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一场行业智者的交流盛宴

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【SAMA分论坛】2024增材制造青年科学家论坛在沪顺利举办!


2024年3月7日,第六届SAMA增材制造大会青年科学家论坛在上海世博展览馆顺利举办!本次论坛由上海市增材制造协会、上海理工大学、新之联伊丽斯(上海)展览有限公司联合主办,上海理工大学教授江小辉担任论坛主席。


主持嘉宾


江小辉教授/博士生导师,美国俄亥俄州立大学访问学者,入选2023年东方英才计划青年项目(原上海青年拔尖人才),现担任中国图学学会智能工厂专家委员会委员、中国机械工程学会增材制造技术分会第二届委员会青年委员、上海市增材制造协会监事、上海市增材制造协会航空航天专业委员会委员、上海市复杂金属构件增材制造技术中心专家技术委员会委员、上海理工大学思学/志远学者、2017年江苏省“双创计划”科技人才,国家自然科学基金通讯评审专家、上海市科委和经信委项目评审专家等。主持国家级项目3项、省部级项目5项及企业委托课题20余项。担任《金刚石与磨料磨具工程》期刊编委、AMF期刊青年编委,担任International Journal of Machine Tools & Manufacture, Journal  of  Material  Processing  Technology、Journal  of  Manufacturing  Processes等10余个期刊审稿人,第一作者/通讯作者发表SCI论文30余篇,授权国家发明专利12项。



吴重军博士,东华大学副教授,阿帕斯-东华智能直驱机床制造技术研发中心首席技术专家,东华大学“五四青年奖章”获得者,2023年Emerald智能制造领域高被引学者,荣获第八届“上银优秀机械博士论文奖”、上海市科技青年英才“扬帆”人才等奖励。长期从事智能制造工艺、数字化装备设计等相关领域研究,以第一作者/通讯作者发表SCI论文40余篇,累计被引700余次,3篇论文被ESI高被引检索,授权国家发明专利10项,研究工作荣获2023年IMCC大会优秀论文一等奖。现任中国机械工程学会生产工程分会委员、中国图学会智能工厂专委会委员、《金刚石与磨料磨具工程》期刊学术副主编等职务,同时还担任JAMST、IJMSE、《表面技术》等期刊编委/青年编委职务。主持国家自然基金、上海市科委项目、企业委托项目15项课题,先后主持/参与获得超过5项省部级教学科技奖励。



演讲嘉宾


蔡超  

华中科技大学


演讲主题:高精度高效率粘结剂喷射3D打印技术研究进展


蔡老师在演讲中介绍了高精度高效率粘结剂喷射3D打印技术。粘结剂喷射利用阵列喷嘴并行喷射粘结剂,将预先铺置的粉末材料粘结成初坯,然后实施高温烧结得到致密零件。该技术的成形效率较激光等能束3D打印方法具有明显优势,被认为最具批量应用潜力。但是,该技术面临薄层微细粉末铺设难、数据转换复杂以及粘接剂材料缺乏等问题。本报告在分析国内外研究现状的基础上,介绍了本单位的相关研究进展。重点阐述突破难题的创新思路,以典型金属和陶瓷材料为例,讨论打印精度与性能调控方法,最后以实际案例分析该技术应用带来的效益以及未来仍然存在的挑战。


陈 哲   

上海交通大学 教授


演讲主题:基于跨尺度相工程的增材制造高强铝合金设计与制备


陈教授是上海交通大学材料科学与工程学院 教授、博士生导师,是中国材料研究学会青委会理事、中国有色金属学会青委会副秘书长。从事基于跨尺度相工程的金属材料设计、增材制造新材料开发与应用相关研究工作。他在演讲中提到国家重大战略领域对增材制造高性能铝合金提出了迫切需求。行业内普遍采用传统高强铝合金体系进行增材制造。然而增材制造熔池的冷却速率极高,导致传统变形铝合金体系无法匹配这种极端凝固环境而产生开裂现象,造成了增材制造成形困难、应用风险高的困局。因此,必须为增材制造开发专用的高强铝合金材料体系。本研究基于高通量跨尺度相工程集成计算发展了增材制造专用合金设计方法,结合跨尺度力学分析平台,优化利用各类陶瓷相、共晶相、析出相在凝固、力学和功能上的特性,开发出系列增材制造专用铝合金材料,性能上取得重大突破,在航空航天、精密仪器等关键领域获得应用验证。


卞华康   

上海大学 教授


演讲主题:电子束粉末床熔融增材制造技术及相关学术研究介绍


卞教授长期从事先进合金的微观组织设计及分析、金属增材制造(3D打印)工艺与原理研究工作。在镍钴基高温合金、钛铝合金以及电子束增材制造铝合金、钛合金等领域取得了一定学术创新成果。他在演讲中介绍了电子束粉末床熔融增材制造技术。粉末床熔融增材制造(Powder Bed Fusion,PBF)是一种重要的近净成形制造技术,按照不同能量源,粉末床熔融增材制造方式可以分为 激光粉末床熔融技术(Laser Powder Bed Fusion,L-PBF)和电子束粉末床熔融技术(Electron Beam Powder Bed Fusion,EB-PBF)。其中电子束粉末床熔融技术(EB-PBF)又称为电子束选区熔化技术(EBSM)或者电子束增材制造技术(EBAM)。本报告主要以电子束粉末床熔融技术增材制造钛合金、高温合金、CoCrMo合金以及铝合金等为具体研究对象介绍电子束粉末床熔融技术的基本原理、设备发展、应用领域以及围绕这此技术开展的金属材料合金成分设计、打印工艺参数开发与优化以及打印过程中熔池内温度场数值模拟等一系列学术研究结果与进展。


严鹏飞  

核工业第八研究所 高级工程师


演讲主题:高性能低成本增材制造铝合金的研究应用


严工是ISO-TC261(AM方向)注册专家,也是上海机械工程学会粉末冶金专委会理事。他在演讲中介绍到采用新型雾化技术、低成本粉末后处理技术和合金化技术,制备出组织结构与常规增材制造铝硅合金有差异,性能较高的铝合金增材制造合金,有望在新型核工业领域得到应用。


胡可辉   

清华大学 助理研究员


演讲主题:光固化陶瓷增材制造技术及应用进展

胡博士是清华大学机械工程系助理研究员,硕士生导师。她在演讲中介绍了光固化陶瓷增材制造技术。光固化陶瓷增材制造技术可实现高精度、高性能的复杂陶瓷构件,在航空、航天、医疗、电子等领域具有广阔的应用前景。本报告围绕高精度复杂陶瓷构件的需求,总结国内外研究应用现状与技术瓶颈,阐述光固化陶瓷增材制造关键技术难点。重点介绍光固化陶瓷增材制造装备,以及该技术在航发叶片复杂陶瓷型芯、齿科修复体、液冷陶瓷热沉等应用的材料性能和测试、应用验证进展。


刘 果    

中国科学技术大学 研究员(特任)/正高


演讲主题:纳米复合陶瓷材料的3D/4D增减材复合制造


刘博士主攻纳米复合陶瓷材料的3D/4D增减材复合制造技术及相关装备的研发。他在演讲中介绍了纳米复合陶瓷材料的3D/4D增减材复合制造。陶瓷等高温结构材料的发展因其极高的熔点和构建复杂结构的难度而受到限制,弹性体衍生陶瓷的4D打印在陶瓷材料的几何灵活性上取得突破。然而,先前陶瓷 4D 打印系统的应用受限于耗时繁琐的形状转变(变形)和材料转变(变质)独立分步的工艺过程、低几何灵活性、低精度、及低热性能。为解决上述难题,该研究探究了基于异质前驱体材料及非接触式激励的一步式变形变质4D打印陶瓷机制,提出了兼具高4D变形精度/3D结构精度/2D表面质量、大尺寸、及高效率的4D增减材复合制造陶瓷新范式,可制备10微米精度0.1米级尺寸的高度复杂陶瓷结构;研发了具有初始/反向、整体/局部多模式形状记忆功能的4D打印宏观尺寸形状记忆陶瓷;实现了变形可控的异质陶瓷的4D打印及保形异质陶瓷的3D打印;探究了原子层沉积技术对3D/4D打印复杂网格结构SiOC基陶瓷材料火焰烧蚀性能的提升效果及作用机制。该研究为高速高精大尺寸3D/4D增减材复合制造陶瓷新型装备的研发提供了技术支撑,有望拓展高温结构材料在航空航天、3C电子、生物医疗、和艺术等领域的应用。最后,该报告对结构材料的增材制造提出了多元化展望,包括多材料、多模量、多尺度、多系统、多维度、和多功能增材制造。


高佳丽     

上海理工大学 副教授


演讲主题:镍钛合金增材制造构件的性能预测和多目标优化


高佳丽副教授是中国仪器仪表学会高级会员、微纳器件与系统技术分会第四届委员会委员。她在演讲中讲了镍钛合金增材制造构件的性能预测和多目标优化。熔炼制备镍钛合金构件通常机加工性和可焊性较差,限制了其在航空航天等领域的应用。为提高激光直接能量沉积镍钛合金构件的成形质量和沉积效率,研究了一种基于BP-GA神经网络的小样本预测优化模型,可实现增材构件力学性能、表面成形质量和沉积速率的同步预测和工艺参量优化。相关研究同样适用于钛合金、铝合金等其他材料增材构件沉积质量的预测和优化。


张 凯    

南京理工大学 副教授


演讲主题:智能化激光增材制造在线监控进展


张博士主要从事研究陶瓷增材制造及在线监控技术。他在演讲中讲到了目前金属粉末床激光选区熔化技术遇到了成形质量稳定性的问题,这大大限制了其广泛应用。提高缺陷检测能力是粉末床激光选区熔化成形质量稳定性提升的关键。针对航空航天等领域关键构件快速、可靠、高质量定制化研制生产的迫切需求,南京理工大学增材制造团队开发了熔池光强辐射数据采集与监测/反馈系统,研究了缺陷与熔池特征关联关系等,分析了粉末床激光增材制造在线监测与控制未来主要研究方向。


谢德巧   

南京航空航天大学 助理研究员


演讲主题:基于约束力假设的增材制造变形与残余应力研究


谢老师主要从事先进结构设计-制造-性能一体化研究,内容包括多孔金属/陶瓷结构创新设计、先进制造技术、力学性能评价方面的基础及应用研究。他在演讲中介绍了基于约束力假设的增材制造变形与残余应力研究。增材制造技术因制造复杂、定制化结构的诸多优势,得到航空航天、医疗等领域的重点关注。然而,变形和残余应力是当前增材制造领域两大共性问题。作者首次提出宏观约束力的假设,可以从宏观角度系统地认识和理解变形与残余应力行为。系统地梳理了材料、工艺、结构等方面的诸多因素影响变形的机理,并凝练减小零件变形的有效方法。总体而言,本报告为全面地认识增材制造变形与残余应力机理提供的新的视角和思路。


Tracy Yu  

瑞典Minnovation International AB 亚太业务发展总监


演讲主题:中国智能制造企业出海欧洲人才管理的挑战和机遇


Tracy加入Minnovation前,具有10+年人力资源管理经验。Minnovation是北欧最大、最专业的专注于中国企业的人力资源服务公司,旨在为中国企业在欧洲快速开展业务和拓展全球市场提供一站式解决方案,涵盖全方位的业务运营,包括但不限于分支机构设立、人力资源解决方案、个税管理、合规管理、业务咨询和拓展等。Tracy在演讲中讲了中资企业出海早期的诉求和挑战、中资企业/智能企业出海欧洲人才管理的挑战和机遇,介绍了Minnovation全生命周期解决方案和服务和面向未来持续演进的服务平台,还分享了协助头部3C企业在北欧全面开展业务和为知名新能源集团欧洲项目提供全人才生命周期的服务与支持的实际案例。



结语

本次论坛邀请了著名高校及企业青年科学家围绕最新的增材制造技术进展及成果,分享及探讨了喷射3D打印技术、电子束技术、3D/4D增减材复合制造、光固化增材、激光选区熔融技术等多增材制造工艺最新应用及突破,嘉宾们从材料设计、尺度效应、性能预测、过程监控、设备开发及表面完整性评价等多角度深入浅出的展示了相关成果。通过本次青年科学家们成果分享,极大的激发了学术及企业界对于最新基础及应用研究的新视界、新挑战认知。青年科学家作为增材制造技术发展的中坚力量,对推动行业基础科研及应用突破具有重要作用,相信在未来将给增材制造技术的深入发展带来更多的活力与动力,让我们一起期待明年青年科学家们的精彩碰撞。