从规避到管理:SIU开创金属增材制造缺陷容限设计,提升零件可靠性
南伊利诺伊大学卡本代尔分校(SIU)的Sangjin Jung教授近日启动了一项为期两年的研究项目,该项目获得美国国家基金会20万美元的工程研究启动资金支持。
他的工作聚焦于开发使金属零件对微小缺陷更具韧性的设计策略,旨在增强制造商对3D打印部件可靠性的信心。 Jung表示:“真实生产环境并非完美,我们不再假装缺陷不会发生,而是将其纳入设计流程,使零件即使存在缺陷仍保持鲁棒性。” 他强调增材制造的最大优势之一是设计自由度,并指出该资助将强化SIU在推动区域AM技术发展中的角色。

Jung的研究通过解决3D打印过程中可能出现的微观缺陷来提高可靠性。 这些由激光功率、粉末质量或扫描速度等因素引起的瑕疵可能难以预测,并削弱最终零件的性能。
传统设计中通常假设条件完美,导致问题仅在测试阶段才被发现。 Jung团队计划将缺陷建模直接整合到设计阶段,创造出即使存在缺陷仍能保持强度的零件。
Jung解释道:“研究通过模拟真实缺陷对性能的影响,进而优化设计,这将显著减少昂贵的实验迭代,同时生成更符合实际制造条件的设计方案。”
该项目还扩展了SIU的增材制造设计能力,为学生提供仿真、优化和金属3D打印的实践机会。与区域企业的合作将包括应用研究、研讨会和实习项目,助力学术成果转化为实际制造效益。

在SIU推动金属3D打印可靠性研究的同时,产业界也在加速其实际应用部署。 今年5月,专注于电弧增材制造的荷兰公司MX3D获得700万欧元A轮融资,用于推进其M1金属增材制造系统和按需打印服务的国际部署。
该公司的M1系统允许制造商内部生产大型高价值金属零件,其WAAM工艺相比传统铸锻技术可减少80%以上的材料浪费。 MX3D目前活跃于能源、海事和航空航天领域,客户包括宝马集团、法马通和美国陆军。
同年1月,金属3D打印机厂商Eplus3D宣布全球交付超100台“超米级”金属激光粉末床熔融设备,其中近40台设备的X/Y/Z轴均超过1米,包括EP-M2050、EP-M1550等机型。
杭州总部表示,这一数据巩固了其在大幅面多激光金属3D打印机市场的领导地位,反映出多激光技术在金属增材制造中的加速普及趋势。 根据互联网公开信息。


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