近日，中國科學院沈陽自動化研究所在高性能金屬零件增材制造及修復領域取得新進展，提出了異質材料\工藝界面梯度緩沖層設計方法，并應用于大尺寸鏡面模具增材制造。
高性能模具在航空航天、軌道交通等領域應用廣泛，而其制造難點包含模具鋼的品質、曲面精度、表面質量、性能穩定性等。因此，對制造工藝、設備自動化、成形周期等提出了極高的要求。在材料、結構、成本和周期等約束下，現有制造工藝已無法滿足于大尺寸模具制造。增材技術與傳統模具制造技術融合是未來高端模具研制的重要方向，而性能/功能/精度等苛刻要求給增材制造技術帶來新的技術挑戰和科學問題。
沈陽自動化所增材制造團隊從多金屬及梯度材料設計、三維隨形冷卻流道的增材成形、納米級表面完整性調控、大型曲面機器人柔性磨拋等方面，提出大型超精密構件一體化制造新技術。通過性能梯度設計、緩沖層設計可顯著改善界面可靠性，結合機器人柔性磨拋技術與表面完整性調控機理研究可實現整體型面粗糙度達到納米量級。相關研究結果分別發表在Materials and Design、VACCUM、《中國激光》、《材料工程》等上，研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、沈陽市科技創新“雙百工程”等的支持。
此外，研究團隊在高性能鋁合金增材修復技術領域也取得了研究進展。在突破缺陷衍生機理、外場調控方法、強韌化后處理方法等關鍵技術后，修復了鍛造鋁合金零件，力學性能達到原件的90%，并實現裝機應用，為目前國內首個航空鍛造鋁合金零件成功修復案例。