GE與LLNL受委托攜手開發開源的金屬3D打印軟件
本周,美國Lawrence Livermore國家實驗室(LLNL)宣布,他們與通用電氣(GE)一起獲得了America Makes的委托,共同開發增材制造軟件算法,為期一年半。值得注意的是,LLNL與GE攜手開發的是一種開源算法,其目標是改善通過增材制造方法創造的金屬部件,這兩家機構并獲得了America Makes 54萬美元的研究撥款。
該項目的意圖是使所產生的算法在公共部門和私營部門中使用,鼓勵他們更多地參與金屬材料的增材制造,其重點放在選擇性激光熔化(SLM)的方法上。目前,盡管SLM技術被很多人看好,許多組織正在致力于開發和改進這種技術,但由于各自為戰,各個機構開發的技術各不相同,缺乏一種共同的、被普遍接受的方法。這種狀況阻礙了SLM技術的快速發展。
“如果我們能降低進入門檻,我們可以幫助美國企業、大學和研究實驗室作進一步推進增材制造。”LLNL的Ibo Matthews說。這個聯合項目的主要負責人是來自LLNL的Ibo Matthews和Gabe Guss,以及來自GE的 Bill Carter。
“目前在使用SLM技術時,你并不能保證一個部件在完成后其結構總是完美無缺的。”Matthews說!這是機械部件的關鍵,尤其是在像航空航天、能源這樣的行業,零部件的故障可能會導致重大問題......在理想情況下,你會把STL文件發送到任意的3D打印機里,而打印出來的零部件無論在尺寸和材料性能方面都會保持一致。而實際上,目前,這種情況不會發生。”
左右兩邊為LLNL的研究人員Ibo Matthews和Wayne King;而中間則為GE的Gabe Guss
首先發送文件到“任意3D打印機”就是個問題,因為并非所有的設備會以相同的方式來處理相同的文件。雖然一些SLM機器允許根據所使用的特定類型金屬粉末進行定制,但很多還做不到,其出問題的根源在于逐層構建的方式,它不能根據特殊材料的需求改變熱量/溫度設置。
“如果你能,”Matthews指出,“告訴機器正確的激光參數以優化每層的加熱和熔化環節,則整個制造過程可以更可靠和有效!
而這正是研究人員們正在著手做的事。Matthews表示,SLM機器的數量并不是問題;問題在于,目前缺少一款可運行在所有設備上的軟件。如果能有一款可以工作在多個平臺上的標準化軟件,那么零部件就可以以大致相同的方式來制造,就算是使用不同的3D打印機,也會具有相同的材料特性。這種軟件也能消除用戶相當高的錯誤率。
“目前市場上的商業SLM機器不允許用戶訪問特定的工藝參數信息和刀具路徑。”GE的Carter說!斑@就限制了研究人員進行受控的驗證實驗以支持建模工作和工藝開發的能力。GE和LLNL的合作將導致針對幾款被研究機器的新協議的出現,從而為更加可靠的過程控制和優化策略鋪平方向。”
研究團隊的終極目標是開發出一款可供公眾使用的開源軟件。LLNL的研究人員在激光方面有著很強的專業背景;而GE的研究人員則更多地通過軟件來控制激光掃描的設置,以匹配材料性能和打印參數。
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