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AM加速了阿利·伯克号驱逐舰的备战进程
直接印刷的立式陶瓷电路板,用于快速实现电子设备的小型化和高功率化原型设计
陶瓷电路板(CCBs)因其优异的热导率和电性能,已广泛应用于5G通信、航空航天和人工智能领域。然而,由于制造技术的限制,现有的CCBs无法同时兼顾分辨率和厚度,这限制了电子设备的小型化和高功率化。本文报道了一种通过牺牲涂层辅助微三维打印技术制备的高分辨率、高纵横比立式CCBs(S-CCBs)。得益于该技术,S-CCBs可以轻松打印为高而薄的壁结构,且不会发生坍塌,并在粗糙陶瓷基板上烧结成高导电性导线,整体收缩后实现了7微米的线宽和2.3的纵横比,适用于多种陶瓷基板(Al2O3、AlN和ZrO2),导电率达到5.1 × 10^7 S m^-1。此外,这些电路在机械测试(1000次附着力测试和划痕测试)和恶劣环境(500°C老化500小时和化学腐蚀500小时)下表现出良好的环境兼容性。该技术无需传统光刻、蚀刻和电镀工艺,为实现高密度集成和大电流承载能力提供了一种有前景的策略。
Stratasys、自动化智能和Titomic有限公司推出全新3D打印设施
近日,增材制造(AM)领域迎来了几项重要进展,Stratasys、Automation Intelligence和Titomic Limited分别宣布了新设施的启用,进一步推动了行业的发展。 Stratasys与美国工业机器人和自动化集成商Automation Intelligence合作,在密歇根州弗林特市开设了北美Stratasys工具中心(NASTC)。该中心旨在为制造商提供先进的增材制造技术,如Stratasys的F3300和F900熔融沉积建模(FDM)3D打印机,以验证和扩展3D打印在生产环境中的实际应用。Stratasys全球汽车与移动业务总监Fadi Abro表示,NASTC将成为先进制造的孵化器,帮助团队快速迭代、验证和扩展工具应用,满足全球对本地化、按需生产解决方案日益增长的需求。该中心还提供工程专业知识,专注于生产工具的开发,包括夹具、机械臂末端工具等,帮助汽车和工业制造商探索如何通过增材制造提高效率、降低成本并增强生产灵活性。 与此同时,澳大利亚冷喷涂增材制造公司Titomic Limited在阿拉巴马州亨茨维尔市开设了新的美国总部。这座占地59,000平方英尺的设施将成为该公司全球商业和国防业务的基地,具备生产钛压力容器、发射器涂层和太空级屏蔽等关键部件的能力。Titomic USA总裁Patti Dare博士表示,该设施的生产能力能够满足客户多样化的需求,特别是与美国国防部的战略目标一致,包括增强供应链弹性、实现快速维护和提高战备状态。此外,该设施还作为区域培训和客户支持中心,提供Titomic产品的现场演示。 Titomic的扩展得到了First National Bank和Innovate Alabama的支持,后者通过美国财政部的SSBCI项目提供了超过1200万美元的贷款担保。 增材制造行业的这些新设施不仅展示了技术的进步,也反映了行业对本地化生产和供应链弹性的重视,为未来的创新和合作铺平了道路。
高交联结构可拉伸泡沫的光固化成型
光固化3D打印的柔性聚合物泡沫以其多孔性和轻质特性而备受青睐,广泛应用于隔热、吸声、降噪和生物医学领域。光固化技术使用由低聚物组成的紫外光固化树脂,能够提供优异的制造精度,但固化后的高交联密度阻碍了绿色部件的膨胀,无法进一步加工成泡沫部件。本研究提出了一种简便的增材制造聚氨酯泡沫制备方法,成功平衡了制造精度和膨胀率。树脂体系中含有双功能动态聚脲键的低聚物确保了打印精度。此外,动态脲键在加热条件下解离,降低了交联密度,为膨胀提供了自由空间。同时,热刺激链延伸和交联增强了泡沫的拉伸性,在密度为0.25 g/cm3时,应变可达650%。该研究通过在不影响机械性能的情况下提供良好的表面质量和高膨胀率,解决了光固化技术制造自由发泡部件的难题。
火箭实验室从尼康SLM解决方案公司预订了两台超大型金属3D打印机
Rocket Lab与Nikon SLM Solutions于2025年6月11日签署了一份谅解备忘录,预订了两台即将推出的超大型金属增材制造系统。这一合作标志着Rocket Lab在航空航天领域的增材制造能力进一步扩展。作为一家提供端到端太空服务的公司,Rocket Lab已经拥有一支3D打印机队伍,此次合作旨在提升其生产能力。 新的超大型金属增材制造系统将为Rocket Lab带来更大的设计自由度、更高的生产效率以及更大的构建体积。这些能力与公司日益增长的航空航天制造需求相契合,有望减少大型组件的装配要求,从而优化生产流程。Nikon SLM Solutions的下一代系统据称能够显著提升大型零部件的生产效率,帮助制造商减少零件数量、优化设计并加快产品上市时间。 Nikon SLM Solutions首席执行官Sam O’Leary表示,Rocket Lab决定预订其即将推出的超大型平台,体现了双方在推动创新极限方面的共同信念。Rocket Lab自2006年成立以来,已成为美国第二大频繁发射的小型轨道运载火箭Electron的运营商,成功将超过200颗卫星送入轨道。Nikon SLM Solutions则专注于金属增材制造解决方案,提供业内最快的金属3D打印系统之一。 此次合作不仅强化了Rocket Lab的制造能力,也为未来的航空航天技术创新奠定了基础。尽管公告中未透露具体的技术规格和交付时间表,但可以预见,这些新系统将在Rocket Lab的生产中发挥重要作用,推动其在太空探索领域的进一步发展。
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专家供稿人:机械工业信息研究院相关专家供稿
LEAP 71 测试第一台通过 Noyron 计算模型构建的火箭发动机
阿联酋的 LEAP71 测试了通过其大型计算工程模型 Noyron RP 生成的 5 kN Kerolox 火箭发动机推进器。该发动机的设计无需使用 CAD 软件,完全自主生成,并在 LEAP 71的开源几何内核 PicoGK 上输出。然后由 AMCM 用铜 3D 打印而成。该发动机使用煤油和低温液氧 (LOX) 作为推进剂。它通过围绕燃烧室外部的冷却通道进行再生冷却。燃料和氧化剂使用带有同轴旋流器元件的喷射头进行混合。这是首次完全自动生成可运行的火箭推进器,无需任何人工干预。从最终确定推进剂类型和其他基本规格到制造,时间跨度不到 2 周。在普通计算机上生成新的设计变体只需不到 15 分钟。德国领先的金属 3D 打印公司 AMCM 使用经过改装的 EOS M400 金属打印机用铜打印完成制造。点火测试于 2024 年 6 月 14 日星期五在英国韦斯科特的 Airborne Engineering 测试场进行。
关键词: 计算工程模型 火箭发动机推进器 航空航天
专家供稿人:华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室 闫春泽;史玉升
一种在选择性激光烧结铺粉过程中考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法
在激光选区烧结(SLS)过程中,铺粉过程起着至关重要的作用。由于铺粉均匀性差,激光扫描烧结后的制件往往达不到规定的尺寸精度和力学性能要求,且容易产生球化、翘曲、裂纹等问题。目前,针对激光选区烧结中铺粉均匀性的实验难以精准捕捉颗粒的运动轨迹和状态,因此更多研究选择仿真建模来进行铺粉均匀性的研究。然而,现有文献很少考虑已烧结层表面形貌及性质对粉末颗粒铺粉均匀性的影响。我们已知选择性激光烧结的原理是层层烧结、层层铺粉,而被激光烧结过的区域表层形貌不平整,呈现熔池状态。因此,在未烧结的粉层上铺粉与在已烧结区域铺粉的均匀性存在显著差异。针对这一问题,本发明提供了一种在选择性激光烧结铺粉过程中,考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法。该方法通过实验获取选择性激光烧结中烧结零件的表面粗糙度曲线,将缩放后的曲线导入已生成颗粒层的封闭计算域内,调整颗粒位置、更改颗粒属性,从而获得具有烧结零件表面形貌及性质的三维离散元模型。具体步骤如下:首先,通过实验获取烧结零件的表面粗糙度曲线。其次,建立三维封闭计算域并生成颗粒层,将缩放后的粗糙度曲线导入封闭计算域内,并删除中心坐标高于曲线的颗粒。接着,赋予颗粒具有烧结层性质的接触模型与热系数,获得具有已烧结零件表面形貌及性质的离散元模型。最后,导入铺粉刮板对烧结区域铺粉,从而研究颗粒在具有烧结层表面形貌及性质的离散元模型上的铺粉均匀性。通过这一方法,可以更准确地模拟和分析铺粉过程中的颗粒行为,进而提高激光选区烧结制件的尺寸精度和力学性能。 图1 在铺粉过程中考虑零件烧结层表面形貌特性的三维离散元建模方法流程图
关键词: 激光选区烧结 铺粉 烧结层表面形貌 三维离散元建模 粉末床熔融PBF
专家供稿人:机械工业信息研究院相关专家供稿
美国国防部授予Sintavia “GAMMA-H”项目高超音速开发合同
美国国防部已与佛罗里达州全数字航空部件制造商 Sintavia, LLC 签订合同,开发增材制造高超音速推进部件。该合同是“吸气式高超音速增材制造成熟度提升”项目(简称 GAMMA-H)的一部分。该合同通过国家安全技术加速器 (NSTXL) 管理的 S²MARTS OTA 签订,部分授予 Sintavia 的资金将用于开发和验证设计和制造高超音速飞行所需的关键精密部件。通过验证这些与高超音速推进部件相关的工艺,Sintavia 的成果将能够应用于不断发展的高超音速工业中。该合同预计将持续到 2025 年。GAMMA-H 项目于 2023 年 10 月宣布,预算为 1.067 亿美元,是国防部长办公室 ManTech 和海军水面作战中心起重机部门的联合项目。
关键词: 超高音速 航空航天 国防 国防
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