数字化材料成型教学科研团队

团队简介

数字化材料成型教学科研团队以“设计-仿真模拟-材料-设备一体化”为研究导向，围绕三维数字化设计、运动学动力学仿真、有限元模拟分析、3D打印材料及装备研发、智能化生产线等领域展开系统研究。团队现有教师5人，研究生近20人，本科生近60人。团队教师均博士毕业于国内外知名高校。

近三年主持四川省科技厅项目及企业委托项目10余项，总经费840余万元，发表SCI论文20余篇，授权发明专利近10项。团队负责人彭必友教授获江苏省“双创”领军人才称号。近三年，团队毕业研究生十余人，去往宏科电子，京东方、中创新航、银河磁体、长沐智能等企业就职，或继续攻读博士研究生。团队指导本科生毕业近100人，其中多名优秀本科生获得保研资格，经课题组老师推荐到北京科技大学、电子科技大学、四川大学、重庆大学、南方科技大学、华南理工大学等知名学府攻读研究生。团队成员在材料成型及控制工程专业的保研率处于院系领先地位。

团队主要研究方向

气溶胶喷射3D打印是一种非接触式新型打印技术，已被广泛应用于电子皮肤和人机交互[22]等诸多领域。目前国内外市场上基于气溶胶喷射打印原理的相关设备较少。目前仅有美国的Optomec公司推出了相关的商用设备，我国国内市场的类似设备较为少见。本课题组基于气溶胶喷射3D打印原理成功开发了新型气溶胶喷射智能3D打印平台，并基于此平台进行了多种复合材料研发。

课题组自主研发的气溶胶喷射3D打印平台实物图

基于金属表面改性的抗菌防污涂层

团队致力于金属材料表面改性、腐蚀与防护方面的研究工作，注重材料表界面微区特性设计，在高性能涂层研制、耐磨减摩、耐腐蚀及抗菌防污等科学与工程技术领域具有丰富的研究经验和技术积累。发表学术研究论文20余篇（在Applied Surface Science、Materials & Design、Materials Science and Engineering C和Surface and Coatings Technology等国内外涂层领域高水平期刊发表SCI论文5篇，最高单引100余次），申请发明专利8件。创新性地在钛表面提出并设计了基于压电响应的生态友好抗菌、防污策略。

细菌与微弧氧化Cu2O/CuO涂层及极化β-PVDF防护膜作用后样品表面粘附细菌的形态对比

超声金属增材制备金属基复合材料

超声波金属增减材制造技术（UASM）是一种室温条件下即可开展的金属箔材固态层叠增材减材复合制造技术。UASM 技术将超声波金属滚焊与数控机床的铣削功能相结合，来实现金属增材制造及复杂结构加工。该技术通过在金属箔带材之间引入高频摩擦，造成金属界面间的剧烈塑性变形，从而带来界面间的微观组织演化进而形成金属材料间的固态冶金结合。与传统的高温金属增材制造技术相比，UASM 技术原材料易于制备，成形时间短，加工效率高，无需保护气体与高温高压等条件，其成形温度一般仅为金属熔点的25％~50％。 UASM 除了可以实现同种／异种金属间固结之外，还可以实现金属与聚合物、金属与碳纤维、金属与陶瓷等材料间的固结，开辟了金属基智能器件和复合材料等新的应用领域。

课题组自研超声焊接设备

研究条件

数字化材料成型教学科研团队拥有多种材料 3D 打印科研平台，长期致力于 3D 打印方面的研究工作，主要研究方向有： 1）三维数字化建模与逆向工程； 2）高性能、多功能增材制造专用料的研发； 3）增材制造设备、智能化及系统集成关键技术的研发，为复杂功能零件的“设计-材料-制造”一体化加工奠定基础。近年来，平台拥有熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling,FDM）、光固化成型 SLA（Stereo lithography Appearance, SLA）、选择性激光烧结（Selective Laser Sintering， SLS）、直写成型（Direct Ink Writing, DIW）等3D 打印机 30 余台，高精度三维扫描仪 1 台，高精度三坐标测量机 1 台，高性能计算机工作站 20 余台（套）。此外，还配备了多套三维建模及数值模拟软件，可开展高分子、金属、陶瓷等材料的先进制造及三维数字化等教育科研工作。

联系方式

通讯地址：四川省成都市郫都区红光大道9999号西华大学材料科学与工程学院

邮编: 610039

负责人（联系人）：彭必友

邮箱：pengbiyou@126.com 

个人主页：https://teacher.xhu.edu.cn/clkx/pby/list.psp