航空航天增材制造的商業化之路：制定公共標準是“催化劑”
時間：2024-09-24 09:47 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
自 20 世紀 80 年代以來，西方政府在商業研發 (R&D)
中的作用逐漸減弱。政府資助的工業實驗室規模不斷縮小，監管機構似乎更注重消費者保護而非研發。大學參與和公共共識標準開發組織 (SDO)
的努力彌補了部分研究不足和知識產權 (IP) 轉讓。除了監管支持外，美國和歐洲的各 SDO 在全球 AM 工業化中發揮了重要作用。
SDO 有助于確保產品質量和安全。此外，它們通常有助于提高生產效率、促進全球供應鏈完整性并降低總體項目成本。這些共識文件最終有助于降低在航空航天等風險規避行業采用新材料系統的風險。增材制造也不例外。
知識產權導航
金屬增材制造（AM）——尤其是粉末床熔合 (PBF)——本質上很復雜。成功應用于關鍵應用需要公共和私人利益相關者之間的合作。除了公開的設計手冊外，共識標準對這一過程也至關重要。理論上，標準應該提供足夠靈活但強大的框架，以確保以較低的成本保持一致的質量和工藝效率。然而，制定高質量標準的過程并非易事。
△EOS 和 i3DMFG 在 RAPID+ TCT 2024 上達成交易。
公共共識標準要求原始設備制造商 (OEM)（通常控制設計）與其供應商之間共享一定數量的 IP。蓬勃發展的增材制造“服務機構”也提供了重要的視角。這些小型企業中的許多都擁有打印參數開發、構建布局最大化和零件制造設計 (DfM) 優化方面的獨特機構知識。
共識標準制定流程力求平衡這些不同利益相關者的資源和優先事項。大型 OEM
及其主要供應合作伙伴（即一級供應商和超級二級供應商）擁有充足的資源（合格的人員、設備和程序），而較小的組織（即服務機構和三級機械車間）通常缺乏規模和認證相關的專業知識。在管理復雜的工作包時，這可能是一項重大挑戰。一個類比是傳統的“按規格制造”與“按圖制造”招標——通常缺乏工程深度，較小的公司往往更喜歡后者，即更具規范性的合同。
公開參考文獻
航空業至少有兩種公共機制來促進新材料系統的采用——設計手冊和共識標準。兩者都定期支持聯邦法規。
20 世紀 30 年代末，美國軍方發布了金屬手冊，最終被稱為《金屬材料性能開發和標準化/Metallic Materials PropertiesDevelopment and Standardization》（MMPDS，https://www.sae.org/publications/books/content/b-991/），以及聚合物/復合材料手冊/CompositeMaterials Handbook （CMH-17，https://www.sae.org/publications/books/content/r-540.set6/）。目標是讓這些指南成為飛機材料可接受性能的唯一來源。這兩本書已成為軍用和民用飛機及發動機不可或缺的參考資料。這些書籍定期更新，并提供材料的“允許值”（即性能），這些“允許值”與腐蝕和溫度效應等影響因素一起用于計算結構的安全裕度。這是結構設計中的關鍵過程。
基于共識的標準是對這些手冊中提供的數據的補充。對于增材制造，標準涉及零件生產過程的關鍵方面，從初始材料處理和材料及工藝控制參數到零件無損評估 (NDE) 和零件鑒定/認證。
從歷史上看，SDO 是工程協會，它們響應了持續而廣泛的在競爭前發布技術信息的需求。有幾家相關的全球 SDO
參與增材制造。SAE International就是一個例子。自 2015 年增材制造材料委員會成立以來，它已經發布了 38 份文件，另有 50
份文件正在制定中，重點放在資格認證上，以支持全球航空航天業采用增材制造。
(責任編輯：admin)
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