国防

arl资助的9台激光“世界最大”金属3D打印机的3D系统更新

该公司获得了一份价值1500万美元的合同“世界上最大的金属3D打印机”美国陆军研究实验室(支持), 3D打印机OEM3 d系统现在已经宣布了一些关于这个项目的新细节。

该金属系统具有9个激光器和1米× 1米× 600毫米的大型建造室,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。除了系统本身,3D Systems还在开发互补材料、软件和服务,以提供更全面的产品。在美国陆军安装之后,该机器将供选择的航空航天和国防公司使用,前提是它们以某种方式使美国陆军受益。

ARL的先进制造、材料和过程项目经理Stephanie Koch说:“当我们开始这个项目时,我们需要一种更快的方式来生产主要地面作战子系统的关键部件。到目前为止,这个项目所取得的进展是具有里程碑意义的。我们期待着接下来的几个月,我们将逐步形成一个全面的生产解决方案,使创新的新能力成为转型的优势。”

9号激光系统将用于制造美国陆军武器系统的金属部件。照片via Dave McNally/U.S.军队。
9号激光系统将用于制造美国陆军武器系统的金属部件。照片via Dave McNally/U.S.军队。

先进的光学系统

2020年10月,新系统的第一次测试打印完成。这台机器的关键部件是基于该公司已建立的直接金属打印(DMP)系列3D打印机。这包括光学系统,它给每一个九个激光器自己的熔体池监测系统,从而改善了零件质量控制。由于采用了几乎相同的光学系统,新机器也能够利用该公司现有的大量合格材料库。

3D系统还集成了6个高对比度单镜头反射(SLR)相机到机器的建造室,允许现场监测。相机提供自顶向下的视图,这意味着用户不需要经历图像操作过程。除了粉床图像,系统的固件捕获传感器数据、位置数据和熔体池数据,并将其整理到一个SQL数据库中,从而实现对整个部件的洞察。

3D Systems联合创始人兼首席技术官Chuck Hull补充道:“3D Systems是建立在创新精神之上的,我们的客户在催化这一过程中发挥了关键作用。我们与ARL的合作使我们能够提高我们的研究和开发努力,在我们授权ARL实现他们的目标的方式上实现了许多行业第一。我们在这个项目第一阶段取得的成就将推动下一阶段的发展,帮助ARL扩大其能力,巩固其供应链。”

新系统的特点是基于DMP Factory 350金属3D打印机的部件。通过3D系统拍摄。
新系统的特点是基于DMP Factory 350金属3D打印机的部件。通过3D系统拍摄。

材料效率提高

与传统的PBF 3D打印机不同,3D Systems的机器采用选择性粉末沉积工艺,这意味着它只在需要的地方沉积材料,从而限制了粉末的使用。该系统的构建室还具有加热板,有助于减少热应力,提高沉积质量。

此外,该公司之前开发的真空室概念已经集成,氧气水平保持在25ppm(相对于500 - 1000ppm)。因此,这台机器的消耗大约是氩金属3D打印机可能使用的十分之一,从而产生高化学纯度的部件,更高的可重复使用粉末的比例,以及更低的操作成本。

这并不是军队第一次使用3D打印技术。此前,美国陆军航空医学研究实验室的研究人员曾使用3D打印技术进行生产和测试可为士兵定制耳塞。陆军科学家发明的这种保护耳朵的新技术可以用于防止战场上士兵的听力损失。

最近,是军队扩展了其数字孪生拆卸项目,它最初涉及拆卸一个UH-60黑鹰直升机以3D扫描它的每个独立组件。该项目于今年10月宣布,现在将用于制造飞机、坦克的零部件,甚至为武装部队成员提供虚拟现实培训。

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特色图片显示了由军队3D打印的金属零件。照片via Dave McNally/U.S.军队。