Elementum 3D將承擔(dān)“增材制造鋁合金材料數(shù)據(jù)集擴充”項目，并獲287.5萬美元資助

2024年1月31日，南極熊獲悉，在2023年8月由美國增材制造加速器America Makes與國家國防制造和加工中心(NCDMM)聯(lián)合啟動的開放項目中，Elementum 3D 的提案被選中，并將獲得“增材制造材料數(shù)據(jù)集擴充/Proliferationof AM Material Datasets”項目總計287.5萬美元的資金資助。Elementum 3D 是金屬增材制造 (AM) 先進材料、打印參數(shù)和服務(wù)的領(lǐng)先開發(fā)商和供應(yīng)商，旨在驗證其市售高強度 A7050-RAM2 鋁增材制造原料的應(yīng)用價值。

“增材制造材料數(shù)據(jù)集擴充”計劃的目標(biāo)是為工業(yè)相關(guān)的鋁和鎳基合金生成具有高統(tǒng)計能力的材料性能數(shù)據(jù)集，重點是加速增材制造在美國航空航天、汽車、國防和能源領(lǐng)域的采用。有了這些數(shù)據(jù)集，工程師就可以放心將這些材料應(yīng)用于對故障容忍度極低的關(guān)鍵零部件中。

Elementum 3D 領(lǐng)導(dǎo)該項目，將整合來自增材制造軟件、硬件和研究人員的產(chǎn)品和服務(wù)，其中包括：

• 巴特爾（Battelle）
• 卡西恩公司（Castheon, Inc.）
• Dyndrite公司（DyndriteCorporation）
• 伊頓公司（Eaton Corporation）
• 北美EOS（EOS NorthAmerica）
• 因科德瑪公司（Incodema, Inc.）
• 國家航空研究所（National Institute for AviationResearch）
• 產(chǎn)品評估系統(tǒng)公司（Product Evaluation Systems, Inc.）
• 俄亥俄州立大學(xué)卓越設(shè)計與制造中心（The Ohio State UniversityCenter for Design and Manufacturing Excellence）
• 威斯特摩蘭機械測試與研究（Westmoreland MechanicalTesting and Research）
  

Elementum 3D 總裁兼創(chuàng)始人Jacob Nuechterlein 博士強調(diào)了 America Makes 致力于推進增材制造材料數(shù)據(jù)集的影響，并表示：“America Makes 推進增材制造材料數(shù)據(jù)集的努力對于制造業(yè)來說具有里程碑意義。它增強了人們對高強度鋁打印質(zhì)量的信心，并拓寬了增材制造供應(yīng)鏈。我們很高興能與其他獲獎?wù)呗?lián)手。我們在材料開發(fā)方面豐富的知識和專業(yè)知識共同構(gòu)建了增材制造材料的未來?！?/div>

△Elementum 3D 增材制造A7050-RAM2 鋁 7050 的光學(xué)顯微照片。添加 RAM 的微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不存在熱裂紋且孔隙率最小化

EOS 工藝工程顧問 YashParikh 表示：“我們祝賀 Elementum 3D 入選 America Makes Proliferation of AM 材料數(shù)據(jù)集，EOS很自豪能夠在該計劃中發(fā)揮重要支持作用。我們將聯(lián)合分擔(dān)項目成本，堅定支持項目開展，以實現(xiàn)客戶期望的生產(chǎn)結(jié)果。我們很高興作為研究合作伙伴參與到這個項目中，未來的工作重點是提供資格認(rèn)證和最佳實踐指導(dǎo)，以加快項目進展?！?/div>

制造商一致表示需要使用輕質(zhì)、高強度的鋁材料，為快速按需生產(chǎn)的部件提供出色的抗疲勞和應(yīng)力腐蝕開裂性能。這就是為什么 Elementum 3D 的可打印 A7050-RAM2 鋁合金材料如此受好評，并在 2020 年美國空軍先進制造奧運會首屆“材料障礙”賽事中榮獲金牌。

國防部副部長辦公室、研究與工程制造技術(shù)辦公室 (OSD(R&E)) 和空軍研究實驗室 (AFRL) 聯(lián)合資助了該項目。該計劃向 Elementum 3D 提供高達 2,875,000 美元的項目資金。 Elementum 3D 和聯(lián)盟合作伙伴將承諾至少 50% 作為成本分?jǐn)?，項目總工作量將超過 420 萬美元。“美國制造”項目的最終成果將提供給美國制造成員以及美國政府。

△一張增材制造（3D打印）的鋁7050的光學(xué)顯微鏡照片。這是未經(jīng)改性的鋁7050預(yù)期出現(xiàn)的熱裂紋圖像。

Dyndrite 產(chǎn)品主管 SteveWalton 表示：“大多數(shù)行業(yè)才剛剛開始看到增材制造帶來的機遇。可追蹤、具有統(tǒng)計意義的數(shù)據(jù)集，表征高價值材料。我們期待與 Elementum 3D 和 America Makes 合作扭轉(zhuǎn)這一模式。我們正在幫助傳播知識，通過采用增材制造來實現(xiàn)新的解決方案。”

作為該項目的一部分，Dyndrite 將提供其 LPBF Pro 軟件副本，以實現(xiàn)快速構(gòu)建準(zhǔn)備、材料和工藝開發(fā)，并生成為此項目選擇的EOS 金屬 3D 打印機的資格報告。 LPBF Pro 將在很大程度上自動化生成增材材料數(shù)據(jù)集的過程，這在傳統(tǒng)上是一項繁瑣的手動任務(wù)。該軟件還將改進溝通方法和實現(xiàn)可重復(fù)結(jié)果的過程，這也是一個傳統(tǒng)上用戶容易出錯的過程。

ADDMAN 集團旗下公司Castheon 將為使用 Aluminium A7050-RAM2 的零件設(shè)計提供統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)。航空航天客戶通常需要高強度鋁合金，以促進功能和結(jié)構(gòu)部件的整合。 ADDMAN 首席技術(shù)官 Mark Saberton 強調(diào)：“隨著 Castheon 擴大制造業(yè)務(wù)以滿足增材制造日益增長的需求，這種高性能材料數(shù)據(jù)集的擴展是一個重要的里程碑。這將使我們的客戶能夠加快創(chuàng)新設(shè)計和系統(tǒng)集成的開發(fā)?！?/div>

伊頓將與 Elementum 3D 合作為其 A7050-RAM2 材料開發(fā)設(shè)計允許的數(shù)據(jù)集。根據(jù) MMPDS 的新 C/D 基礎(chǔ)指南生成許用值，使伊頓能夠更快、更經(jīng)濟高效地開發(fā)卓越的增材制造解決方案，以應(yīng)對一些最棘手的設(shè)計挑戰(zhàn)。

伊頓航空航天增材制造和數(shù)字設(shè)計總監(jiān) Mike York 說道：“A7050-RAM2 材料的性能給我們留下了深刻的印象，并且對我們廣泛的鋁產(chǎn)品組合中的可能應(yīng)用感到興奮。可打印的高強度鋁材使伊頓能夠向市場推出比傳統(tǒng)同類產(chǎn)品更輕、性能更好且更具可持續(xù)性的卓越產(chǎn)品解決方案?！?/div>

伊頓擁有豐富的經(jīng)驗，開發(fā)和部署基于統(tǒng)計的材料，可用于各種金屬增材制造工藝，包括L-PBF、EB-PBF 以及鋁、鈦和不銹鋼材料的冷噴涂。伊頓希望指導(dǎo)軍事和商業(yè)平臺的航空航天產(chǎn)品資格期望，包括美國聯(lián)邦航空管理局和歐洲航空安全局等監(jiān)管機構(gòu)。