近日，美國國家增材制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)America Makes發(fā)布了新版的增材制造應(yīng)用研究與開發(fā)項(xiàng)目指南。指南重點(diǎn)關(guān)注5個(gè)影響最顯著的技術(shù)領(lǐng)域，這些領(lǐng)域是在創(chuàng)新機(jī)構(gòu)舉辦的技術(shù)投資策略會(huì)上由與會(huì)成員和技術(shù)咨詢委員會(huì)共同確定的。這5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域分別是增材制造設(shè)計(jì)、增材制造材料、增材制造工藝、增材制造價(jià)值鏈、增材制造基因組。具體包括：
1、增材制造設(shè)計(jì)
該領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)是在新的通用設(shè)計(jì)方法和工具方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升，在增材制造零件上打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)路線，使設(shè)計(jì)文化發(fā)生變革。針對機(jī)構(gòu)制定的技術(shù)路線圖中各節(jié)點(diǎn)設(shè)定的水平，提出縮小差距的解決方案，避免受當(dāng)前常規(guī)制造工藝中CAD/CAM/CAE/PLM工具和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)局限的約束。
2、增材制造材料
該領(lǐng)域的目標(biāo)是圍繞增材制造性能表征數(shù)據(jù)基準(zhǔn)，構(gòu)建知識體系，消除成品材料性能的波動(dòng)。也就是構(gòu)建一個(gè)范本，以微尺度層面上對增材制造工藝的物理學(xué)控制，代替現(xiàn)有的工藝參數(shù)和成品微結(jié)構(gòu)控制，完全按照設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一致的、可重復(fù)的產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)和性能。
3、增材制造工藝
該領(lǐng)域的目標(biāo)是提升增材制造機(jī)床的速度、精度和細(xì)節(jié)分辨率，并且能夠適應(yīng)更大批量的生產(chǎn)，同時(shí)提升產(chǎn)品零件質(zhì)量。這就需要開發(fā)“機(jī)床級”增材制造工藝性能提升所需的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)子系統(tǒng)，與柔性制造系統(tǒng)相類似。這些技術(shù)和子系統(tǒng)包括諸如多軸、多功率激光數(shù)控子系統(tǒng)，工藝溫度梯度 控制子系統(tǒng)，以及連續(xù)式生產(chǎn)設(shè)備等。
4、增材制造價(jià)值鏈
該領(lǐng)域的目標(biāo)是逐漸降低端到端價(jià)值鏈成本，縮短增材制造產(chǎn)品的上市時(shí)間。研究包括快速合格鑒定/認(rèn)證方法，以及從全盤角度，在整個(gè)產(chǎn)品(從搖籃到搖籃)壽命周期中集成相關(guān)技術(shù)。這些技術(shù)已經(jīng)在國防部制造技術(shù)計(jì)劃的先進(jìn)制造企業(yè)投資科目中被確認(rèn)為構(gòu)建單一集成數(shù)字線的首要重點(diǎn)，它們可以幫助確定工人所需技能，比如提升生產(chǎn)率的設(shè)計(jì)輔助手段和計(jì)算機(jī)程序。這些技術(shù)還能夠凸顯面向快速設(shè)計(jì)與檢測的新技術(shù)需求。
5、增材制造基因組
該領(lǐng)域的目標(biāo)是針對用于增材制造的新材料設(shè)計(jì)、開發(fā)與合格鑒定，逐漸降低其成本、縮短其時(shí)間。這包括開發(fā)新計(jì)算方法，比如基于物理的、模型輔助的材料性能預(yù) 測工具；開發(fā)驗(yàn)證計(jì)算預(yù)測方法所需的通用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集；針對增材制造的每個(gè)新材料-工藝組合，開發(fā)材料性能表征的新概念，打破設(shè)計(jì)容許值的傳統(tǒng)開發(fā)路線。
相關(guān)背景：
America Makes 前身是美國國家增材制造創(chuàng)新研究所(National Additive Manufacturing Innovation Institute，NAMII)。
2012年8月16日，美國首家創(chuàng)新機(jī)構(gòu)“國家增材制造創(chuàng)新研究所”(NAMII)由國防部牽頭組建成立，負(fù)責(zé)管理該機(jī)構(gòu)的是國防制造與加工中心。該機(jī)構(gòu)主要通過技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新，加速美國增材制造能力的發(fā)展，將更高生產(chǎn)率和合格率更高的增材制造工藝廣泛應(yīng)用到軍民用產(chǎn)品中。2013年12月，為了擴(kuò)大其影響力，機(jī)構(gòu)更名為 “美國制造”(America Makes)。
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