科研平台

General Situation Of Research Institute

增材制造中心

增材制造中心是研究院公共服务平台,重点开展高端装备复杂构件、航空航天构件、医疗器械植入物、高端模具等增材制造研发及产业化;开展近场直写生物制造、水凝胶材料打印等生物增材制造创新研发,助力高端装备创新设计、再生医学及组织工程材料技术创新,引领高端装备、医疗器械、高端模具、高新医疗等产业技术升级,提升高端装备制造业的技术创新水平。

增材制造中心主要设备:德国SLM Solutions 280金属3D打印机、美国GE Additive Mlab 200R金属3D打印机、ROBOCUT α-C400iC型慢走丝线切割机床、多轴数控机床、天远OKIO 9M三维扫描仪、MTS电子万能试验机、英斯特朗E1000疲劳力试验机、AccuFab-L4K光固化3D打印机、液相色谱仪、气相色谱仪、生产检测类设备等。

增材制造中心服务内容

增材制造中心主要开展高端装备复杂结构样机、航空航天构件、医疗器械、模具等增材设计与制造、零部件高精度三维扫描与逆向建模、零部件结构优化与轻量化设计、金属或非金属材料力学性能测试、零部件高精度慢走丝线切割加工、多轴数控加工等技术服务。

高端装备复杂结构样机、航空航天构件、医疗器械、模具增材设计与制造

开展高端装备复杂结构样机、航空航天构件、医疗器械、模具等增材设计与制造,实现多种材料的成型,包括不锈钢、钛合金、铝合金等。采用德国、美国进口设备,配备激光器最高可达400W,成型尺寸可达280mm×280mm×350mm,最高交工速率可达88cm³/h,最大扫描速度10m/s,能够直接成型尺寸微小、结构复杂的零部件,具有成型速度快、成型件质量好、可单件小批量生产等优点。

零部件高精度三维扫描与逆向建模

实现零部件高精度三维扫描,输出点云或三角面片文件,为逆向工程、增材制造提供模型基础。扫描单幅测量范围可达400×200 mm²,传感器像素2×890万,扫描精度可达0.01mm。可将扫描后模型与原零件进行精度对比分析,确保零件的高保真还原。

零部件结构优化与轻量化设计

开展航空航天、汽车、摩托车等关键核心部件的结构优化、拓扑优化、点阵优化等轻量化设计,在确保力学性能能够满足工况的前提下实现减重目标,降低零部件加工的材料成本,减少冗余材料带来的燃料消耗。

金属或非金属材料力学性能测试

提供材料的力学性能测试分析服务,测试零件包括棒材、板材等,测试内容包括拉伸测试、压缩测试、三点抗弯测试等,最大力300kN,并配有北钢院电子引伸计,能够精确测量测试材料的强度、塑性等。可提供材料的疲劳测试,轴向最大动载≥±1kN、最大静载≥±710N,力传感器满量程的0.4-100%范围内测量误差不大于读数的±0.5%,位移传感器分辨率不大于0.005μm,测试结果精度不大于±10μm,可高精度地测量材料的疲劳性能。

零部件高精度慢走丝线切割加工、多轴数控加工

实现零部件的高精度慢走丝线切割加工,最大加工尺寸300mm×300mm×250mm,可承重>100kg,加工精度≤0.005mm,工作加工速度≥120mm²/min,表面粗糙度Ra≤0.8μm。可实现零部件的高精度多轴数控加工,最大加工直径20mm,最大加工长度≥45mm,正面最大加工螺纹孔M4,主轴最大转速10000rpm,各轴移动速度≥24m/min。