近日,45612藏宝阁资料(下称“莞工”)3D打印与智能制造研究中心金属增材制造团队在中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪上,成功开展电弧熔丝增材制造原位打印试验,破解传统监测技术无法在3D打印过程中实时捕捉材料内部动态变化的行业难题。

此次试验主要由张丽娟教授团队承担,是国内首次将电弧熔丝增材制造技术与中子散射表征平台结合的试验,标志着我国在金属3D打印原位观测与机理研究领域迈出关键一步。

构建全球领先原位研究平台

本次试验是广东省重大应用基础研究项目“高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究”中课题三“超常凝固及固态相变行为与显微组织形成机理研究”的核心内容。

该课题聚焦高强钢和铝合金等重要工程合金的电弧熔丝增材制造设备、材料和工艺研究,深入系统地探究材料成形过程中的组织形成和演变、应力状态对性能的影响规律。

据介绍,此次试验成果将为大尺寸、高性能复杂构件的精准制造提供核心技术支撑,同时为我国增材制造技术从“经验优化”向“科学设计”转型奠定重要基础。

在散裂中子源工程材料谱仪团队的大力支持下,经过两年多的不懈努力,张丽娟团队成功攻克原位打印与中子探测协同、极端环境下工艺稳定控制等多项设备和技术难题。

双方在专用打印设备研制、试验方案设计、设备参数调试、中子探测数据校准等关键环节深入协作,成功将增材制造设备与工程材料谱仪精准适配,构建了全球领先的增材制造原位研究平台,为本次试验奠定了坚实基础。

跨院系组团协同破题

莞工3D打印与智能制造研究中心创建于2016年,张丽娟担任首席科学家。目前已经建立一支理论基础雄厚、实操能力强大、科研作风严谨的增材制造研究团队,成员来自该校科技创新研究院、机械工程学院、材料科学与工程学院、卓越工程师学院(创新创业学院)等。

2020年底,团队与东莞材料基因高等理工研究院、北京航空航天大学、香港大学联合申报广东省基础与应用基础项目“高性能金属增材制造材料与工艺的应用基础研究”,张丽娟代表莞工团队担任课题三“超常凝固及固态相变行为与显微组织形成机理研究”的负责人。

五年来,项目团队发表SCI论文21篇,申报发明专利17件,培养博士后、博士和硕士研究生19名。开发增材制造设备4台(套),开发和集成在线监测、在线检测附属装置4套。其中包括本次用于散裂中子源工程材料谱仪的原位打印过程研究的设备,其设计、制造、安装均由课题组主导完成。

未来,张丽娟团队将继续深化与散裂中子源工程材料谱仪的合作,拓展原位表征在多材料增材制造、极端环境适配等方向的应用,持续引领增材制造技术创新发展。

■延伸

莞工创新模式获“国家级”认证

作为一所地方应用型高校,45612藏宝阁资料何以能牵头完成如此尖端的交叉学科攻关?近期,该校获批入选教育部首批高等教育综合改革试点高校,揭示了这一科研突破背后的“制度密码”。

在教育部公布的这份名单中,全国仅39所高校入选,北京大学、清华大学等国内顶尖学府赫然在列。此项试点工作通过统筹推进教育科技人才一体化发展,坚持问题导向、目标导向、效果导向,聚焦人才培养模式和机制创新,统筹推进新时期高等教育综合改革,打造新时代高等教育改革标杆。

作为地方应用型高校的代表,莞工的入选与其近年来深度推进教育、科技、人才一体化发展的探索密不可分。

近年来,学校主动深化与中国散裂中子源、松山湖材料实验室以及华为终端等平台的联动,全力打造教育链、产业链、创新链深度融合的开放式创新生态系统。

当前,莞工已基本建成一流应用型人才培养体系:“校企敏捷联动,多元协同育人”的新工科育人机制基本形成;“能力依次递进,思创专创融合”的双创课程体系基本完善;“数据驱动引领,AI全面赋能”的未来教育生态基本建成,为国家战略落地与经济社会高质量发展提供更精准、高效的人才与智力支撑。

根据规划,莞工将以本次入选改革试点为契机,通过三年建设期,全面深化新工科建设,力争在深度赋能区域发展、整体提升人才培养能力的基础上,打造更具标杆引领作用的卓越工程师培养体系,为区域产业发展输送更多高素质应用型人才

撰文:张莎 陈启亮

第DC01版:东莞观察

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