科创中国
大功率旋转超声加工系统设计理论与方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-10-19 16:24:53
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈杰 | 2025-10-19 16:24:53
清华大学开展了智能制造核心技术 —— 大功率旋转超声加工系统设计理论与方法的攻关研究，针对脆性材料加工难题形成了系统性解决方案，可实现航空航天、国防军工等领域关键零部件的高效精密加工。实现指标：可适配多种脆性材料（如陶瓷、蓝宝石等）加工需求，加工精度可达 ±0.005mm，加工效率较传统加工方式提升 30% 以上，设备稳定性满足连续 24 小时作业要求。
当前航空航天、国防军工领域所需的脆性材料（如天线罩、热防护系统部件）加工，面临传统加工方式效率低、精度差、易产生裂纹等问题，且高端加工设备依赖进口，成本高昂。本项目研发的大功率旋转超声加工系统，创新融合非接触传输技术与智能振幅控制技术，可在保证加工质量的前提下，大幅提升脆性材料加工效率，降低设备采购与运维成本，打破国外技术垄断，具备显著技术与成本优势。
本项目研发的大功率旋转超声加工系统设计理论与方法，可直接应用于三大核心领域。一是航空航天领域，用于制造飞机发动机叶片、航天器热防护系统部件、天线罩等关键承力结构与功能部件；二是国防军工领域，适配装甲材料、精密制导部件的加工需求；三是信息通信领域，助力蓝宝石衬底、陶瓷封装件等高精度电子元器件的批量生产。此外，还可拓展至医药健康领域，用于生物陶瓷植入体的精密加工。
清华大学开展了智能制造核心技术 —— 大功率旋转超声加工系统设计理论与方法的攻关研究，针对脆性材料加工难题形成了系统性解决方案，可实现航空航天、国防军工等领域关键零部件的高效精密加工。实现指标：可适配多种脆性材料（如陶瓷、蓝宝石等）加工需求，加工精度可达 ±0.005mm，加工效率较传统加工方式提升 30% 以上，设备稳定性满足连续 24 小时作业要求。
技术层面，打破国外高端超声加工设备垄断，推动我国智能制造装备核心技术自主化；产业层面，提升航空航天、国防军工关键零部件加工效率与质量，降低产业链成本，助力相关领域国产化替代；社会层面，为高端装备制造领域培养专业技术人才 10 余名，符合国家 “制造强国” 战略导向，对保障国家工业安全与科技自主具有重要意义。
科研成果持有者将科技成果作为合作的基础和条件，与其他企业、研究机构或个人共同开展科技活动转化活动
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