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America Makes斥巨资推进七大3D打印项目

2016-07-28 08:56
小伊琳
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  日前,位于俄亥俄的America Makes,其前身是国家增材制造创新研究院,刚刚宣布了其专门针对增材制造开发项目的Project Call奖的七个获奖者。Project Call是在2016年3月推出的,着眼于五个领域,包括设计、材料、工艺、价值链和增材制造基因组。获奖项目分别来自卡内基梅隆大学、德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)、Wolf Robotics等。

  在美国国家国防制造和加工中心(NCDMM)的协助下,America Makes预计将提供总计550万美元的经费给获奖者,而相应地获奖项目团队也将拿出550万美元,从而形成1100万美元的研发资金总额。根据America Makes最近发布的新闻稿,该机构迄今为止为了推动增材制造技术的发展,在公共与私人领域投入的资金总额已经接近1亿美元。

  America Makes宣布的七个获奖项目中包括“高性能航空车复杂内部核心结构的优化和增材制造”,该项目由卡内基梅隆大学和Automated Dynamics Corporation、Aurora Flight Sciences、洛克希德马丁、Stratasys公司等联合进行。该项目的意图是为航空业最佳3D打印结构的制造开发出一个计算和教育系统。

  德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)由于其“多功能大面积增材制造(BAAM):含多用途嵌线的BAAM”项目也被授予了奖项,该项目的核心是通过掺入嵌线来改善3D打印制造体积以及生产效率。Wolf Robotics公司的“多元:能源/进料/米级规模的金属增材制造机器”也被America Makes选中。这个项目是和卡特彼勒公司、林肯电气公司、橡树岭国家实验室等合作开发的,希望“通过其可拓展多轴机器人系统来安置增材制造用户基地,以达到较低的成本和更大的灵活性。”

  其他获奖项目包括3D Systems公司的“仿生多喷射材料”;Phoenix Analysis & Design Technologies公司的“增材制造晶格结构的非实证预测模型”;扬斯敦企业孵化器的“金属铸件增材制造(AM4MC)”项目;以及雷神公司的“电子器件及结构的多材料3D打印”项目。America Makes的技术开发副主任John Wilczynski说:“通过Project Call,我们对提案过程做了一些改变,这些变化会对某些方面产生一些积极结果,如会员参与、提案质量,整体来说也就是富有成效的提案过程。我们期待着下个月正式开始这些项目。”

  Project Call的预期开始日期为2016年8月。

  七个被选择出来的America Makes Project Call获奖项目如下:

  高性能航空车复杂内部核心结构的优化和增材制造——卡内基梅隆大学

  由卡内基梅隆大学牵头,与Automated Dynamics Corporation、Aurora Flight Sciences、洛克希德马丁公司、西门子公司、Stratasys公司、联合技术公司一同合作,该项目将为航空航天业的优化设计和增材制造3D核心构造中心开发计算系统和教育材料。该项目的目的是克服目前使用传统方法以及所谓的后续结构性能进行人工设计和核心结构制造时所面临的巨大的全行业的挑战。先进的解决方案将通过有限元方法、非线性高维优化以及增材制造设计(DFMA)开发出来。在应对WEO需求的同时,项目团队将以数字化传播讲座、软件、教程的形式来开发学习材料,并部署一个大规模的竞争挑战。

  多功能大面积增材制造(BAAM):多用途嵌线的BAAM——德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)

  以UTEP为首,在加上和Cincinnati Incorporated以及Autodesk的合作,该项目将通过探索含有嵌线的大规模增材制造的结合能力,力争改善增材制造构造体积和生产速率。大规模增材制造的嵌线需要硬件和软件解决方案的双重发展。该项目将开发软件解决方案,把3D线模式转换成五轴运动轨迹,使之可以被BAAM +嵌线机执行并且把嵌线技术整合进BAAM机器。

  MULTI:能源/进料/米级规模的金属增材制造机器——Wolf Robotics,LLC -林肯电气公司

  由Wolf Robotics领导,与卡特彼勒、EWI、GKN Aerospace、IPG光电公司、ITAMCO、林肯电气公司、橡树岭国家实验室、联合技术公司、诺克斯维尔的田纳西大学共同合作,该项目将通过其可拓展多轴机器人系统来安置增材制造用户基地,以达到较低的成本和更大的灵活性。项目团队将使用现有的初代机器人软件路径工具CAD,测试和完善商业第一次发行的路径工具CAD,并进行基本流程测试来将其和多进程、多表、多材料、生产准备机器人3D打印系统捆绑在一起。

  仿生多喷射材料——3D Systems公司

  该项目将提供标准化的原料、基准属性数据、微观结构控制、工艺窗口定义和处理规格。该项目团队的技术方法可定制满足特定的市场需求,符合美国食品和药物管理局(FDA)和国际标准化组织(ISO)的医疗设备发展准则。除了标准MJP材料和化学表征,项目组还将利用ARL资源来评估机械性能。

  增材制造晶格结构的非实证预测模型——Phoenix Analysis & Design Technologies公司

  该项目将专注于晶格结构设计和制造,也是目前增材制造研究最有前途的领域之一,通过开发强大的经过验证的材料模型,准确地描述了他们的行为,以较低的材料利用率提高这些复杂结构的性能。使用热塑性塑料和金属材料,有三门增材制造工艺将得到解决,即熔融沉积成型、激光粉末床烧结和电子束熔化。具体而言,即开发并验证一个基于物理的几何独立模型,可以预测3D打印的晶格结构的刚度且不用于设计优化和仿真。

  金属铸件增材制造(AM4MC)——扬斯敦企业孵化器

  该项目将力争通过新一代砂打印机改变美国工业基地,该打印机可提供打印芯和模具的线速生产,这对于将要收购并整合进全生产线的中小型企业来说也是经济上可行的。为了通过大规模增材制造技术集成来改造金属铸造,零件需要不受传统制造的约束并通过新一代打印机进行节约生产。该项目的重点是生产新一代砂打印机和基于知识的设计工具,以克服生产障碍。

  电子器件及结构的多材料3D打印——雷神公司

  该项目将设法推进增材制造从2D限制设计到共形和嵌入式解决方案,以便能够多材料打印集成3D电子器件和非平面结构,在商业、航空航天、生物医学、国防工业等领域有着广泛的应用。项目团队将利用其在打印电子器件方面的能力,通过一个集成的系统方法来改善和描述3D打印的多材料和嵌入式电子器件,通过供应链(墨水、材料、打印机、设计和控制软件)来建立最佳的实践基线。

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