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未来5年美国增材制造走向何方?

2016-01-14 14:52
月城清浅
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  2015年9月14日,国家增材制造创新机构发布了公开版的技术路线图,勾勒了未来5年的该机构乃至美国增材制造工业技术发展的路径。路线图包括设计、材料、工艺、价值链和增材制造基因组5个领域:

  图1 技术路线图领域层

  设计。包含3个子方向:生物启发设计与制造,产品与工艺设计辅助手段/程序,成本与能耗因素分析/建模。旨在开发可共享的设计方法与工具,变革设计理念,使增材制造零件设计打破固有流程。设计领域要提出填补差距的解决方案,避免受到当前CAD/CAM/CAE/PLM工具和设计思维的约束,它们是为常规制造工艺开发的,因此从根本上存在局限。领域关注点和相关影响分析指标包括:复杂度开发,3D功能梯度材料,多材料集成,基于模型的检测,产品个性化与定制化。

  图2 设计子方向的成熟化需求

  材料。包含3个子方向:“非特定”增材制造技术包,材料性能表征,下一代材料。旨在围绕增材制造性能表征基准,构建知识体系,消除成品材料性能的波动。材料领域要构建一个范本,以微尺度层面上对增材制造工艺的物理学控制,代替工艺参数和成品微结构控制,完全按照设计实现一致的、可重复的产品微结构和性能。领域关注点和相关影响分析指标包括:标准化的原材料,基准材料性能数据,“工艺-性能-结构”关系,工艺窗口边界定义,后处理指南与规范。

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