美国国家标准与技术研究院拨款400万美元支持金属增材制造研究

美国商务部下属的国家标准与技术研究院(NIST)已拨款近400万美元,以帮助加速采用新的测量方法和标准,提高美国在基于金属的增材制造(AM)方面的竞争力。在该专项计划的资助下,佐治亚理工学院,德克萨斯大学埃尔帕索分校,普渡大学和东北大学将利用NIST在该领域的专业知识来帮助推进金属增材制造。通过解决重要的测量挑战,这些项目将提高美国制造商使用基于金属的增材制造技术的能力,以大批量生产高质量、创新以及复杂的产品。

增材制造通常是在一个3D计算机模型的基础上,将其虚拟地划分成许多薄层并逐层累积制成零部件。基于金属的增材制造工艺则是通过将材料熔化或烧结成粉末的形式制成零件。该工艺具有减少材料浪费、降低能耗、缩短上市时间和按时生产等优点。NIST通过相关研究和专项资助,将解决应用增材制造的障碍,包括表面光洁度和质量问题、尺寸精度、制造速度、材料性能和计算要求。

以下机构将获得NIST基于金属的增材制造专项计划的资助,项目周期不超过两年:

(1)佐治亚理工学院(100万美元)

该项目将分析在粉末床熔融工艺中收集的详细数据,以调控制造工艺并预测所制造零件的最终性能。目标是建立一个全面的基础来鉴定、验证和确认用这种技术生产的部件。项目初始重点将放在钛合金上,该钛合金可能会在医疗保健和航空航天领域得到广泛应用。

(2)德克萨斯大学埃尔帕索分校(100万美元)

该项目将定义一个测试工件,该工件将标准化工艺过程输入的数据和通过激光粉末床熔合制成的零件的性能数据。学术界,政府和行业合作伙伴将根据参数复制该工件,并在工艺流程的关键输入上收集数据。这项工作将使人们对增材制造过程有更多的了解,并使人们对最终形成的零件更有信心。

(3)普渡大学(99.99万美元)

当前,增材制造零件的鉴定需要大量的测试。该项目旨在通过开发标准化方法来测量材料的微结构并使用数学模型来预测关键性能。这项工作有望为行业提供一种更为简便的方法,以通过更少的测试来了解零件性能。

(4)东北大学(99.94万美元)

该项目旨在改善传感方法并创建一套传感器技术,以帮助优化冷喷涂增材制造工艺。与其他增材制造工艺相比,冷喷增材制造工艺有可能创造出更耐用、更坚固的零件。新的传感器将有助于表征粉末原料的特性和工艺的关键参数,例如温度和零件尺寸,并可以更好地控制这一有前景的技术。

除了这些项目,NIST预计将在2021年上半年资助更多的项目。