再投3600万,美国从三个方面推动金属3D打印部件安全可靠使用
3D打印技术参考注意到,美国国家国防制造与加工中心管理的国家增材制造加速器“美国制造” (America Makes) 启动了一项名为“质量测试和检测方法便利性”(QTIME) 项目,提供高达500万美元的资金,用于推进增材制造 (AM) 的无损检测 (NDI) 技术。该项目由美国国防部副部长办公室制造技术办公室资助,目的是改进激光粉末床熔融 (LPBF) 和定向能量沉积 (DED) 工艺的检测方法。
本次公开征集于2025年5月1日宣布,寻找成熟、接近商业化的无损检测解决方案,并使其能够应用于实际应用。该方案重点关注大型或结构复杂的3D打印部件原位和非原位检测。
重点关注三个要点
America Makes技术转型总监Ben DiMarco表示:“行业和政府利益相关者已经明确认识到,需要可靠、高效的检测技术来支持增材制造的增长。QTIME项目的征集是重要的第一步……我们不仅专注于开发新方法,还致力于验证和转化国防部、联邦航空管理局和NASA等机构可以信赖的成熟技术。”QTIME项目征集围绕三个要点展开:
第一个要点侧重于开发用于大型增材制造部件的快速、经济高效的无损检测 (NDI) 技术,旨在将Ti6Al-4V、Inconel 718和不锈钢等常用材料的检测成本降低50%以上。
第二个要点致力于复杂部件的检测,包括内部特征小于10毫米的LPBF晶格结构。该领域的项目预计将推进现场结构验证,并将这些数据与预测性力学模型相链接。
第三个要点是将组建一个行业过渡团队,加速采用增材制造专用检测实践,弥合标准化方面的差距,并扩大已验证方法的工业部署规模。
解决3D打印质量保证问题
检测和认证仍然是在关键应用领域推广增材制造的关键挑战。传统工具在处理大幅面或复杂的3D打印部件时往往存在这样那样的问题。QTIME计划体现了America Makes为加速在增材制造供应链中部署经过验证的、特定应用的检测技术而做出的更大努力。
去年,America Makes宣布了一项价值600万美元的项目获胜者,该项目旨在推进3D打印的材料和工艺开发。在入选的项目中,RTX技术研究中心牵头开展了“利用现场高度映射数据进行检测”项目来提高尺寸精度;而R3 Digital Sciences则开发了一个将过程监控与外部检测工作流程相结合的框架。
Phase3D 基于单元的粉末床 AM 过程检测解决方案
今年早些时候,该组织向五项提案拨款120万美元,用于解决资格认证、数据标准和机器可靠性等挑战。2023年底启动的一项单独的640万美元项目征集强调了可持续的增材制造实践,这反映了该研究所对能源和环境效益日益增长的关注。
国产3D打印智能在线监控系统,实现类人评价,突破限制
在2025年TCT亚洲展期间,西空智造发布激光粉末床监控系统V5.0.0,该系统首创“类人评价”算法,可根据零件的使用需求及结构特点,自适应的调整检测策略并及时反馈打印风险的评价结果。同时其检测速度(inference time)可达到10ms/层,最小程度上减少对打印时间的影响。
西空智造指出,在增材制造领域,质量和效率是永恒的主题。近年来随着LPBF工艺设备的规模化应用以及不同行业领域对增材制造的研究深入,市场上涌现了各种类型的在线监控产品,但因增材制造的零件设计自由度高,打印层数较多,设备类型复杂等多方面因素影响,一般的在线监控产品较难具备高准确率、低参与度的产品特点。西空智造励志打造让每个在线监控客户可以掌控每一层、成就每一件的监控产品。
质量保障从未远离金属3D打印技术发展,坚实、可扩展的质量保证框架,将不断提高航空航天、国防和医疗领域对零件性能的信任度。