中新网上海新闻7月13日电(徐银)近日，上海交通大学彭志科团队在砂型3D打印领域取得关键性科研突破。团队深度融合自动化装备与人工智能算法，自主研发具备“边做边想”自进化能力的砂型3D打印智能实验系统Ex3DSP，为破解增材制造领域高维非线性动力学实验痛点开辟全新技术路径，相关研究成果刊发于国际顶级学术期刊《国家科学评论》。

图1-团队博士生展示Ex3DSP

　　砂型3D打印是精密铸造产业智能化升级的核心支撑技术。当前国产砂型3D打印装备已实现批量出口欧美，助力传统铸造产业摆脱粗放生产模式，完成精细化、绿色化转型。但长期以来，打印成形质量始终是行业发展瓶颈：工艺变量繁多、参数相互制衡、性能目标相互冲突，衍生出复杂的高维非线性动力学实验难题。传统全覆盖式遍历试错实验模式成本高、周期长，行业迫切需要革新实验技术实现提质增效。

图2-团队研究生调研砂型3D打印

　　瞄准行业痛点，彭志科教授牵头团队打造Ex3DSP智能实验系统，搭建起“自动化产数据、人工智能析数据”双驱动架构。系统依托自动化硬件实现标准化、不间断实验数据采集，依靠 AI 算法完成高精度数据分析，创新形成“边做边想”自进化全新实验范式，彻底改变传统低效试错模式，转向精准定向工艺优化。 在三目标、三变量砂型打印工艺优化实测中，该系统仅需60组实验即可完整构建帕累托最优前沿，实验效率较传统方式提升三个数量级。依托这套智能实验平台，团队厘清微滴喷射动力学多参数协同规律、砂型强度与脆性平衡调控核心机理；经工艺优化后，砂型力学性能、发气量、透气性分别提升103.5%、45.3%、25.3%，终端铸件性能增幅达385%。团队胡松涛副教授介绍，下一步将在现有系统框架内嵌入仿真预筛选模块，搭建虚实结合的“干湿融合”自进化实验体系，同步引入智能体作为核心驱动，打造全流程无人自治型智能实验平台。

图3-团队科学仪器获评日内瓦国际发明展“评审团特别嘉许金奖”

　　本次研究由上海交通大学牵头，联合宁夏大学、广州国家实验室协同攻关，获得国家自然科学基金、上海市自然科学基金专项资助。上海交大力学无人实验系统研发团队以彭志科教授作为学术带头人，长期聚焦高维非线性力学前沿挑战，面向力感器件、集成电路、喷墨砂型制造、凝胶载体、免疫细胞培育、抗体药物研发、荧光探针开发等多领域场景开展自进化力学实验研究，搭建“自主实验系统研发 — 新型功能材料创制 — 基础力学规律挖掘”三位一体完整科研链条，持续加快无人智能实验技术落地产业化进程，为先进制造、生物医药等多产业高质量发展提供硬核科技支撑。(完)

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编辑：李秋莹