|
项目名称
|
主要参与方
|
项目研究内容
|
|
熔融沉积成形的复合材料制造和液压成形用快速简洁工装
|
密苏里科技大学，诺斯罗普·格鲁门
|
利用简洁工装，减少复合材料工艺中的材料使用需求，快速且经济地生产复合材料制造工装。
|
|
用于工装重置和翻新的增材制造工艺和工序的合格鉴定
|
西部保留地大学
|
开发、评估和鉴定工装与模具的修理和重置方法，延长工装使用寿命，减少能耗、成本和准备时间。
|
|
粉末床金属增材制造工艺的快速合格鉴定方法
|
西部保留地大学
|
通过激光烧结和电子束熔化粉末床工艺研究，提升对微结构和力学性能的控制能力；建立基于工艺的、生产量可变的成本模型。
|
|
使用激光热丝线工艺的高产出功能材料沉积
|
西部保留地大学，RTI国际金属公司
|
面向不同的高产出功能材料沉积应用，评估一个激光辅助的、基于丝线的增材制造工艺，针对激光/粉末增材制造工艺建立基准。
|
|
用于增材制造过程监测和控制的热成像
|
宾夕法尼亚大学
|
面向电子束直接制造和激光净近成形工艺的过程监测和控制，拓展热成像的应用，实现全局温度场的3D可视化以及对电子束或激光粉末工艺的基于热成像表征的实时控制。
|
|
粉末床增材制造研究的开源工艺控制*
|
宾夕法尼亚州立大学，诺斯罗普·格鲁门，霍尼韦尔，3D系统公司
|
开发并验证用于PBFAM的开源、分层协议，该协议将定义一系列在赛博物理系统中使用的通信结构，它们为定义和执行粉末床沉积工艺所需。协议每一层都将定义数据和通信结构的一方面，还将支持扫描路径和工艺数据的规范和提取，实现在PBFAM系统与其它异种系统间的通信。访问开源协议将允许研究人员接触建模、感知、控制和工艺优化的关键数据，使工业界提升鉴定与认证能力，实现更高效创新的PBFAM工艺和材料开发。
|
|
开发能够实现增材制造蜂窝结构有效设计的拓扑优化工具
|
匹兹堡大学，美铝，ANSYS，ExOne
|
开发基于蜂窝结构的增材制造结构设计与优化软件，创新地在有限元分析中利用微观力学模型记录蜂窝结构的有效行为。
|
|
用于医疗的生物可吸收金属合金制生物医学装置的增材制造
|
匹兹堡大学，ExOne
|
开发增材制造方法，将镁基和铁基合金转变为生物医学装置，如骨板和支架，并进行生物兼容性、生物吸收和力学试验。
|
|
金属合金给料功能支撑结构的参数化设计
|
匹兹堡大学
|
为金属合金给料的功能支撑结构开发参数化设计方法，特别针对直接金属激光烧结工艺中使用的支撑结构，要形成设计规则。
|
|
面向高潜力增材制造应用的集成设计工具开发
|
匹兹堡大学，联合技术公司研究中心，霍尼韦尔，陆军航空与导弹研发和工程中心，ANSYS，ExOne，RTI国际金属公司
|
开发集成设计成套工具，包括面向多种增材制造可制造性要求的设计辅助功能，以及面向高潜力增材制造应用的拓扑优化新能力。增材制造技术能够生产非常复杂的几何外形与拓扑布局，极大提升设计空间，不过现有CAD/CAE软件包无法充分施展这种设计自由度。项目将寻求开发一款能快速商业化的集成设计成套工具，缩短设计阶段，降低制造成本，减少增材制造新产品上市时间。
|
|
必需的公差与表面光洁度
|
北卡罗来纳州立大学，约翰·迪尔
|
开发一个增材制造和减法加工混合制造系统，能够按最终几何规范生产机械产品，使机械零件能够“数字制造”以满足必要的最终几何精度。
|
|
3D打印多功能性:航空航天应用的增材制造
|
德克萨斯大学埃尔帕索分校，洛克希德·马丁，诺斯罗普·格鲁门，Stratasys
|
开发一套综合制造方案，与基础增材制造工艺集成，包括：多种耐用热塑性塑料/金属的模压成形，微加工，激光烧蚀，在热塑性塑料中嵌入丝线和细距网络，机器人组件放置。通过多个集成制造系统的综合，这些集成的技术将制造多材料结构以生产多功能产品，如可穿戴电子设备、生物医学装置和防务、航天与能源系统。
|
|
用于三维电子学制造的低成本工业级多元三维（Multi3D）系统
|
德克萨斯大学埃尔帕索分校，洛克希德·马丁，诺斯罗普·格鲁门，波音，霍尼韦尔
|
将下一代增材制造技术融入一个低成本工业多元3D系统，用于3D电子打印。项目将开发一个固结系统，包括一个集成进现有CNC龙门机床的柔性工装台，允许互换为执行以下功能：精密微加工，热塑性塑料挤压，带有丝线管理功能的直接丝线嵌入，直接箔片嵌入。通过这些可互换的功能，系统能够制造复杂外形的绝缘结构，其内部有密集分布的金属网络拓扑布局。
|
|
热塑性塑料粉末床烧结的闭环工艺控制*
|
德克萨斯大学奥斯汀分校，Stratasys
|
验证粉末床烧结中的反馈控制能够提升零件质量和性能可预测性，同时减少不同机床制造条件下甚至同一制造工艺中的波动敏感性，使得热塑性塑料增材制造技术能够得到高度可重复的、经得起考验的工艺结果。项目将利用一个高温试验台，其架构中的核心部分就是反馈控制功能。
|
|
用于原型和生产的金属合金和新型极低成本3D焊接打印平台
|
密歇根理工大学
|
进行极低成本3D金属打印机的商业化以及新型3D打印合金的开发，材料开发将关注铝合金，最终目标是从回收废品中开发出来。
|
|
定制踝足矫形器的赛博物理设计与增材制造
|
密歇根大学，Altair，Stratasys
|
优化面向增材制造设计的数字工作流，包括：基于OptiStruct优化软件包开发增材制造专用的功能，生成独特的填充图案并对性能进行数字化验证，同时在产量和材料输送上实现关键提升，使用熔融沉积成形技术生产定制化的踝足矫形器。项目寻求利用基于云的设计和增材制造技术，在面向增材制造的设计、材料输送和系统改进上得到提升，开发利用多尺寸尖端打印多种材料的方法以提供经济、高质量的矫形器。
|
|
用于直接金属增材制造的粉末性能与工艺产出的关联数据库
|
卡内基·梅隆大学，普·惠，联合技术公司研究中心
|
首次建立关联数据库，关联不同供应商的粉末性能（如平均颗粒直径、颗粒直径分布、颗粒形态、流动性指标）与工艺产出（如粉末铺展性、粉末烧结能力、熔池尺寸、微结构、几何精度、材料硬度）。针对至少一个无法立即在直接金属机床中使用的粉末系统，确认所需的工艺变量修改，使该粉末系统的产出可与标准粉末相当。
|
|
通过增材制造粉末再利用实现下一代整形外科材料的经济生产
|
圣母玛利亚大学
|
通过增材制造中的粉末再利用，实现下一代整形外科材料的经济生产，限制增材制造大批量生产的一个重要因素是如何在单个增材制造过程中提升零件制造数量，而又不影响零件质量。粉末又贵又未充分利用，典型制造过程中只有5%-20%的粉末烧结成零件， 依靠材料和机床厂商可以实现粉末再利用，不过粉末暴露在增材制造机床的高温工作环境下时会发生变化。上述所有困难都可以克服，但关键是必须知晓并理解再利用对粉末力学性能的影响，项目将特别针对Ti-6Al-4V、不锈钢和尼龙材料进行研究。
|
|
增材制造的设计指导系统
|
乔治亚理工学院，洛克希德·马丁，GKN航宇，西门子，Stratasys
|
开发增材制造设计指导系统，填补设计到打印工作流程的不足。当前，CAE工具在设计工作流中被强制插入与增材制造联接，此外，一些高层级工作流类别或缺失或与当前流程不协调，包括用于制造工艺选择和调整的决策工具、用于零件认证与验证的有限元分析、与用于配置管理的产品寿命周期管理软件的兼容性。项目将实现决策工具以及零件认证与验证的工作流类别的嵌入，并提供近无缝化的软件生态系统，通过通用有效载荷文件格式消除在多个软件工具间切换的不连续，向完整和理想的工作流程前进。
|
