NJII 與 Foundry Lab 合作生產高性能數字金屬鑄造零件，兼具3D打印和傳統鑄造優勢
時間：2024-11-28 09:28 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2024年11月27日，新西蘭金屬鑄造公司Foundry Lab宣布新澤西創新研究所(NJII) 成為DMC-3 數字金屬鑄造 (DMC) 系統的首個商業客戶。NJII研究所的國防團隊將部署DMC-3 系統，作為協作、操作、制造、工程和培訓 (COMET) 計劃的一部分。這項公私合作伙伴關系涉及美國陸軍 DEVCOM 軍備中心(DEVCOM AC)、NJII和新澤西理工學院(NJIT)，致力于推進制造業的勞動力發展，以實現國防和國土安全目標。
NJII 國防制造技術總監Thomas Murphy 表示：“我們很高興有機會與Foundry Lab 合作，將金屬鑄造帶回美國，并幫助美國有限的鑄造廠/鑄造廠。我們的合作伙伴有許多鑄造應用，而一個關鍵因素是激勵在鑄造方面實踐經驗有限的新勞動力。我們很自豪能成為早期采用者計劃的一員，將 Foundry Lab 的技術帶到東北地區和我們的合作伙伴。”
△鑄造實驗室數字鑄造。照片由 Michael Petch 拍攝。
Foundry Lab 的DMC 技術
2021 年 11 月，Foundry Lab公司推出了 DMC 技術，允許根據 CAD 文件當天生產金屬零件。該技術將 3D 打印的設計多功能性與傳統鑄造的效率和成本優勢相結合。DMC 技術與鋁、不銹鋼和其他合金等材料兼容，可生產符合工業標準的致密、功能性部件。設計支持無縫集成到現有工作流程中，為制造商提供了一種解決生產效率低下問題的方法，同時便于在大規模生產之前進行功能測試。
DMC-3 系統在 Formnext2023 上進行演示后于 2024 年 6 月首次商業亮相，預計將提高原型設計和生產過程的效率。Foundry Lab 強調， DMC-3 系統將鑄造原型和生產部件的交付周期從數月縮短至數小時，這對于高需求環境尤其有利。此舉符合國家現代化生產方法和加強供應鏈可靠性的努力。國防應用通常具有時間緊迫和規格嚴格等特點，是受益于 DMC技術的關鍵領域之一。FoundryLab 指出，新鑄造系統為工程師和團隊提供了簡化工作流程的機會，同時又不影響質量或精度。
將金屬鑄造產能轉移至美國國內
據 Foundry Lab 稱，美國制造業的趨勢是國內金屬鑄造設施急劇減少，從 1955 年的 6,150 家減少到今天的約 1,750 家。Foundry Lab 將DMC 技術定位為旨在重建鑄造能力的回流計劃的貢獻者。支持國內生產被視為增強供應鏈彈性和推動經濟增長的關鍵。
DMC-3 的核心是免模工藝，無需澆注熔融金屬。Foundry Lab 解釋說，這種方法比傳統方法更有效地生產鑄件，同時滿足工業標準。與通常僅限于原型的金屬增材制造相比，該系統可提供可用于原型設計和大規模生產的功能部件。NJII 對DMC-3的使用也凸顯了在各個行業中的廣泛潛力。Foundry Lab 報告稱，國防和工業制造商的興趣在于探索如何利用這項技術解決特定的生產挑戰，同時提高成本效益和時間安排。因此，Foundry Lab 和NJII 之間的合作旨在展示他們的方法如何有助于提高效率，同時支持制造業的現代化。
△使用鑄造實驗室工藝制造的金屬部件。照片由 Michael Petch 拍攝。
推動金屬鑄造技術進步
除了 NJII 之外，國際上也在推行金屬鑄造的創新發展。由保羅·格里菲斯博士領導的阿斯頓大學研究人員正在開發一種數學模型來增強液態金屬鑄造工藝，得到了 EPSRC 80,000 英鎊的資助。項目從 2024 年 4 月開始，為期 12 個月，旨在解決輕質鋁合金在暴露于空氣時快速氧化的問題，這一挑戰會影響鑄件的質量和疲勞壽命。研究團隊與格勒諾布爾理工學院合作，試圖了解液態金屬流與上方氧化層之間的相互作用，并使用模型來減少工業制造中的缺陷。預期成果包括提高合金質量、降低生產成本以及減少輕質產品的溫室氣體排放。
另一則新聞是關于英國公司Enable Manufacturing推出的真空增材鑄造工藝，這是一種將 3D 打印模具和圖案與真空鑄造相結合以制造金屬零件的混合方法。據稱，這種方法利用真空鑄造將熔融金屬拉成復雜的結構，與直接金屬 3D 打印相比，成本大大降低。該工藝被描述為“兩全其美”，據說可以用130 多種金屬生產部件，同時比傳統制造方法和金屬 3D 打印更具成本效益。
△采用真空增材鑄造技術制成的壁厚為 1.5 毫米的晶格結構。照片來自 Enable Manufacturing
(責任編輯：admin)
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