尽管3D打印/增材制造在过去几年中取得了巨大的进步,但许多业内人士仍将其主要视为一种原型工具或生产少量非关键部件的手段。韦恩·金,领导劳伦斯利弗莫尔国家实验室添加制造金属加速认证项目该公司正寻求改变这种心态。
King和实验室的其他研究人员在《应用物理评论》上发表了一篇论文,题为金属激光粉末床熔合增材制造;物理、计算和材料挑战。”正如你从标题可以猜到的,这篇文章不是用来在晚上放松阅读的。它的目的很明确:为3D打印金属在工业应用中的更广泛应用提供实质性的、基于科学的推理。
正如文中所述:“通过激光粉末床熔合增材制造的金属部件的生产呈指数级增长。然而,由于对零件质量缺乏信心,这种技术从原型生产到关键零件生产的转变受到了阻碍。通过对过程物理学的基本理解,可以建立信心。人们普遍认为,这一理解将越来越多地通过建模和仿真实现。然而,由于与该过程相关的长度、时间尺度和温度范围的广泛范围,存在着重大的物理、计算和材料方面的挑战。在本文中,我们回顾了当前的技术状态,并描述了需要满足的挑战,以实现所需的基本理解的物理过程。”
本文讨论的模型“允许工程师计算应力和热生成的生产过程,帮助他们理解金属过程中发生了什么……应该允许他们创建产品,他们自信的用充满敌意的,实际情况通常制造部分。如果工程师们相信这一点,我们就可以看到3D打印在航空航天等行业的应用将发生重大变化。”
正如你可能意识到的,3D打印零件已经在各个行业取得了重大的进展,包括航空航天(见下面的链接),但这些例子更多的是轶事,而不是明显的趋势迹象。这就是金的论文的原因。
在劳伦斯·利弗莫尔发表的论文中,引用金的话说:“我们想要加速认证和资格认证,以充分利用金属增材制造给我们的灵活性。理想情况下,我们的工厂希望在周一制造一个可以合格的部件,然后在周二在同一台机器上制造另一个也可以合格的部件。”
观看下面的劳伦斯利弗莫尔实验室视频说明3D打印弯曲金属火箭发动机喉部。
最近《自动化世界》对行业相关3D打印进展的报道