ORNL開發(fā)3D打印金屬模具，加快汽車大型復(fù)合材料部件量產(chǎn)制造
時(shí)間：2025-06-02 21:39 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2025年6月2日，據(jù)美國能源部橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL) 稱，與傳統(tǒng)的工具制造方法相比，他們開發(fā)的3D 打印金屬模具為批量生產(chǎn)車輛的大型復(fù)合材料部件的生產(chǎn)提供了一種更快、更具成本效益和更靈活的方法。
這項(xiàng)研究是在 ORNL 的制造示范設(shè)施(MDF) 進(jìn)行的，證實(shí)大規(guī)模增材制造非常適合制造復(fù)雜的金屬模具，制造效率可以加速汽車行業(yè)對輕質(zhì)復(fù)合材料的采用。
△3D 打印模具安裝在田納西大學(xué)諾克斯維爾分校纖維與復(fù)合材料制造工廠的一臺(tái)Wabash MPI 150噸液壓機(jī)上。圖片來源：田納西大學(xué)諾克斯維爾分校。
ORNL制造機(jī)器人與控制小組首席研究員AndrzejNycz表示： “這種技術(shù)可以幫助美國實(shí)現(xiàn)再工業(yè)化，并通過創(chuàng)造更智能、更快捷的制造基本工具的方式提升其競爭力。它使我們更接近自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)流程。”
傳統(tǒng)上，金屬工具是通過從大型鍛鋼塊中減材制造的——這一過程會(huì)去除高達(dá) 98% 的原材料，產(chǎn)生大量廢料，并且由于供應(yīng)鏈延遲，通常需要數(shù)月時(shí)間。相比之下，增材制造技術(shù)使用廣泛使用的焊絲作為原料，將廢料減少到 10% 左右。
增材制造還能幫助工程師生產(chǎn)更復(fù)雜的模具幾何形狀，例如內(nèi)部加熱通道，而這些形狀是傳統(tǒng)加工難以實(shí)現(xiàn)的。Nycz說道：“形狀越復(fù)雜，增材制造的價(jià)值就越高。”
研究團(tuán)隊(duì)與 IACMI（復(fù)合材料研究所）的運(yùn)營商 Collaborative Composites Solutions (CCS) 合作，對這一概念進(jìn)行了測試。他們選擇 3D 打印一個(gè)大型電池外殼模具，并配備復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
林肯電氣增材制造解決方案公司 (Lincoln Electric AdditiveSolutions ) 采用氣體保護(hù)金屬電弧焊 (GMAW) 增材制造工藝，用 ER410 不銹鋼絲打印了兩個(gè)近凈成形模具。GMAW 工藝?yán)秒娀∪刍院慕z電極，形成金屬層并制造復(fù)雜的部件，同時(shí)使用保護(hù)性屏蔽氣體防止污染。團(tuán)隊(duì)采用了專門的刀具路徑策略，以減輕重量并保持強(qiáng)度。
左側(cè)的下模和上模已完全組裝。圖片來源：IACMI。
后續(xù)分析證實(shí)輕量化模具滿足結(jié)構(gòu)性能要求，驗(yàn)證了增材制造用于高性能生產(chǎn)工具的可行性。該項(xiàng)目由美國能源部先進(jìn)材料與制造技術(shù)辦公室（AMMTO）資助。其他項(xiàng)目參與人員包括復(fù)合材料應(yīng)用組的John Unser、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的Peter Wang，以及林肯電氣增材制造解決方案公司的Jason Flamm和Jonathan Paul。
MDF 由 AMMTO 支持，是一個(gè)全國性的合作者聯(lián)盟，與 ORNL 合作創(chuàng)新、啟發(fā)和催化美國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。
(責(zé)任編輯：admin)
上一篇：新加坡國立大學(xué)采用3D打印開發(fā)水下自供電光子皮膚
下一篇：天津大學(xué)趙迎新教授團(tuán)隊(duì)：利用3D生物打印技術(shù)構(gòu)建反硝化菌穩(wěn)定生態(tài)位以實(shí)現(xiàn)高效脫氮
下一篇：天津大學(xué)趙迎新教授團(tuán)隊(duì)：利用3D生物打印技術(shù)構(gòu)建反硝化菌穩(wěn)定生態(tài)位以實(shí)現(xiàn)高效脫氮
天津大學(xué)趙迎新教授團(tuán)隊(duì)：
新加坡國立大學(xué)采用3D打印
Harris Tweed借力3D打印邁
呂勒奧理工大學(xué)利用基于塊
綜述《Trends in Biotechn最新內(nèi)容
- ·天津大學(xué)趙迎新教授團(tuán)隊(duì)：利用3D生物打
- ·ORNL開發(fā)3D打印金屬模具，加快汽車大型
- ·新加坡國立大學(xué)采用3D打印開發(fā)水下自供
- ·Harris Tweed借力3D打印邁向智能制造新
- ·呂勒奧理工大學(xué)利用基于塊的實(shí)驗(yàn)框架推
- ·綜述《Trends in Biotechnology》：3D
- ·蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院揭幕Tor Alva：世界
- ·雙仿生策略，3D打印支架攜手外泌體增強(qiáng)
- ·伊利諾伊研究人員發(fā)現(xiàn)，每臺(tái)3D打印機(jī)都
- ·當(dāng)古老水城遇見未來科技，威尼斯3D打印
突破性生物3D打印
迪拜LEAP 71公司
3D生物打印構(gòu)建內(nèi)
《Small Science
南洋理工-劍橋大
清華大學(xué)：抗拉強(qiáng)熱點(diǎn)內(nèi)容
- ·基于主動(dòng)學(xué)習(xí)框架的增材制造TC4工藝參
- ·雙光子聚合—高精密制造領(lǐng)域的“新星”
- ·3D打印晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)終極指南：部件輕量
- ·綜述：金屬微滴噴射3D打印技術(shù)
- ·3D生物打印技術(shù)在增強(qiáng)類器官工程中的最
- ·連續(xù)界面光刻技術(shù)最新突破！Carbon利用
- ·渦輪葉片高能束增材再制造修復(fù)技術(shù)：理
- ·綠色又安全，3D打印膠原水凝膠：從材料
- ·3D打印機(jī)技術(shù)大比拼：FDM、SLA、CLIP、
- ·盤點(diǎn)2024年十篇發(fā)表于Science和Nature
