奥本大学NCAME携手Amaero与Austal USA,加速航空航天与海军金属增材制造材料研发
奥本大学增材制造卓越国家中心近期与澳大利亚金属增材制造公司Amaero以及美国造船商Austal USA建立了合作关系,旨在加速金属增材制造领域的研究进程。
这些合作聚焦于两个关键方向:快速测试铌C103和Ti-6Al-4V等先进航空航天金属粉末,以及为海军舰船建造开发可靠的材料数据库。
通过与Amaero的合作,NCAME正在采用一种高通量测试方法来评估诸如铌C103之类的高成本、高性能粉末。这种方法能够快速揭示工艺、结构与性能之间的关系,同时大幅减少材料消耗。
铌C103的成本高达每公斤4000美元,价格昂贵且测试极具挑战。NCAME研究工程师斯科特·卡彭特表示,他们开发了一种高通量、迭代式的工艺开发方法,使得Amaero仅需提供少量材料,即可在NCAME快速获得工艺-结构-性能关系的认知。
卡彭特强调,目标是在几周内完成整个过程,从而避免因需要将样本送往多个外部实验室而延误下一次迭代。此举的关键在于NCAME拥有从制造到数据价值链的完整内部能力,能够加快打印、测试和表征速度,以满足增材制造行业的需求。
NCAME主任尼玛·沙姆赛教授指出,快速生成数据的能力对于增材制造的广泛应用至关重要。他表示,增材制造为国家工业能力提供了诸多解决方案,但如果全面评估工艺-结构-性能关系需要依赖多个专业实验室,其优势就可能被削弱。
沙姆赛教授认为,与Amaero的合作特别利用了NCAME的专业知识和内部能力,能够在数周内提供答案,而如果外包给多个实验室,这一过程可能需要数月甚至数年。
同时,NCAME与Austal USA的合作致力于解决国防和海事领域面临的长周期挑战。对于小批量订单,传统锻件或铸件的交货时间可能长达一至两年。
增材制造为此提供了一个短期解决方案,它不仅能够实现更复杂的设计,在某些情况下还能改善部件的机械性能。
Austal USA的研究工程师康纳·黑德利表示,该项目的最终目标是建立原位传感数据与最终产生的缺陷及微观结构之间的关联关系。
卡彭特进一步解释,他们正在协助Austal USA建立“材料许用值”,即关于目标材料机械性能的统计衍生数据集,这些数据定义了材料应力和应变的极限。
这些合作建立在NCAME为推进航空航天和国防领域金属增材制造而持续开展的工作基础之上。2025年,美国3D打印机制造商Velo3D曾宣布,在NCAME成功完成测试里程碑后,其在认证Amaero生产的C103铌和Ti-6Al-4V粉末方面取得了进展。
此外,NCAME也与蓝色起源公司合作,以改进铜在增材制造中的应用。作为合作的一部分,蓝色起源向NCAME捐赠了专门为解决铜独特加工挑战而设计的EOS M290 3D打印机。
2026-01-13 09:52


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