清华大学 × 乌镇实验室

3D 打印实验室

金属增材制造 · “工艺 — 组织 — 性能” 闭环

依托乌镇实验室共建平台，覆盖激光粉末床熔融、定向能量沉积、原位监测与后处理全链条。
以物理冶金原理为底层逻辑，融合 AI 辅助工艺优化与高通量表征，加速先进合金的增材制造研发。

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增材装备
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表征装备
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合金牌号
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平台建成
SEC.01 — CORE EQUIPMENT

核心装备

平台聚焦金属增材制造的三类关键工艺：工业级激光铺粉成形、机器人激光熔覆与科研级精密 SLM，覆盖从中大型构件量产、关键部件原位修复，到新材料工艺探索的完整能力链条。

BLT-S450
L-PBF · 激光铺粉成形

BLT-S450 选择性激光熔化系统

面向中大型复杂金属构件高质量制造，具备多激光协同成形、高精度扫描与全流程质量监控。可加工钛合金、高温合金、铝合金及不锈钢等先进材料，服务航空航天结构件、低空经济装备与能源装备等高端制造场景。

激光器
IPG 500 W × 4
打印幅面
450 × 450 × 500 mm
成型效率
100 cm³/h
预热温度
RT+2 °C ~ 100 °C
扫描速度
≤ 7 m/s
层厚
20 – 100 μm
LOM1820
DED · 机器人激光熔覆

LOM1820 机器人激光熔覆系统

面向金属零部件表面强化、修复与再制造。集成 4 kW 光纤激光器与六轴机器人，配合内孔与外圆熔覆头，可在复杂高价值构件上沉积耐磨、耐腐蚀、耐高温涂层，实现原位修复与寿命延寿。

激光器
4 kW 光纤，10–100% 连续可调（±1.5%）
送粉系统
精度 ±2%，粉径 20–200 μm
熔覆层厚
0.3 – 1.5 mm
联动轴
6+2 轴，重复定位 ±0.04 mm
加工范围
400 × 400 × 500 mm
内孔熔覆
Φ ≥ 60 mm，深 ≤ 500 mm
BLT-S210
L-PBF · 科研级小幅面

BLT-S210 科研级激光铺粉系统

面向材料、工艺与结构探索研发的小幅面 SLM 平台，体积小、集成度高、操作便捷。配 500 W 光纤激光器与 60 μm 固定光斑，搭配自研 BLT-MCS 控制软件实现全程数据采集与可追溯，是新型增材材料开发与筛选的关键科研装备。

激光器
500 W 光纤
光斑直径
60 μm
成形尺寸
105 × 105 × 200 mm
层厚
≥ 20 μm
Z 轴精度
≤ ±0.005 mm
氧含量
< 10 ppm
SEC.02 — INSTRUMENTS

实验设备

围绕增材构件的微观组织、成分与晶体取向分析，配置高端场发射扫描电镜及多探测器扩展能力。

ZEISS Sigma 560
Characterization · 场发射扫描电镜

ZEISS Sigma 560 场发射扫描电镜

采用肖特基场发射电子枪与 Gemini 复合物镜，支持无磁场成像与可变压力（VP）模式，可对绝缘、含水或释气样品免预处理直接成像。双 180° 径向 EDS 端口配 100 mm² Oxford UltimMax 探测器，可扩展 EBSD、阴极荧光与原位拉伸/加热实验。

分辨率
0.7–1.0 nm @ 15 kV
加速电压
0.02 – 30 kV
放大倍率
10× – 1,000,000×
电子枪
肖特基 FEG，寿命 > 10,000 h
样品台
五轴电动，XY 130 mm，Z 50 mm
EDS 探测器
Oxford UltimMax 100 mm²
SEC.03 — ALLOY GRADES

已开发合金牌号

覆盖超高强、高强低密度、高强奥氏体不锈、低温高强韧与高热稳定模具钢五大体系，已自主开发 15 个增材制造专用牌号，抗拉强度上限 2590 MPa。点击任意牌号查看详细性能。

欢迎合作与到访

设备共享、合作研究、研究生加入，请通过课题组联系方式与我们沟通。

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