美國NSF授予南方大學(xué)117萬美元項目資金，用于推進多材料LPBF系統(tǒng)研發(fā)

2024年8月26日，南極熊獲悉，美國國家科學(xué)基金會 (NSF)已向南方大學(xué)授予一項價值 1,172,990 美元的重大研究儀器 (MRI) 資助，以支持梯度材料或多材料3D打印項目。

資料來源：美國國會議員 Troy A. Carter

所獲資助的摘要指出：

“這項重大研究儀器 (MRI) 撥款支持旨在推動增材制造領(lǐng)域發(fā)展、促進科學(xué)進步和國家制造業(yè)勞動力的創(chuàng)新研究。增材制造或三維 (3D) 打印允許從數(shù)字模型創(chuàng)建三維物體，從而能夠生產(chǎn)復(fù)雜和定制的部件。該項目專注于在南方大學(xué)和 A&M 學(xué)院 (SUBR) 購買一臺多材料激光粉末床熔合 (MM L-PBF) 機器，該學(xué)院是卡內(nèi)基 R2 機構(gòu)，也是美國歷史上最大的黑人學(xué)院和大學(xué) (HBCU) 之一。這種尖端設(shè)備可以同時以高制造分辨率打印多達三種不同的材料，從而克服了傳統(tǒng)單一材料系統(tǒng)的局限性。MM L-PBF 系統(tǒng)將使多種材料的相互作用和連接成為可能，從而產(chǎn)生具有獨特成分分布、微觀結(jié)構(gòu)特征和性能的組件。通過提供先進制造技術(shù)的實踐經(jīng)驗，該項目將加強 STEM 教育和勞動力發(fā)展，特別是在代表性不足的群體中。這一舉措將有助于美國成為多材料先進制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，促進 STEM 領(lǐng)域的創(chuàng)新和包容性，并激勵未來幾代工程師和科學(xué)家，特別是來自代表性不足的少數(shù)族裔。

此次購置的MM L-PBF 機器配備選擇性粉末沉積重涂器，可在一次構(gòu)建中同時沉積三種材料。此功能允許制造具有不同材料特性、梯度成分、漸變界面和復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的部件，這些部件由不同的金屬制成，而這是傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的。該系統(tǒng)包括一個 1200 W 光纖激光器，其光束大小和形狀可調(diào)，一個加熱構(gòu)建平臺，以及先進的過程監(jiān)控單元，如軸上監(jiān)視器和雙高溫計。這些功能支持對 3D 打印過程進行詳細分析和優(yōu)化，有助于為多材料增材制造建立穩(wěn)健的工藝-結(jié)構(gòu)-特性-性能關(guān)系。使用該設(shè)備進行的研究將解決金屬界面處的脆性金屬間化合物、不同金屬的有效連接以及使用計算建模和機器學(xué)習(xí)優(yōu)化工藝參數(shù)等挑戰(zhàn)。該項目旨在加深對多材料增材制造的理解，推動航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程和電子等領(lǐng)域的發(fā)展。 MM L-PBF 系統(tǒng)的功能將推動多材料相互作用、熱動力學(xué)和印刷部件微觀結(jié)構(gòu)特征的變革性研究，為國內(nèi)和全球的科學(xué)技術(shù)進步做出貢獻。”