位于俄亥俄州扬斯敦的国家增材制造创新研究所America Makes宣布了其为增材制造(AM)应用研究和开发项目的项目征集#3的九位获奖者。
在美国国防制造和加工中心(NCDMM)的推动下，America Makes将为这些项目提供高达800万美元的资金，其中1100万美元的成本分配来自获奖项目团队，总资金价值1900万美元。
“此项目征集表明America Makes和我们的会员社群一直致力于集体瞄准那些代表最需要，展示最大影响，并展示关键增材制造技术商业化的最大希望，以推动我们的整个行业，“美国运营总监Rob Gorham说。
“随着项目征集的获奖者的加入，America Makes项目组合非常强大，并且正在进行研究和开发，以推进美国的增材制造技术。”
该研究所的第三个项目电话会议于2015年2月发布，主要关注五个技术添加剂制造主题领域; 设计，材料，过程，价值链和基因组。其中每个都有子集焦点区域。提案可以涉及一个或多个技术主题领域，但必须满足所有评估标准。
Wohlers Associates，Inc。的高级顾问兼提案委员会评估员Tim Caffrey认为对Project Call#3的回应令人印象深刻。“我对提交的总数和提案的高质量感到震惊。具体而言，这些提案表明了与America Makes的使命和技术路线图目标的紧密结合，这证明了成员提案团队的成熟。该研究所的运作和表现肯定令人印象深刻。“
项目电话#3的预计开始日期是2015年夏季。根据所有合同细节和要求的最终确定，九个选定的美国制造项目电话#3获奖者如下：
金属合金原料功能支撑结构的参数化设计
匹兹堡大学
该项目由匹兹堡大学与强生公司，ITAMCO公司和圣母大学共同领导，将致力于开发金属合金原料功能支撑结构的参数化设计。具体而言，项目团队旨在编制直接金属激光烧结(DMLS)中使用的支撑结构的设计规则，以通知然后自动推荐最佳零件方向和优化支撑的设计。目前在部件制造过程中，支撑结构不仅对于铺设部件基础和提供结构支撑至关重要，而且对于消除粉末重涂期间的部件翘曲和改善热量提取也是至关重要的。但是，设计支持结构的规则很少。此外，
无缝AM设计，分析，构建和重新设计工作流程的多学科设计分析
雷神
由Raytheon领导，与通用电气，Altair，ANSYS，Autodesk，NetFabb，威斯康星大学和雷神公司大学洛厄尔研究所(RURI)合作，该项目将专注于无缝AM设计的多学科设计分析，分析，构建和重新设计工作流程，有助于简化设计流程，使工程师和技术人员更容易开发适合AM的大规模定制工程解决方案。该项目将涉及可制造性设计(DFM)标准和规则的开发，这些标准和规则可以在执行AM CAD / CAM / CAE分析和设计优化所需的周期时间内改进步骤，以及设计助手的关键技术要素(CTE)，为设计团队提供关键知识，以便在AM和传统流程之间进行权衡。该项目还将创建基线方法，以在各种AM材料 - 工艺系列替代品之间进行交易，并根据所需的最终产品应用做出改进的决策。
AM中粉末再利用经济生产下一代骨科材料
圣母大学
由圣母大学与Case Western Reserve大学，SCM金属制品公司，Zimmer公司和DePuy Synthes共同领导，该项目将通过AM中的粉末再利用来解决下一代骨科材料的经济生产问题。限制AM扩展批量生产的主要因素之一是如何优化单个AM构建中的零件数量，而不会对零件质量产生负面影响。该粉末昂贵且在典型构造中使用不良，仅有5%至20%的粉末体积熔合成有用部分。根据材料和机器制造商的不同，可以重复使用粉末。然而，人们认识到，当粉末在AM机器中在高温下暴露于工作气氛时，粉末会发生变化。所有这些并发症都可以适应，但只有知道并理解对机械性能的影响。这仍然是一项关键需求。该项目将重点关注AM中粉末的再利用，特别强调Ti-6Al-4V，不锈钢和尼龙。
针对高潜力AM应用的集成设计工具开发
匹兹堡大学
该项目团队由匹兹堡大学与ANSYS，联合技术研究中心，霍尼韦尔，材料科学公司，Aerotech，ExOne，RTI国际金属以及美国陆军航空和导弹研究开发和工程中心共同领导，旨在开发集成设计套件，内置设计辅助，适用于各种AM可制造性要求，以及针对高潜力AM应用的新拓扑优化功能。AM技术现在能够生成非常复杂的几何形状和拓扑结构，极大地扩展了传统制造方法所允许的有限设计空间。但是，迄今为止，现有的CAD / CAE软件包并没有充分利用AM提供的巨大设计自由度。通过解决这一行业需求，
灵活的自适应开放式架构，为金属粉末床融合AM系统提供强大的第三方生态系统
GE全球研究院
由GE全球研究院与GE航空集团的添加剂开发中心，伦斯勒理工学院和MatterFab公司联合领导，该项目的目标是开发和展示粉末床熔融添加剂制造(PBFAM)的开放式架构控制系统。今天，用于金属的PBFAM正在从快速原型(RP)发展为大规模生产。但是，关键任务组件的大批量生产必须满足严格的工程和质量标准，远远超过RP应用。虽然解决这些问题的工业需求是即时的，但对解决方案的需求超过了机器供应商的能力，这在很大程度上归功于现有OEM的封闭架构方法。PBFAM流程的开放式架构灵活且易于调整，将实现功能应用生态系统，为辅助流程的第三方硬件创造机会，可轻松集成到PBFAM机器中，从而加速AM的发展。此外，这个以硬件为重点的项目将直接补充正在进行的America Makes项目，该项目专注于PBFAM的开源协议和软件，并由GE Global Research执行，并将由两个协同子团队执行。
AM的数字线程
波音
由波音公司领导，与Aerojet和Raytheon合作，AM项目的数字线程将实现艺术到零件的集成工艺和工具，通过最小化材料沉积，组件精加工流程和自动化之间的自动化应用来降低成本和周期时间流程步骤。该项目将通过应用行业独特和创新的现场过程监控功能组合来展示对处理成本，材料生命周期成本，质量控制成本，劳动力成本和能源需求减少的影响，这些功能将数据与整个数字线程相关联以改进提供给添加剂过程的信息。通过将非破坏性检查结果与设计和过程信息相关联，在添加过程中获得的数据也将用于进一步改进。结果是直接影响和监控关键指标和信息的信息集，这些指标和信息支持改进的添加剂工程和制造工程设计。结合使用，现场监控功能以及数字线程信息的链接和分析将使公司缩短产品上市时间并降低总体生命周期成本。
AM的设计指导系统
佐治亚理工学院
由佐治亚理工学院，西门子公司技术部，MSC，Senvol，德克萨斯大学奥斯汀分校，德克萨斯大学阿灵顿分校，洛克希德马丁公司，GKN航空航天公司，伍德沃德公司，西门子能源公司和Siemens PLM公司领导，该项目团队旨在通过AM设计指导系统解决制造设计中的若干差距和缺陷，以打印工作流程。在当前的环境中，CAE工具非常适合在设计工作流程中与AM接口。除了这个临时工作流程中现有差距的广泛列表之外，当前领域中的若干高级工作流程类别也不兼容和缺失，包括用于制造过程选择和理由的决策工具，用于认证和部件验证的有限元分析，与产品生命周期管理软件的兼容性，用于配置管理。该项目将重点关注现有AM设计中的许多差距，以打印工作流程，支持决策工具的插入以及零件工作流程类别的认证和验证，并提供近乎无缝的软件生态系统，以消除多个软件之间切换的不连续性通过通用有效载荷文件格式的工具，致力于完整和理想的工作流程。
网络物理设计和定制矫形器的AM
密歇根大学
该项目由密歇根大学与Altair ProductDesign Inc.和Stratasys Ltd.联合领导，将通过开发基于Altair®OptiStruct®(一种优化软件包)的AM专用功能，简化AM设计的数字工作流程。独特的填充模式和数字验证性能，同时在吞吐量和材料供应方面进行关键改进，使用熔融沉积建模(FDM®)技术生产定制的踝足矫形器(AFO)。医疗保健是需要定制解决方案的关键市场之一，例如矫形器和假肢。目前的定制，制造方法已有数十年的历史，基于石膏模具和手工制作，并且并非没有挑战，包括交货时间长，需要多次访问以及设计灵活性有限。AM可以实现大规模定制，但定制AFO的制造时间在20到30小时之间。虽然由于吞吐量的限制而显着加速，但使用AM进行定制矫形器并不符合成本效益。该项目团队致力于利用基于云的设计和AM技术来实现吞吐量和性能要求，AM设计的进步，材料产品，系统改进以及打印多种材料的方法，以提供经济高效的成本效益，高品质的矫形器。
用于3D电子制造的低成本工业Multi3D系统
德克萨斯大学埃尔帕索分校
该项目团队由德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)领导，与Northrop Grumman，Stratasys Ltd.，洛克希德马丁，波音，霍尼韦尔和德雷珀实验室合作，寻求将下一代AM技术部署到低端用于3D电子制造的成本工业multi3D系统。拟议工作的目标是利用UTEP正在进行的原创America Makes项目的学习，该项目的重点是将综合制造套件集成到基础AM制造工艺中，并优化低成本工业系统的流程。可以安装在一个机箱内，以便更广泛地采用这种技术。该项目将包括开发一个综合系统，包括一个集成在现有CNC龙门架内的灵活工具基座，这将允许交换(1)精密微加工，(2)热塑性挤压，(3)直线嵌入和电线管理，以及(4)直接箔嵌入。凭借这些可互换的功能，该系统将能够制造具有密集路由金属网络拓扑的复杂几何介电结构。
美国负责技术开发副总监的John Wilczynski说：“作为一个会员社区，America Makes正致力于通过创新解决方案来解决和克服已知的增材制造挑战，这些解决方案可以快速转型和商业化。对Project Call#3的回应非常出色，我们很高兴能够获得这些获奖项目。“