美國正式啟動七大增材制造高端項目
美國國家增材制造創新機構(“American Makes”)宣布授出7個新項目。“American Makes”機構及其管理方國家國防制造加工中心(NCDMM)將投入約550萬的聯邦資金，配以項目團隊投入的550萬美元，共計1100萬美元。加上這次，“American Makes”將很快擁有近1億美元的公私投入項目資金，提升美國增材制造的水平。
“American Makes”運營主任表示：“我們很高興通過這些項目，在增加工業界的技術研發需求和發展勞動力、教育和社會服務計劃方面取得了平衡，這對項目成果的成功轉化和商業化至關重要。機構及其成員群體承諾確保美國制造業勞動力在使用增材制造創新方面得到充分培訓，以提升國家的經濟競爭優勢。”
項目不僅要專注于機構技術路線圖中的5個方向——設計、材料、工藝、價值鏈和增材制造基因組，還要處理勞動力、教育和社會服務(WEO)路線圖5個方向的需求——知識和知覺、實操學習、實習項目、人才管道以及工業基因組。7個項目是：
1，面向高性能航空器生產的復雜型芯結構的優化設計和增材制造
牽頭方——卡內基-梅隆大學;成員——洛克希德-馬丁、聯合技術公司、極光飛行科學公司、自動動力公司、Stratasys、西門子。
該項目將面向航空工業中3D型芯結構(如工裝)的優化設計和增材制造，開發一個計算系統以及教育材料。項目旨在克服當前型芯結構使用常規方法手動設計和制造時存在的巨大挑戰，包括這些結構的性能。項目將使用有限元手段、非線性高維優化以及面向增材制造的設計(DFAM)開發先進解決方案。在處理WEO要求上，項目團隊將以數字講座、軟件和教程的形式開發學習材料，并開展大規模“大競賽挑戰”活動。
2，多功能大幅面增材制造(BAAM)：多用途嵌線的BAAM
牽頭方——得克塞斯大學埃爾帕索分校(UTEP);成員——辛辛那提、Autodesk。
該項目將探索將大規模增材制造能力與嵌線相結合，提升增材制造批量和生產速度，因為嵌線能力可以將線束特征直接植入結構組件中。面向大規模增材制造的線束3D嵌入將需要雙重方法，開發硬件和軟件解決方案。項目將并行開發軟件解決方案，軟件可將3D線束圖案轉換為五軸運動加工路徑，直接由BAAM+嵌線機床執行，軟件還可向BAAM機床中集成嵌線技術。為滿足WEO要求，團隊將指導一個畢業生認證項目的開發，向美國工業界和政府組織提供遠程工程師。
3，MULTI：源/給料/米級尺度的金屬增材制造機床
牽頭方——林肯電氣公司旗下狼機器人公司;成員——GKN航宇、聯合技術公司、卡特彼勒、EWI、ITAMCO、IPG光學公司、林肯電氣公司、橡樹嶺國家實驗室、田納西大學諾克斯維爾分校。
該項目將定位于增材制造工業用戶，利用可擴展、多軸(九軸以上)機器人系統的低成本和高柔性。項目團隊將依賴現有的一個初代“CAD to路徑”增材制造機器人軟件工具，面向商業首次發布來試驗和優化“CAD到路徑”工具，執行基礎工藝試驗以將其納入一個多工藝、數米、多材料、可生產的機器人3D打印系統。項目結束后，作為關鍵的WEO部分，預期將開發一個商業可用的“CAD到路徑”軟件工具，實現主流市場內中幅面增材制造(MAAM)和大幅面增材制造(BAAM)零件的生產。
4，仿生的多噴射材料
牽頭方——3D系統公司;成員——美國陸軍研究實驗室(ARL)、沃爾特-里德國家軍事醫學中心(WRNMMC)。
該項目將嘗試面向多噴射打印(MJP)開發類生理學的可打印材料，解決當前醫療領域缺乏適于仿生建模的可打印材料的問題。特別地，項目將形成標準化的原材料、基準性能數據、微結構控制、工藝窗口定義和加工規范。項目團隊的技術途徑將滿足特定的市場要求，遵循美國食品藥品管理局(FDA)和國家標準化組織(ISO)對于醫療設備開發的指導方針。除了標準MJP材料和化學表征，項目團隊還將利用ARL的資源探尋與生理學屬性相關的力學性能。對于WEO部分，將開發錄制好的培訓課程，為不同經驗水平的WRNMMC外科醫生定制，學習如何將醫學建模集成到他們的外科手術規劃過程中。
5，一個面向增材制造晶格結構的非經驗性預測模型
牽頭方——鳳凰分析與設計技術公司;成員——霍尼韋爾國際、亞利桑那州立大學、LAI國際等。
該項目將專注晶格結構設計和制造，這是當前最有前途的增材制造領域。通過開發耐久、經驗證的材料模型，精確描述它們的行為，以用更少的材料評估這些復雜結構的性能。項目將涉及三種增材制造工藝——熔融沉積成型、激光粉末床熔融以及電子束熔化，使用熱塑性復合材料和金屬材料。特別地，將開發和驗證一個基于物理學的、外形獨立的模型，預測3D打印晶格結構的硬度和失效，用于設計優化和仿真。為滿足WEO要求，將針對用增材制造實施晶格結構，開發一個在線“直播”教科書和一個定制化的課程。
6，面向金屬鑄造(AM4MC)的增材制造
牽頭方——揚斯敦商業孵化器;成員——美國鑄造協會、福特汽車、賓夕法尼亞州立大學(ARL)、揚斯敦州立大學等。
該項目將通過開發下一代沙料打印機，實現打印型芯和模具的線速度生產，讓美國中小企業經濟地生產并將其集成到全部生產線上，使美國工業基礎轉型。為通過增材制造技術的大規模轉型金屬鑄造，組件設計需要擺脫常規制造的束縛，并且經濟地通過這些下一代打印機生產。該項目將專注開發下一代生產型沙料打印機和基于知識的設計工具，以克服生產的障礙。團隊將利用美國鑄造協會的州立、地方和國家論壇來召開研討會，提供導師帶領的課程，開發網絡學習模塊，參加聚焦商業的展覽，以滿足WEO要求。
7，電子器件和結構的多材料3D打印
牽頭方——雷神;成員——GE公司、羅杰斯公司、UML研究所(RURI)、南佛羅里達大學等。
該項目將尋求將增材制造從2D約束的設計提升為保形和嵌入的解決方案，實現集成3D電子器件和非平面結構的多材料打印。航空航天、防務工業、生物醫療和商業上有許多應用可以受益于新穎、高密度和經濟可承受的3D電子封裝。項目團隊將通過一個集成系統方法在打印電子器件上發力，通過跨供應鏈(墨水、材料、打印機、設計和控制軟件)建立一個最佳實踐基線，提升多材料和嵌入式電子器件3D打印。為滿足WEO要求，項目團隊將開發在線認證課程，導師帶領的實驗室，本科生、畢業生和研究生研發導師，以及定制和預錄的培訓項目。
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