学科专业评审组:机械组
项目名称:高精度粉末床电子束增材制造装备与工艺
提名单位: 陕西省科学技术厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 西安赛隆增材技术股份有限公司以钛合金和金属钽两种最具临床应用价值硬组织植入材料的临床需求为导向,克服了国内尚无高精度粉末床增材制造用电子枪商业化产品和国外相关技术限制的困难,组织公司技术团队,在国际上率先研制出粉末床增材制造专用大功率、高精度、长寿命的低成本间热式钨阴极电子枪,解决了直热式电子枪功率、精度无法兼顾的难题,打破了国外在该领域的垄断和限制,填补了国内粉末床增材制造专用间热式电子枪的空白,促进了国产粉末床电子束增材制造装备的快速发展。申报单位以电子枪技术突破为基础开发出系列化高精度粉末床电子束增材制造装备,并实现批量销售,近五年新增产值2.17亿元、新增销售额1.59亿元、新增利润3549万元,为高精度钛合金、钽金属等骨科植入体打印提供装备的同时,拓展了该技术在航空航天、军工、汽车及新材料研发方向的应用。采用自主研发生产的装备,建成年产10万件医疗器械产品打印生产线,联合国内头部医疗器械合作单位武汉迈瑞科技有限公司共同开发了数十种钛合金、钽金属标准化、定制化产品,并成功实现首个基于国产粉末床电子束增材制造设备生产的骨科植入物获批三类医疗器械注册证,打破了国内医疗植入假体取证、生产依赖进口设备的困局,协助合作客户生产1.6万套骨科植入物,形成产值超1.08亿元,提升了人民生命健康水平。
客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权目录:

主要完成人:
  1. 姓名:向长淑
    排名:1
    行政职务:董事长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    完成项目时所在单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:提出并组织实施了高精度电子枪核心元器件及粉末床电子束增材制造成套装备的研发、应用和产业化推广工作,带领团队开发出增材制造专用用高精度、大功率、长寿命电子枪及其高精度电子束增材制造装备,打破了国外对粉床电子束增材制造装备核心器件的垄断和限制,解决了“卡脖子”难题;建成年产10万件医疗器械产品的打印生产线,完成高端医疗器械典型应用示范,推动了国产电子束增材制造装备的发展及应用。对应“四、主要技术发明”所列第1-5项技术发明点,支持本人贡献成立的证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录1-1、1-2、1-3以及附件7-3、7-4、7-8、7-9、7-10。
  2. 姓名:赵培
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    完成项目时所在单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:在本项目中负责整机装备设计开发工作,发明电子束高精度扫描熔化方法及装置、多层隔热保温装置及均匀温度场预热技术等成形精度、效能提升技术,实现提升打印精度及效率的目标;发明了EB-PBF装备用防蒸镀光学在线监测装置,实现逐层过程监测及二维缺陷分布分析、重构功能,搭载高精度间热式电子枪系统,开发出了新一代高精度智能化粉末床电子束增材制造设备。与第5完成人合作,完成电子束校准技术开发,独立完成电子束校准板的结构设计工作。对应“四、主要技术发明”所列第1、3项技术发明点,证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录1-1、1-2、1-3以及附件7-2、7-3、7-4、7-8、7-9、7-10、7-11。
  3. 姓名:刘梦星
    排名:3
    行政职务:研发高级经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:武汉迈瑞科技有限公司
    完成项目时所在单位:武汉迈瑞科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:作为武汉迈瑞科技有限公司项目负责人,统筹相关项目管理、资源调配、技术指导及产品商业化应用,对应“四、主要技术发明”所列第5项技术发明点,支持本人贡献成立的证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录以及附件7-9、7-10。
  4. 姓名:全俊涛
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    完成项目时所在单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:在本项目中负责装备软件及工艺研发,针对复杂医疗植入假体的高精度成形需求,系统研究了热场分步与打印质量的关系,发明均匀热场控制策略,有效降低了成形热应力,打印效率提升40%以上,解决了钽金属打印高能量输入形变问题。针对复杂结构假体多层堆叠悬空打印易形变及支撑难去除问题,发明了弱支撑打印工艺,采用离散熔池熔融策略,降低悬空支撑面热变形风险,减小成形件对支撑的依赖,提高成形精度的同时支撑重量降低40%,去支撑时间降低至原来的1/4。对应“四、主要技术发明”所列第2、4项技术发明点,支持本人贡献成立的证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录1-1、1-3以及附件7-2、7-9、7-11。
  5. 姓名:夏江波
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:技师
    工作单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    完成项目时所在单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:在本项目中负责电子枪校准技术及装置开发工作,完成高速偏转扫描及象差矫正模拟分析、数值计算,完成电子束校准、聚焦、扫描偏转线圈的整体模拟及优化设计工作,开发动态消像散和动态电流校正技术及仪器,并在国内率先开发出基于电流检测全自动电子束校准技术,实现170mm×170mm幅域内电子束束斑直径≤50μm±10μm、扫描精度≤±100μm,从束斑品质源头保障了打印质量及成形精度;已实现单枪400mm×400mm幅域的电子束全自动校准功能,打破国外电子束校准技术限制。对应“四、主要技术发明”所列第1、2项技术发明点,证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录1-2以及附件7-9、7-11。
  6. 姓名:李会霞
    排名:6
    行政职务:总经理助理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    完成项目时所在单位:西安赛隆增材技术股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:依托项目研制的国产化粉末床电子束增材制造装备,以及变电流扫描路径规划技术、增材制造过程能量动态平衡等技术,完成医用钛合金、多孔钽和锆铌合金增材制造工艺包的自主化开发,形成了国产化的电子束增材制造专用钛合金、多孔钽、锆铌合金粉末原料选用体系,见了电子束增材制造钛合金、多孔钽、锆铌合金工艺包,研制的髋臼杯、垫块、融合器等9类增材制造骨科植入物产品取得国家药品监督管理局认证和临床应用,对应“四、主要技术发明”所列第4-5项技术发明点,支持本人贡献成立的证明材料在附件中的编号为:主要知识产权目录以及附件7-2、7-4、7-9、7-10、7-11。
主要完成单位情况:
  1. 单位名称:西安赛隆增材技术股份有限公司
    单位贡献:申报单位以钛合金和金属钽两种最具临床应用价值硬组织植入材料的临床需求为导向,克服了国内尚无高精度增材制造用电子枪商业化产品和国外相关技术限制的困难,组织公司技术团队,在国际上率先开发出增材制造专用大功率、高精度、长寿命的低成本间热式电子枪,解决了直热式电子枪功率、精度无法兼顾的难题,打破了国外在增材制造专用电子枪领域的垄断和限制,填补了国内增材制造专用间热式电子枪的空白;以电子枪技术突破为基础开发出系列化高精度粉末床电子束增材制造装备,为高精度钛合金、钽金属骨科植入体制备提供装备基础的同时,拓展了该技术在航天航天、军工、汽车及新材料研发方向的应用,近五年新增销售额1.59亿元,新增利润3549万元,助推了国产粉末床电子束增材制造装备的发展和应用。 申报单位采用自主研发生产EB-PBF装备,建成年产10万件医疗器械产品EB-PBF打印生产线,联合国内多家头部医疗器械企业,共同开发了数十种钛合金、钽金属标准化、定制化产品,实现首个国产电子束增材制造设备取得三类医疗器械注册证的骨科植入物假体产品(国械注准:20233131002),打破了国内医疗植入假体取证依赖进口设备的困局,提升了国产装备医疗植入假体生产、制造及应用水平。至今已协助合作客户形成产值1.08亿元和1.6万套假体,保障了人民生命健康,拓展了国产粉末床电子束增材制造装备及打印产品在生物医疗领域的应用。

  2. 单位名称:武汉迈瑞科技有限公司
    单位贡献:武汉迈瑞科技公司作为本项目的重要参与单位,推动了该项技术在产品上的应用,并在相关产品的临床转化及市场推广中发挥了核心作用。在技术攻关上,公司深度参与了该项目中工艺参数数据库的建设,确保该技术在医疗植入物制造领域达到高一致性、高可靠性的苛刻要求。在应用推广中,迈瑞公司利用其成熟的医疗产品注册体系和全球市场渠道,成功推动该装备加工的骨科植入物(如3D打印髋臼杯系统、3D打印椎间融合器)获得国家药品监督管理局颁发的第三类医疗器械注册证,并迅速应用于临床,完成了多项成功手术案例。同时,公司积极构建产学研医协同创新模式,与多家医院共建示范中心,加速技术迭代和临床反馈闭环,推动了国产高端医疗装备的产业化进程和进口替代,取得了显著的经济与社会效益。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处