3D打印技術(shù)自20世紀(jì)80年代末首次出現(xiàn)以來，經(jīng)歷了從概念驗(yàn)證到工業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)已成為一種革命性制造工藝，并以其獨(dú)特的數(shù)字化、個(gè)性化和復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造能力，在醫(yī)療、航空航天、建筑、汽車、電子等多個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用。
3D打印技術(shù)的核心在于其獨(dú)特的制造過程，這一過程通常包括三個(gè)基本步驟：首先，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件創(chuàng)建三維模型；其次，利用切片軟件將三維模型分割成一系列薄片；最后，3D打印機(jī)根據(jù)切片數(shù)據(jù)逐層添加材料，通過固化或熔化等物理化學(xué)過程，將薄片堆疊成最終的三維物體。
在高精度、大尺寸3D打印領(lǐng)域，多振鏡掃描頭拼接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)大尺寸打印區(qū)域覆蓋的核心手段，其通過算法校準(zhǔn)多振鏡掃描重疊區(qū)域，確保激光焦點(diǎn)在拼接處無縫銜接。目前，由于國內(nèi)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品尚未突破多掃描頭3D打印振鏡溫度漂移控制關(guān)鍵技術(shù)，導(dǎo)致普遍存在初始拼接精度誤差多為30-50μm，長期運(yùn)行（＞50小時(shí)）后誤差常超200μm等突出痛點(diǎn)問題，難以滿足航空航天零部件、精密模具等高端制造需求，致使我國3D打印細(xì)分領(lǐng)域高端專用振鏡組件技術(shù)產(chǎn)品長期被德國企業(yè)壟斷，亟待突破。
本項(xiàng)目針對3D打印中，振鏡溫度漂移導(dǎo)致精度穩(wěn)定性差、長期運(yùn)行拼接精度誤差高、國外技術(shù)壁壘等問題開展了專項(xiàng)研發(fā)，主要創(chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)在于：研制了適配3D打印掃描頭的專用振鏡組件，通過自主研發(fā)振鏡熱漂移補(bǔ)償算法和傳感器分布設(shè)計(jì)，滿足了30分鐘熱機(jī)后零點(diǎn)、比例漂移均＜20μrad、500小時(shí)運(yùn)行精度≤50μm等性能指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了3D打印細(xì)分領(lǐng)域高端專用振鏡組件國產(chǎn)替代；研發(fā)了振鏡傳感器，通過傳感器蝶形擋光片、接收窗口及安裝精度優(yōu)化、發(fā)射架表面吸光處理等優(yōu)化配置設(shè)計(jì)，減少結(jié)構(gòu)不對稱誤差，抑制雜散光干擾，實(shí)現(xiàn)了全掃描范圍高線性度準(zhǔn)確定位；研發(fā)了多掃描頭振鏡無縫拼接技術(shù)。通過自研角度標(biāo)定平臺、專用工裝與工藝、多鏡頭拼接算法，有效消除了鏡片安裝偏差，滿足了大尺寸高精度3D打印需求。
項(xiàng)目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲國家授權(quán)發(fā)明專利，項(xiàng)目振鏡產(chǎn)品已通過CE、RoHS認(rèn)證，產(chǎn)品已被西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司等單位采用，應(yīng)用效果良好。
項(xiàng)目咨詢：王艷欣13371759156
1.鄭明春
| |
評價(jià)單位： |
中國民營科技促進(jìn)會 |
報(bào)告編號： |
202501003125 |
評價(jià)日期： |
2025-12-12 |
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組織單位： |
中國民營科技促進(jìn)會科技成果轉(zhuǎn)化辦公室 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)： |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理： |
13681439210 |
1.提供的資料齊全，符合評價(jià)要求。
2.本項(xiàng)目針對3D打印中，振鏡溫度漂移導(dǎo)致精度穩(wěn)定性差，長期運(yùn)行拼接精度誤差高等問題開展了專項(xiàng)研發(fā)，主要創(chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)如下：
（1）研制了適配3D打印掃描頭的專用振鏡組件，通過自主研發(fā)振鏡熱漂移補(bǔ)償算法和傳感器分布設(shè)計(jì)，滿足了30分鐘熱機(jī)后零點(diǎn)、比例漂移均＜20μrad、500小時(shí)運(yùn)行精度≤50μm等性能指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了3D打印細(xì)分領(lǐng)域高端專用振鏡組件國產(chǎn)替代。
（2）研發(fā)了振鏡傳感器，通過傳感器蝶形擋光片、接收窗口及安裝精度優(yōu)化、發(fā)射架表面吸光處理等優(yōu)化配置設(shè)計(jì)，減少結(jié)構(gòu)不對稱誤差，抑制雜散光干擾，實(shí)現(xiàn)了全掃描范圍高線性度準(zhǔn)確定位。
（3）研發(fā)了多掃描頭振鏡無縫拼接技術(shù)。通過自研角度標(biāo)定平臺、專用工裝與工藝、多鏡頭拼接算法，有效消除了鏡片安裝偏差，滿足了大尺寸高精度3D打印需求。
3.項(xiàng)目振鏡產(chǎn)品已通過CE、RoHS認(rèn)證，產(chǎn)品已被西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司等單位采用，應(yīng)用效果良好。
4.項(xiàng)目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲國家授權(quán)發(fā)明專利。
評價(jià)委員會認(rèn)為：項(xiàng)目在多掃描頭3D打印振鏡溫度漂移有效控制方面達(dá)到國際先進(jìn)水平，同意通過科技成果評價(jià)。
| 姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
| 丁天懷 |
清華大學(xué)精密制造研究院 |
正高 | 精密制造 |
| 曲選輝 |
北京科技大學(xué)材料學(xué)院 |
正高 | 金屬材料 |
| 徐 征 |
北京交通大學(xué) |
正高 | 光學(xué)工程 |
| 孫家躍 |
中國儀器儀表學(xué)會 |
正高 | 傳感器 |
| 朱曉民 |
北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所 |
正高 | 光機(jī)電一體化 |
| 聶軍剛 |
機(jī)械科學(xué)研究總院 |
正高 | 重大裝備 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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