美教授打出無(wú)瑕疵的金屬部件，實(shí)時(shí)監(jiān)控打印過(guò)程并消除缺陷

2018年4月19日，南極熊從外媒獲悉，內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)的一位工程研究人員最近開(kāi)始研究一種新技術(shù)，該技術(shù)能夠提高3D打印技術(shù)的可靠性。 Prahalada Rao已經(jīng)獲得國(guó)家科學(xué)基金會(huì)5年的大額資助，這使他能夠開(kāi)發(fā)他稱之為“智能增材制造”的新工藝。 通過(guò)使用編程和傳感器以及加法和減法工藝的組合，可以3D打印出無(wú)瑕疵的金屬部件。

Rao是內(nèi)布拉斯加林肯大學(xué)機(jī)械與材料工程系的助理教授。他被授予的資助是教職員早期職業(yè)發(fā)展計(jì)劃的一部分，五年內(nèi)50萬(wàn)美元。它旨在通過(guò)優(yōu)秀的研究，優(yōu)秀的教育來(lái)支持任職教師的師資力量。

他將要研究的技術(shù)是針對(duì)金屬AM制造中的缺陷問(wèn)題， Rao將開(kāi)發(fā)算法，并利用特殊的傳感器，可以對(duì)打印部件的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，以便自動(dòng)檢測(cè)可能發(fā)生的不同類型的缺陷并自動(dòng)修正它們。

“這是一個(gè)'大數(shù)據(jù)'問(wèn)題，”Rao說(shuō)。 “你有這么多的傳感器，訣竅是你如何使用你收集的所有數(shù)據(jù)來(lái)確定錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)，然后在你構(gòu)建時(shí)進(jìn)行糾正。”

他正在使用的傳感器將連接到一個(gè)特殊的混合3D打印機(jī)（來(lái)自日本的LUMEX 增材減材一體機(jī)），可以同時(shí)使用加法和減法工藝。內(nèi)布拉斯加州剛剛投資了其中三臺(tái)這樣的設(shè)備，將被安裝在內(nèi)布拉斯加增材制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室或NEAT實(shí)驗(yàn)室，預(yù)計(jì)將于5月份開(kāi)放。

Rao之前曾獲得100萬(wàn)美元的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS）資助，與弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員合作開(kāi)發(fā)新的3D生物打印工藝。這旨在發(fā)展用于器官移植，人造肉和其他目的的復(fù)雜生物組織。

Rao各個(gè)項(xiàng)目之間的連接線程對(duì)數(shù)據(jù)非常著迷，并詳細(xì)分析物理過(guò)程以改進(jìn)它們。他說(shuō)，“我的激情之一就是看數(shù)據(jù)”。 “無(wú)論它來(lái)自大腦，心臟還是機(jī)器，物理過(guò)程總是試圖告訴你一些事情。了解如何通過(guò)聆聽(tīng)傳感器信號(hào)并辨別他們想說(shuō)的內(nèi)容來(lái)深入了解系統(tǒng)。這讓我感動(dòng)。“

通過(guò)教育傳授知識(shí)也是Rao工作的重要組成部分。 他目前正在開(kāi)發(fā)一個(gè)專注于增材制造的本科生課程，并將允許學(xué)生盡可能多地獲得實(shí)踐操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 另一個(gè)項(xiàng)目是為期8周的美國(guó)本土學(xué)生學(xué)習(xí)3D打印技能的夏令營(yíng)。 他正在與新墨西哥州Crownpoint的納瓦霍技術(shù)大學(xué)合作。

編譯自：3ders