Senvol展示基于機器學習的全新3D打印材料許用值方法

2023年9月1日,，南極熊獲悉，增材制造數(shù)據(jù)專家Senvol展示了一種新穎的機器學習（ML）材料許用值方法,。該軟件可以準確預測材料性能,。

△Senvol為AMMP計劃制作的樣本

研發(fā)技術(shù)背景

該合同將應用其機器學習軟件Senvol ML來促進3D打印材料性能許用值的快速開發(fā)。這項工作是作為美國政府合同W911NF-20-9-0009的一部分進行的,。

據(jù)稱,，該公司的方法比傳統(tǒng)的金屬材料性能開發(fā)和標準化（MMPDS）材料允許開發(fā)方法更具成本效益、靈活且省時,。

作為該計劃的一部分,，Senvol與EWI和Pilgrim Consulting合作。私人非營利研發(fā)（R&D）公司Battelle和洛克希德·馬丁公司LM研究員Hector Sandoval擔任技術(shù)顧問,。該合同由國家制造科學中心（NCMS）通過AMMP其它交易協(xié)議（OTA）計劃進行管理,，旨在促進制造業(yè)的創(chuàng)新和合作。

Senvol總裁Annie Wang評論道：“材料允許開發(fā)是一項非常昂貴且耗時的工作,，”Senvol總裁Annie Wang評論道,。“Senvol的計劃非常成功地展示了一種利用機器學習的增材制造允許開發(fā)的新方法,。我們對結(jié)果非常滿意,，并期待繼續(xù)在這一前沿領域開展工作�,！�

NAVAIR飛行器工程師退休首席科學家兼Pilgrim Consulting LLC總裁William E. Frazier博士補充道：“我很高興加入Senvol的團隊參與該項目,。Senvol的機器學習方法直接解決了一個主要的行業(yè)挑戰(zhàn)：快速且經(jīng)濟高效地開發(fā)增材制造材料性能許用值�,！�

△數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學習軟件,，用于分析增材制造工藝參數(shù)與材料性能之間的關系

Senvol ML軟件的功能包括

●前向預測: 根據(jù)一組給定的工藝參數(shù)預測機械性能(例如疲勞壽命)；
●反演: 當給定目標機械性能(例如目標拉伸強度)時,，軟件確定使用哪些工藝參數(shù)來實現(xiàn)目標,；
●機器學習:軟件從以前的數(shù)據(jù)集中"學習"，并將這些“學習”應用到新的數(shù)據(jù)集中,，從而減少未來所需的數(shù)據(jù)量并提高預測準確性,；
●推薦數(shù)據(jù)收集:軟件智能地向用戶推薦需要哪些額外的數(shù)據(jù)點,，來提高預測精度《即引導用戶生成更小的、有針對性的數(shù)據(jù)集》,，從而節(jié)省時間和金錢,。

△Senvol Logo

關于ML優(yōu)化材料的一些細節(jié)

雖然增材制造具有輕量化和高效設計生產(chǎn)的優(yōu)勢，但Senvol公司聲稱這些優(yōu)勢受到了許可開發(fā)的時間和高成本要求的限制,。

為了獲取開發(fā)所需的經(jīng)驗數(shù)據(jù),，需要投入較多的成本用于材料的采購和加工。因此,，每當流程發(fā)生重大變化時,，通常需要重新生成所有經(jīng)驗數(shù)據(jù)。這使得增材制造工藝在最初實施期間以及長期來看（當3D打印過程不可避免地發(fā)生變化時）成本高昂且耗時,。

為了解決這個問題,，Senvol展示了一種利用機器學習進行材料允許開發(fā)的新方法。該項目以17-4PH不銹鋼材料為中心,，通過粉末床熔融3D打印機進行加工,。

該計劃利用Senvol的機器學習軟件來支持增材制造工藝的鑒定，以開發(fā)經(jīng)過統(tǒng)計驗證的與材料允許值相當?shù)牟牧蠈傩�,。這種軟件實現(xiàn)了這一目標,，并優(yōu)化了數(shù)據(jù)生成要求。

Senvol表示,，這種機器學習方法非常靈活,，可以處理增材制造流程的變化。實際上,，該公司的機器學習軟件可以應用于任何增材制造工藝,、任何3D打印機和任何材料，使其非常適合長期使用,。

Senvol總裁Zach Simkin解釋道：“機器學習在3D打印制造工藝和材料開發(fā)中的應用已經(jīng)非常成熟,。這已經(jīng)被工業(yè)界采用，并且是可行的成果,。然而,，專門用于材料允許開發(fā)的機器學習仍在進行中�,！�

他補充道：“我很高興我們現(xiàn)在已經(jīng)成功地演示了機器學習方法在許用值方面的應用,，一次是在這個項目中使用金屬合金并與MMPDS進行比較，一次是在由America Makes資助的先前項目中使用聚合物材料并與CMH-17進行比較,，但還需要更多的研究,。”

Simkin：“好處是巨大的,，我們期待繼續(xù)與政府和行業(yè)合作,，推進這一領域的工作。需要指出的是,，該項目并未制定真正的許可標準,。此外，預算和程序上的限制意味著項目團隊必須做出一些簡化的決策,�,！�

隨著機器學習在制造業(yè)中的應用不斷發(fā)展，我們可以期待看到更多創(chuàng)新的解決方案和技術(shù)的出現(xiàn),。這將推動制造業(yè)向更智能,、高效和可持續(xù)的方向發(fā)展，為未來的制造業(yè)帶來更多機遇和挑戰(zhàn),。