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3D系统的DMP工厂500 3D打印机帮助ARL研究努力开发拓扑优化热交换器

3D打印机制造商3D系统被航空航天公司选中了雷神公司技术战斗能力发展命令(CCDC)陆军研究实验室(ARL)参与研究项目,旨在通过添加剂制造为美国陆军开发拓扑优化的热交换器。

与雷神公司一起,3D系统公司将与宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室,约翰霍金斯大学和软件公司识别3d.在项目中,被授予的国家制造科学中心(NCMS)AMMP程序

3D打印将部署在整个零件生命周期,包括确定性能要求、设计优化、零件制造、质量控制和验证,3D Systems公司的DMP Factory 500 3D打印机用于在项目期间制造零件。

CCDC ARL武器和材料理事会副项目经理布兰登·麦克威廉姆斯博士说:“结构、材料和工艺的新型集成和并行设计将创造拓扑优化的热交换器,这将使军火技术的突破性进步,支持军队的多个现代化优先事项。”

DMP 500工厂3D打印系统。照片通过3D系统。
DMP 500工厂3D打印系统。照片通过3D系统。

定制DMP工厂500 3D打印机

3D系统首次推出其DMP工厂5002018年自动化金属3D打印系统国际制造技术展,配备了一个大的500x500x500mm构建体积和高吞吐量启用多个激光器。该公司的应用创新集团(AIG)为ARL项目设计了一个定制版本的DMP工厂500,配备了满足热交换器应用的独特要求的模块。

使用DMP工厂500,该团队已任务设计,制造,优化了一种组件,具有最大化冷却和提高军队现代化产品的整体系统性能的能力。该项目将解决热应用的整个生命周期,从确定性能要求和拓扑上优化设计,制造DMP工厂500的一部分和质量控制的过程监控。还将验证热交换器的性能,与制造过程相关的数据安全性。

“我们与陆军研究实验室的合作正在进行3D系统的技术,”3D系统联合创始人和首席技术官Chuck Hull说。“我们能够将金属3D打印创新与过程建模和监控,数据安全性和拓扑优化的独特进步结合起来,以提供无与伦比的解决方案。”

该打印系统于去年12月安装在宾夕法尼亚州立大学的直接数字沉积创新材料加工中心(CIMP-3D),并将由3D系统公司提供动力。3DXPERT 3D打印软件和激光型材料。定制3D打印机将升级,其中一些技术目前正在为其9激光器,1mx1MX600mm金属3D打印机,如在构建室内的同轴过程监测和单镜头反射(SLR)相机等。因此,DMP工厂500的开发活动将直接转移到较大的系统。

3D系统公司被ARL授予一份价值1500万美元的合同,开发9激光打印机,被认为是世界上最大的金属3D打印机,这将用于解决武装部队的弹药,地面车辆,直升机和导弹防御需求。

“The migration to larger build envelopes significantly expands the domain of Department of Defense applications addressable by additive manufacturing, yet it brings new challenges for process monitoring and quality control,” said Ted Reutzel, Associate Research Professor at Penn State’s Applied Research Lab and Director of CIMP-3D.

“该系统在我们中心的安装将使我们的团队能够利用先前的发展——由美国海军、美国空军、美国制造和其他机构资助——帮助应对这些挑战,并快速集成先进的缺陷检测技术。”

3D打印技术在美国陆军的应用。图片来自德勤大学出版社。
3D打印技术在美国陆军的应用。图片来自德勤大学出版社。

过程监控和缺陷检测

在设计和制造热交换器组件方面,该团队还将开发新技术,用于过程建模和监控,以及缺陷预测和检测。各方将另外探索整个项目中的拓扑优化和网络物理安全的新方法。

Identify3D将为核心制造过程提供端到端数据保护,从构建文件生成到DMP Factory 500上的零件生产,并将寻求开发一种能够安全地收集检查和缺陷检测传感器数据的架构,以优化制造过程的数字工作流。

“该团队正建立一个奇异的液体架构,包括设计优化,传感,机器学习,安全,测试和生产,”NCM总裁兼首席执行官Lisa Strama补充道。“这将导致基于整体机器无政府主义的互连工作流的原型。

“利用NCMS的AMMP计划和我们可信协作模式,该项目充分展示了提出的进步,汇集了OEM,非传统防御承包商和学术界,以满足陆军相关组件的全部生命周期。”

美国陆军黑鹰。图片来自洛克希德马丁公司。
美国陆军黑鹰。图片来自洛克希德马丁公司。

最近3D打印活动在美国国防部门

近年来,美国陆军经常通过其ARL进行3D打印,最终旨在提高战争员准备和防御系统现代化。本月单独,美国国防部(国防部)推出了它的首次全面的综合添加剂制造策略在国防领域推广3D打印技术。新战略将建立在美国军方发起的其他增材制造项目的成功基础上,其中一些项目包括试验3D打印导弹部件,重新设计零件黑鹰直升机, 和定制耳塞的人员。

最近,通用电气的研究被授予了1430万美元的项目国防高级研究项目机构(DARPA)开发能够的3D印刷设备从稀薄的空气中产生水,在竞标中改变饮用水如何在该领域运送到部队。如果成功,便携式设备将能够为150名部队生产足够的日常水。

大约在同一时间,美国海军研究生院(NPS)从全局打印和数字文件公司安装了最新的3D打印机施乐公司,ELEMX液态金属3D打印机,为了探索3D打印如何改变军队为其前沿部署部队提供物资的方式。

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