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Sigma Labs金属增材制造实时监控软件获美国国防部认证

2019年5月5日,笔者从外媒获悉,新墨西哥州增材制造软件开发商Sigma Labs,在美国国防部DARPA的一项研究中获得了其printrite3d平台的第三方验证。

本研究讨论了生产质量一致的复杂金属零件的验证过程。它由DARPA的开放式制造计划赞助,并与飞机发动机制造商霍尼韦尔公司合作进行,霍尼韦尔自2014年以来一直与Sigma Labs合作。

作为美国国防部(DoD)的一个机构,DARPA负责开发新技术供军方使用。为了实现这一目标,它制定了开放式制造计划,以“降低成本,加速交付高质量的制成品,并且成品的性能可以预测”。

DARPA验证的质量保证和过程监控

金属增材制造当前最主要的挑战之一就是在零件生产的过程中检验零件质量。使用试错法,这对制造商来说是一个巨大的成本。

Sigma Labs金属增材制造实时监控软件获美国国防部认证

PRINTRITE3D是一个硬件模块和两个软件模块的组合,用于增材制造质量保证和过程监控。当它们一起使用时,它们实时收集和处理用户可以分析和检查的数据,并在必要时实施纠正。

对于高质量的最终使用零件,金属3D打印过程需要现场监控。制造后,还应检查这些零件是否存在高孔隙、不正确密度、残余应力、开裂和翘曲等缺陷。因此,直到打印完成,制造商才知道零件是否符合设计规范。

PRINTRITE3D硬件包括三个单独的模块。SensorPak是一个硬件模块,它包括一组离轴和轴上进程内传感器,用于在3D打印期间收集每个单独层上的实时数据。然后,sensorpak收集的数据被输入两个软件 INSPECT 和 CONTOUR。

Inspect使用传感器数据建立过程中每个金属或合金的过程度量,为用户提供零件质量报告。

Contour是一个逐层几何测量工具。它为用户提供了在生产过程中将打印部件与原始数字CAD模型进行比较的能力。

Sigma Labs金属增材制造实时监控软件获美国国防部认证

推进金属增材制造大规模工业化

国防高级研究计划局自20世纪90年代以来一直在研究3D打印的可行性,热衷于解决国防系统开发、原型设计和测试过程中的“成本上升”和延迟问题。

最近的研究表明,printrite3d在生产高价值的最终用途零件时,它能够解决或至少降低成本,并提高首次成功率。本文演示了printrite3d如何检测和消除3D打印过程中潜在的早期问题。以火箭喷管为试验件,研究了在使用3D打印件时的“气孔率、几何精度和机械强度”指标。

Sigma Labs金属增材制造实时监控软件获美国国防部认证

DARPA 3D打印火箭喷管试验件

在对Sigma Labs首席执行官John Rice的研究结果发表评论时,他说:“在金属增材制造业中获得PrintRite3D的第三方验证是公司最重要的里程碑之一。”

此外,“我们与霍尼韦尔公司的六年研究和DARPA开放式制造计划明确表明,通过我们的技术所实现的热辐射密度(Ted)指标分析,可以在确保增材制造工业金属零件质量方面发挥关键作用。”

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