这项开放型生产计划可以帮助了解和掌握添加剂和其他生产工艺参数。

      加法制造法（包括新兴的3D打印技术）正处于蓬勃发展的时期。去年，一名宇航员在国际空间站上使用3D打印机制备出太空套筒扳手，暗示在未来数字代码将取代专业工具被发射到轨道上并发挥作用。在地球上，海军正在考虑使用加法制造法制备船舶，商用飞机公司最近也公布了其首款FAA-approved 3D打印部分。尽管加法制造法具有革命性的意义，但是目前仍处于起步阶段，细微的差别就会影响加法制造法制备的材料所具有的属性和功能。必须解决这个问题，才能利用加法制造技术大规模、合规格地生产飞机机翼或其他复杂的军事组件。
 

     DARPA的开放制造技术项目旨在通过创建快速鉴定技术，以全面捕捉、分析生产过程中各种变化，并预测产品的性能，从而解决这一问题。一旦这种技术取得成功，就可以通过节约时间和成本的方法，利用先进制造技术来满足国防和国家安全的需要。

     不同的性能

     加法制造技术的挑战在于这些材料通常是由无数的微米级颗粒堆叠而成。即使明确合金添加剂，在生产过程中也会产生不同微观结构的材料，从而使材料的属性与预期有异。此外，不同的机器上可能具有差异性，得到了统计数据也不够准确。因此，对每一种新材料必须准确掌握，新材料的生产过程必须得到控制，才能确保新材料的成功。

     为此实现对生产控制的加强，开放制造业技术正在使用快速鉴定技术，这种技术不仅可以应用于加法制造中，也可以用于一系列潜在的新型制造方法中。这个项目专注于三个问题，其中两项与金属添加剂有关，另一项与粘结剂化合物结构有关。

     快速低成本加法制造法（RLCAM）旨在采用物理建模的方法来直接预测材料性能，该方法已经用于激光烧结合成镍基超合金粉末中。

     钛制造法（tiFAB）旨在将物理和数据信息模型结合，来确定影响大型结构材料（如飞机机翼）生产质量的关键参数。钛制造法将电子束代替激光，融化钛线来建立结构层。

     可靠组合结构转化法（TRUST）旨在利用定量化的数据信息将粘合剂加入复合结构中。这种先进技术依赖机械紧固件中加入的粘合剂。TRUST法试图消除对金属紧固件的依赖，通过加入粘结剂，使用粘结复合材料来简化装配和减轻重量。

     迅速的应用

     开放制造项目有两个生产示范设施（MDFs），一个是宾夕法尼亚州立大学的加法制造技术，另一个是陆军研究实验室的复合材料粘结剂。MDFs的目的是建立永久性的存储库，在开放制造项目结束后，个人可以访问该项目的方法和过程原型。该生产示范设施还包括国防部门的测试中心，通过测试中心可以将开发技术的技术向其他机构展示，也可以作为该项技术的推广使用。

     Maher 指出：“从历史上看，美国军事的优势在于材料和制造的突破。最近，新型生产技术带来的风险使得人们对此失去了信心。通过开放制造项目，DARPA向先进制造业社区提供知识、控制和使用新技术的信心。”


 

责任编辑：王元

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