研究

Fraunhofer futureAM项目应用人工智能寻找高温合金的正确配方

2017年11月,在弗劳恩霍夫协会推出了futureAM下一代增材制造项目旨在将金属3D打印过程的速度提高十倍。一年多的主动进入弗劳恩霍夫材料和梁技术研究所该项目的合作者之一,已经就四部分计划中的材料发现部分给出了进展更新。

“工业正在寻找越来越多不同的材料,然而,往往难以加工,”Frank Brückner教授评论道,他是弗劳恩霍夫IWS的生产和印刷业务部门经理。通过对高通量材料样品的算法分析,该研究所正在逐步开发一种具有挑战性的高温合金加工参数、温度和进料速率的“配方书”,以期将多种金属组合在一个部件中。

夫琅和费IWS研制出生成式激光堆焊。图片来自德累斯顿Fraunhofer IWS
夫琅和费IWS研制出生成式激光堆焊。图片来自德累斯顿Fraunhofer IWS

多气候金属3D打印

弗劳恩霍夫IWS未来am项目在这方面的重点方法是所谓的“生成式激光粉末堆焊”。这是一种吹粉技术,该工艺能够具有较高的沉积速率,并且可以使用比基于pbf的方法所需的更粗的粉末。它可以应用于组件的直接制造,但由于也可以在曲面基板上打印,该方法可以用于部件修改和修复。根据Fraunhofer IWS,“在这个过程中,组件的尺寸是无限的,最小的横向分辨率是30 μ m。”

钢、镍、钴、钛、铝和碳化物复合材料可以使用激光粉末堆焊进行加工,但该团队目前正在努力开发金属间化合物铝钛和镍基高温材料。这两种材料对航空航天工业尤其有价值,因为它们有潜力提高推重比飞机发动机,并帮助发动机在更高的温度下更有效地工作。为了制造性价比最高的高温部件,IWS团队正在研究如何在同一部件中结合昂贵和低成本的金属。

“使用激光粉末堆焊,我们可以以精确可调的进给速度将不同的粉末同时或连续送入工艺区,”项目管理员Michael Müller解释道,“最好是,昂贵的、高抗腐蚀性的材料只能在非常热的地方使用。在其他地区,较便宜的材料就足够了。”。

Fraunhofer IWS开发了3D可打印粉末的工艺和材料数据库。照片通过Fraunhofer IWS德累斯顿
Fraunhofer IWS开发了3D可打印粉末的工艺和材料数据库。照片通过Fraunhofer IWS德累斯顿

人工智能添加剂制造系统

使用人工智能(AI)和机器学习IWS团队能够处理大量数据点,以确定如何3D打印新材料。算法收集并比较从建造过程中测量的传感器值、温度读数和来自研究所粉末数据库的细节收集的大数据,以评估工艺参数制造系统正在学习如何做出决定,自动调整温度或其他细节,以便在具有挑战性的材料中成功制造出物体。

在futureAM项目中,IWF与其他5家弗劳恩霍夫研究所汇集了他们的专业知识,计划将智能与现实组件集成到增材制造流程链中。该产品预计将于2020年夏季问世。

本周,弗劳恩霍夫IWS将在激光世界的光子学A2厅,431号展位,还有RAPID.TECH+FABCON 3.DAGENT-3D展位2-435

订阅3D打印行业通讯,像我们一样脸谱网跟我们走推特所有最新的增材制造研究。访问3 d打印工作增材制造的新机遇。

看看今年的3D打印行业大奖得主.

特征图像显示了钴基合金Merl72与镍基高温合金IN 718(黄色:钴,蓝色:镍,橙色:铝)之间材料转变的化学映射。通过弗劳恩霍夫IWS德累斯顿拍摄的图像

关于这个话题的更多信息 细胞:UIC无支架3D生物打印产生复杂的组织