金屬3D打印全生命周期數(shù)智化！鋼研國創(chuàng)&鋼研極光全套硬核方案

2026年3月17日，2026 TCT亞洲增材制造展覽會(huì)在上海盛大開幕。南極熊連續(xù)三天進(jìn)行直播和報(bào)道。
南極熊獲悉，在本次展會(huì)上，中國鋼研科技集團(tuán)旗下的鋼研國際新材料創(chuàng)新中心（深圳）有限公司和常州鋼研極光增材制造有限公司，以“為增材制造全生命周期提供數(shù)智化解決方案”為主題，將數(shù)智化技術(shù)貫穿于材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、產(chǎn)品方案、應(yīng)用驗(yàn)證等增材制造全鏈條?，F(xiàn)場展出了包括新型超高強(qiáng)度鋼、無支撐打印新工藝、集成化設(shè)計(jì)燃?xì)鈱?dǎo)向器、100%增材制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)等展品，展臺(tái)人流涌動(dòng)，受到業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。

一、AI賦能材料研發(fā)：多款特種合金快速落地

增材制造特種合金設(shè)計(jì)方面，鋼研國創(chuàng)打造了集多尺度計(jì)算與全流程仿真、高通量無人數(shù)據(jù)工廠、數(shù)據(jù)耦合機(jī)理建模，以及多目標(biāo)智能自動(dòng)尋優(yōu)模型于一體的全流程數(shù)智化研發(fā)系統(tǒng)，推動(dòng)增材制造專用高性能特種合金的高效精準(zhǔn)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了高服役性能與增材工藝適用性的兼顧。展會(huì)現(xiàn)場展出的多款重磅自研合金，性能對(duì)標(biāo)甚至超過國際現(xiàn)有報(bào)道：
●高承溫高溫合金ZGH447/ZGH457（1100℃抗拉強(qiáng)度≥230 MPa）;
●中溫高強(qiáng)高溫合金ZGH4251（750℃抗拉強(qiáng)度≥1070 MPa，900℃抗拉強(qiáng)度≥600MPa）;
●輕質(zhì)高溫合金ZGH359（1000℃抗拉強(qiáng)度≥300MPa，密度7.76g/cm3）;
●輕質(zhì)中溫合金Ti2AlNb（800℃抗拉強(qiáng)度≥500MPa，密度5.3g/cm3）;
●可循環(huán)超高強(qiáng)鈦合金（室溫抗拉強(qiáng)度≥1600MPa，550℃抗拉強(qiáng)度≥850MPa）;
●3C用新型高強(qiáng)度鋼（抗拉強(qiáng)度≥2500MPa，延伸率≥6％）;
●3C用低成本可陽極氧化鋁合金（抗拉強(qiáng)度≥400MPa，無稀貴元素）。

△高通量多組元增材制造合金樣品（央視新聞聯(lián)播報(bào)道）

△基于多組元SLM增材技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)單板600種不同化學(xué)成分組合樣品的高效制造，結(jié)合自動(dòng)串聯(lián)的高通量表征，建立合金智能設(shè)計(jì)用高質(zhì)量數(shù)據(jù)集。

△新型超高強(qiáng)度鋼手機(jī)鉸鏈，通過數(shù)智化材料研發(fā)流程開發(fā)的新型超高強(qiáng)度鋼，抗拉強(qiáng)度超 2500MPa、延伸率≥6%，突破傳統(tǒng)強(qiáng)塑矛盾，可一體打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)，大幅減重降本，適配3C電子、航空航天等領(lǐng)域，助力產(chǎn)品性能升級(jí)與快速迭代。

△低成本可陽極氧化鋁合金手機(jī)中框，面向3C領(lǐng)域用高性能鋁合金需求，借助材料智能設(shè)計(jì)技術(shù)，系統(tǒng)開展多元素調(diào)控與多目標(biāo)性能優(yōu)化，研制出屈服強(qiáng)度≥350MPa，抗拉強(qiáng)度≥400MPa，延伸率≥10%無稀貴元素的增材用可陽極氧化高強(qiáng)低成本鋁合金。

二、無支撐打印新工藝：破解高成本與缺陷難題
針對(duì)增材制造構(gòu)件工藝過程的形性控制難題，鋼研國創(chuàng)構(gòu)建了數(shù)智化的工藝優(yōu)化體系。如基于多尺度熱應(yīng)力演化行為，通過“特征結(jié)構(gòu)尺寸—熱場分布—智能算法—?jiǎng)討B(tài)調(diào)控”，實(shí)現(xiàn)打印過程應(yīng)力自適應(yīng)工藝調(diào)控，為增材制造無支撐高效穩(wěn)定成形提供數(shù)智化工藝解決方案。

三、集成化產(chǎn)品方案：發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)零部件數(shù)量從400余件降為19件
針對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用特性需求，通過智能選材、集成化設(shè)計(jì)、增材制造，進(jìn)行產(chǎn)品零部件定向優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)與制造方案。

以無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)用燃?xì)鉁u輪導(dǎo)向器為例，鋼研國創(chuàng)針對(duì)基于傳統(tǒng)加工方式設(shè)計(jì)的燃?xì)鉁u輪導(dǎo)向器進(jìn)行了一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)和集成制造。通過簡化連接結(jié)構(gòu)和優(yōu)化流道分布等方法，將零件數(shù)量由126件減少至3件，并采用高承溫型ZGH447合金制備而成。300kw級(jí)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)從400余個(gè)零件集成至19件，整機(jī)加工和裝配成本大幅下降。

△集成化設(shè)計(jì)前后的燃?xì)鉁u輪導(dǎo)向器對(duì)比

四、數(shù)智化應(yīng)用驗(yàn)證：100%增材航發(fā)整機(jī)已點(diǎn)火
針對(duì)增材制造裝備全生命周期可靠性評(píng)估與壽命管控難題，鋼研國創(chuàng)規(guī)劃構(gòu)建全鏈條數(shù)智化壽命管理體系。

該體系聚焦“材料—部件—裝備”三級(jí)損傷壽命研究，依托跨尺度損傷檢測、超轉(zhuǎn)及整機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)，融合“數(shù)據(jù)—計(jì)算—仿真”技術(shù)，可支撐增材損傷動(dòng)態(tài)監(jiān)測與壽命預(yù)測，為增材制造裝備全生命周期安全可靠運(yùn)行提供核心技術(shù)方案。

△100%增材制造航發(fā)整機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)

100％增材制造、高度集成化的300kw級(jí)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)，已通過了點(diǎn)火試車和整機(jī)運(yùn)行測試。該平臺(tái)主要用于增材材料的數(shù)智化應(yīng)用驗(yàn)證，基于材料性能大數(shù)據(jù)底座、增材損傷模型/算法、動(dòng)態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對(duì)部件/裝備的智能壽命管理。
五、工業(yè)量產(chǎn)能力：30余臺(tái)大尺寸金屬機(jī)，超米級(jí)15臺(tái)
針對(duì)日益增長的增材制造產(chǎn)能需求，鋼研極光具備國內(nèi)前列的增材制造全產(chǎn)業(yè)鏈大工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)力，核心團(tuán)隊(duì)具備10余年6萬余件增材構(gòu)件的研發(fā)及制備經(jīng)驗(yàn)。鋼研極光擁有30余臺(tái)大尺寸激光成形設(shè)備，超米級(jí)設(shè)備15臺(tái)，專注于航空航天、船舶以及高端民用裝備的金屬材料復(fù)雜精密構(gòu)件的增材制造業(yè)務(wù)，并集成母公司優(yōu)勢資源為客戶提供集增材制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新材料研發(fā)、工藝優(yōu)化、熱等靜壓與熱處理、零件加工、成品檢測等一體化的全套解決方案。

鋼研極光已建立涵蓋通用的增材制造高溫合金（ZGH3170、ZGH3230、ZGH3536、ZGH3625、ZGH4099、ZGH4169、ZGH5188等）、鈦合金（TA15、TC4等）、不銹鋼（316L、304等）、模具鋼（18Ni300、17-4PH、15-5PH等）、鋁合金（AlSi10Mg、AlSi7Mg等）和多種專用增材制造新材料（ZTi2AlNb、ZGH4251、ZGH438、ZGH447等）的制件技術(shù)規(guī)范。通過對(duì)風(fēng)場、多激光掃描策略、支撐設(shè)計(jì)、以及微區(qū)調(diào)控等的成形優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)米級(jí)復(fù)雜增材構(gòu)件粗糙度Ra3~6μm、尺寸精度≤1mm。
南極熊點(diǎn)評(píng)
鋼研國創(chuàng)與鋼研極光以“數(shù)智化”貫穿增材制造全鏈條，從“AI材料研發(fā)”到支撐工藝”，從“集成化產(chǎn)品”到“整機(jī)驗(yàn)證”，再到“工業(yè)化量產(chǎn)”，形成可落地、可復(fù)制的增材制造全生命周期解決方案，為航空航天、高端裝備、3C電子等領(lǐng)域提供國產(chǎn)化硬核支撐，推動(dòng)增材制造從樣品走向批量、從試點(diǎn)走向主流。