波音公司获50万美元AFRL资金，以开发高超音速飞行部件的3D打印技术

2022年3月3日，南极熊获悉，美国国家3D打印加速器AmericaMakes向一个由航空制造商波音公司领导的团队提供了50万美元的美国空军研究实验室（AFRL）资金。

波音公司被选为America Makes'MAGMA'项目的一部分，现在将与RPM创新公司合作，开发与高速飞行部件相关的3D打印技术。具体而言，该团队将继续完善他们的设计方法。据了解，这将提高那些在高超音速环境下易变形部件的可靠性。

美国制造公司的技术总监Brandon D. Ribic博士说："这些努力将有利于各种具有复杂几何特征产品的制造，预计从这些努力中获得的重要经验将有助于提高复杂3D打印组件的产量。"

△位于俄亥俄州扬斯敦的America Makes大楼。照片来自America Makes。

America Makes的创新动力

自从2012年在俄亥俄州扬斯敦成立以来，America Makes一直在不断尝试，以提高美国全球制造业竞争力的方式加快3D打印的应用。为实现这一目标，该研究所使用了项目征集的方式。通过这种方式，它为成员组织提供支持，为常见的3D打印问题提供新的解决方法。

在过去的12个月里，美国制造协会已经发起过几个这样的倡议，包括其最近的快速创新倡议（RIC），它承诺为推动3D打印成熟的项目提供50万美元，目标是六个不同的领域，从原位监测和鉴定，到零件缺陷检测和轻质化。

在2021年6月，该研究所还宣布了一项160万美元的公开项目征集，旨在鼓励开发创新的、具有成本效益和节能的增材制造方法。在AFRL的支持下，America Makes不仅继续寻求减轻缺陷的新方法，而且还针对新的培训和高温材料鉴定方法。

最近，3D打印加速器更加重视寻求克服增材制造高速应用部件出现的问题。该机构在去年推出了50万美元的 "LAVA "项目征集，寻求用非DED的方法来防止高速变形，现在America Makes又推出了名称相似、目标一致的 "MAGMA"倡议。

△AmericaMakes已被AFRL授予3.22亿美元的预算，以推动3D打印技术的采用，其成员主要来自工业、学术界、政府、劳动力和经济发展组织。照片来自AmericaMakes。

为高速研发投入50万美元

作为America Makes的高超音速增材制造计划的一部分，该组织专门设立了高速应用的增材制造几何管理方法和 "MAGMA "项目，促进3D打印技术的发展，以便在高速应用中部署。

当America Makes在2021年10月首次发出MAGMA项目倡议时，它概述了增材制造是如何越来越多地帮助美国公司减少定制复杂零件的交货时间。然而，该研究所也同时提出了目前增材制造中存在的一些问题，包括各种因素可能导致产品几何形状出现不可接受的差异，这使得3D打印零件无法应用到高速环境下。

为了克服这个问题，America Makes此后一直在寻求与3D打印相关的改善提案，用于帮助相关产品几何验收标准的可衡量化。该组织表示，参赛作品的范围可以从统计分析到创建新的设计工具，他们是秉持着鼓励创新的理念而并不是非要强制参赛者满足某些规定才行。

虽然波音公司和RPM创新公司现在已被宣布为MAGMA征集活动的获胜者，但他们的高超音速的相关研究属于敏感话题，这也代表着他们的提交材料几乎没有被公开。然而，鉴于RPM创新公司专门使用DED 3D打印技术来制造和维修零件，它的Freeform工艺极有可能对该团队的方法起到作用。

此外，Ribic表示，该项目的研究结果可帮助供应厂商对各种高速应用的增材技术进一步理解。此外，波音公司已经参与了该倡议的事实表明，其应用将与其核心业务密切相关，该业务围绕飞机、航空航天和国防制造。

△美国政府支持的组织多年来为高超音速研发倾注了大量资金。图片来自美国国家航空航天局。

美国国防中的高超音速研究

随着全球紧张局势因俄罗斯入侵乌克兰而持续升温，美国高超音速技术的重要性已变得比以往任何时候都更加清晰。事实上，据说俄罗斯军方在冲突前一直在测试其最新的 "匕首 "导弹，并使用3D打印技术来升级能够携带这些导弹的米格-31喷气机的引擎。

对美国及其盟国来说，值得庆幸的是，该国对高超音速研究本身并不陌生，其国防部（DoD）经常求助于3D打印来实现这一领域的进展。例如，2021年10月，国防部向高超音速研发项目提供了2550万美元，预计这些项目将部署3D打印、机器学习和无损检测方法来推进高超音速飞行。

大约在同一时间，美国海军水面作战中心达尔格伦分部（NSWCDD）也宣布，它打算加倍进行高超音速研发。该组织利用3D打印等先进技术，与约翰-霍普金斯大学和迈阿密大学合作，说它的目标是将达尔格伦作为海军在高超音速武器集成方面的领头羊。