成果介绍3D打印混凝土技术是在3D打印技术的基础上，基于增材制造原理进行分层打印混凝土建筑物的新技术，是一种基于数字模型的快速成型技术。与传统的混凝土成型工艺相比其具有无模化、快速化、自动化、灵活化的优势。本项目涉及高性能3D打印装备、3D打印混凝土的材料、3D打印产品及其应用。涵盖从效果图设计开始，到建筑图设计、施工图深化、建模、打印、养护、安装、主体装修等工序，可实现个性化、多样化3D打印混凝土制品的设计、制备及工程推广应用。技术创新点及参数（1）适用于不同工程的3D打印混凝土材料配合比及打印工艺参数的优化设计根据不同工程3D打印构件实际需求，深度优化原材料（外加剂、纤维等）配比，调节其凝结时间、黏度、流变特性等，并优化打印速度、打印路径等打印参数，使其可泵送性、可挤出性、可建造性等满足打印需求，其力学强度、耐久性等满足后期使用要求。（2）较大尺寸及复杂结构建筑物的实现方式-装配式。就目前3D打印技术而言，尤其是对于较大尺寸及复杂结构的建筑物或构件，其不仅仅对材料性能有较高要求，同时对整体结构稳定性、安全性等也提出了一定的要求。通过结构优化，分割合理的打印单元模块，设计合理的打印路径及打印参数，并辅以配筋、构造柱、圈梁、“卡扣”等，同时考虑构件的起吊、运输、安装，实现整体结构的安全稳定。（3）3D打印混凝土的界面增强技术由于特殊的打印工艺，打印界面属于受力的薄弱位置。通过界面增强技术，保证打印的接触界面有足够高的抗剪强度和抗拉强度，满足结构负荷的要求。（4）含粗骨料的3D打印混凝土的材料配比及工艺优化技术3D打印工艺对骨料有较高的要求，通过原材料配比及打印工艺参数改进，优化粗骨料掺量、粒形、最大骨料粒径、粒径级配等，实现粗骨料混凝土连续、稳定打印，提高打印成品的抗裂性能。（5）大型混凝土3D打印设备及核心器件的研发与制造大型混凝土3D打印设备具有整体刚度高、承载能力强、控制简单、稳定性高等优点，同时，响应速度快、挤出速度可调，打印过程中可保持混凝土供应的连续性和均匀性，可实现高精度打印控制。另外，3D打印轻骨料混凝土、3D打印泡沫混凝土、3D打印混凝土钢筋连接技术等也取得一定成果。市场前景该项目创新技术已在建筑工程、市政工程、水利工程等领域得到了推广应用。另外，形式多样的3D打印景观小品艺术围栏、景观长廊、花箱、树池、湿地等也在多地推广应用。不仅有良好的实用性、公共性，同时在审美上给予人民群众以愉悦、独特的视觉体验。3D打印作为一种新的制造方式，在景观提升方面蕴含着较大的潜力与发展空间。应用结果表明，建筑3D打印技术具有施工方便、缩短工期、节约劳动力等优点。此外，建筑3D打印技术可以使建筑结构在造型设计方面更美观新颖、在造价控制方面更低廉、在功能使用方面更灵活，具有广阔的应用推广前景。

项目目标:设计制造符合铸造业技术指标需求的模具类3D打印机, 可以彻底改变模具生产工艺，实现用塑料模具，代替木模乃至金属模 的梦想。 Si-：缩短模具生产周期； 优势二：模具复杂性，不再受生产工艺制约； 优势三：可以大幅度降低模具的生产成本。 项目实施方案：与马鞍山市华达治金机械有限公司签署产学研合 同联合研发《温箱式工业级模具3D打印机关键技术研究与设备开发》 实现以下三个目标

本课题组为复杂手术的提前预测提供客制化的解决方案，研发了专用仪器与设备，开发了具有优异性能的水凝胶材料。在嵌入式3D打印策略的基础上研制了基于逆过程的嵌入式3D打印。所制作模型可以达到“一人一例”高度客制化，模型具有柔软、透明、可剥离等先进特征。 其中，微量高精度步进泵以及微针装置填补了技术空白，超高透明度触变性水凝胶前体在国内为首次研制。 创新要点如下： 1） 所制作3D器官模型在材质和触感上远超普通3D打印方式，具有多内表面、柔软、透明、可切割、可剥离等先进特征 2） 所研制的嵌入式3D打印机在国内尚属首例，可完成广泛意义上的嵌入式打印，兼容多种支撑介质 3） 打印速度相比一般3D打印（光固化，熔融沉积），速度快50%以上，具有更高的工作效率 4） 整个打印过程无需任何后处理和额外支撑

博理3D打印高分子材料的研发与生产，解决了传统光固化3D打印材料性能单一的应用局限性问题，从分子设计和合成出发，实现了材料性能的强度可调、硬度可调、颜色可调、韧性可调等主要技术指标。目前博理已研发5000多种材料配方，可替代大部分传统的塑料类制品，为3D打印打开了广泛的应用场景，开启了“3D打印+行业应用”新局面。 ELASTO 弹性体材料，具有优异的力学性能和耐弯折疲劳性能，是一种快回弹性的3D打印材料，通过欧盟RoHS和美国加州CP-65检测认证，具有良好的安全性，被大量应用于鞋中底、汽车坐垫、防震头盔、文物囊匣、防震晶格等领域； PLASTO 塑性体材料，一种具有高延伸率和卓越柔韧性的类聚丙烯树脂，它可用来坚韧性部件，广泛用于汽车工业、医疗器械、消费电子、家居用品等领域； 医疗专用材料，医疗专用系列材料具有更高成型精度，更高强度，符合医疗等相关安全标准，在齿科模型等领域有着广泛的应用； 定制材料，博理可根据用户的产品性能要求定制研发相应的材料。  

人样安全激光测距技术主要应用于大气层内的长距离高精度激光测距，其主要应用领域包括火控系统，激光雷达，目标跟踪，测高仪。

海岸滩涂及浅海地区海陆地形测量是海洋测绘的难点区域，小型化机载测深激光雷达作为该领域的高端装备，一直被美国、加拿大等国家垄断，进口价格昂贵，且长期对中国禁运。无人机载激光雷达可提高水域、海陆交界和陆地地表的联合探测能力，可同时实现高效、高精度测量水下及陆表目标区域三维地形。

激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技术是近20年来信息技术、新材料技术与制造技术多学科融合发展的先进制造技术。增材制造依据CAD数据逐层累加材料的方法制造实体零件，其制造原理是材料逐点累积形成面，逐面累积成为体。这一成形原理给制造技术从传统的宏观外形制造向宏微结构一体化制造发展提供了新契机。激光增材制造（LAM）系统由五个子系统组成：（1）激光加热系统；（2）工作台及数控系统；（3）同轴供粉系统；（4）惰性气体保护箱（手套箱）；（5）循环水冷却系统。 激光增材制造的产品和零件可以不受形状、结构复杂程度及尺寸大小的限制。摆脱了传统“去除”加工法的局限性，可以生产传统方法难以加工或不能加工的形状复杂的零件。可成形材料有碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、铜合金、复合陶瓷等。可广泛应用于航空航天、人工假体、国防工业和机械工业产品的制造。

自激光问世以来，各种激光器在军用武器与装备、民用等领域得到了广泛的发展和应用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻击武器、激光制导、激光测距仪、激光目标指示器、激光瞄准仪、激光雷达等各种激光武器和激光军用设备在现代高科技战争中，发挥着重要的作用。其中激光致盲武器是目前各种军事装备（如飞机、坦克、舰艇）和步兵已普遍实用的一类攻击型武器，由于激光的能量

激光金属直接制造( LMDM)技术是快速成形技术与激光熔覆技术结合集成的先进制造技术之一。一个三维零件图，通过激光熔化同轴送粉喷嘴输送的金属粉末，在基材上逐层累加直接形成具有优良机械性能的金属零件。激光金属直接制造(LMDM)系统由五个子系统组成：(1)激光加热系统；(2)工作台及数控系统；(3)同轴供粉系统；(4)惰性气体保护箱（手套箱）；(5)循环水冷却系统。I000WNd:YAG激光器，既可连续输出又可脉冲输出激光，输出功率：1000W；波长：1064nm；峰值功率：2000W；频率100～1000Hz（连续、正弦、方波）；光斑直径：0.50～1.00mm。

已有样品/n激光柱面干涉仪主要用于柱面光学零件面形误差的检测和柱面半径的精确测定， 它采用立式检测结构， 调试操作方便， 并装有干涉条纹显示系统， 是今后光学柱面镜加工与检测的必备测试仪器。