近期美國國防部高級(jí)計(jì)劃研究局（DARPA）宣布推出開放制造（OpenManufacturing）計(jì)劃，該計(jì)劃的目的旨在提高對(duì)于增材制造及其它先進(jìn)制造相關(guān)的各種工藝和材料的理解。DARPA指出，為了使3D打印成為復(fù)雜軍工部件——比如飛機(jī)機(jī)翼——制造的主流技術(shù)，就需要對(duì)“基于不同屬性和性能材料的各種制造方法所產(chǎn)生的細(xì)微差別”有深入的了解。

“開放制造計(jì)劃的本質(zhì)是要收集和理解增材制造等新型生產(chǎn)理念的材料和工藝參數(shù)，這樣我們就能夠以較高的置信度快速預(yù)測(cè)成品的性能如何。”DARPA國防科學(xué)辦公室項(xiàng)目經(jīng)理MickMaher說，“一開始新技術(shù)的可靠性和批次運(yùn)行（run-to-run）的波動(dòng)總是不確定的。導(dǎo)致的結(jié)果是我們只能使用反應(yīng)遲鈍和重復(fù)的“再測(cè)法（testandretest）”來檢驗(yàn)這些材料和工藝，這種方式既昂貴又費(fèi)時(shí)，最終破壞了創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制。”

那么，DARPA怎么樣才能克服這些問題，并“實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制的改進(jìn)”？他們正在研究新的快速鑒定技術(shù)，并認(rèn)為這種技術(shù)有望改變企業(yè)檢驗(yàn)3D打印部件以及使用其他先進(jìn)制造方式生產(chǎn)的部件的方式。為此他們已經(jīng)成立了兩個(gè)新的生產(chǎn)示范設(shè)施（MDF）。第一個(gè)MDF位于賓州州立大學(xué)大學(xué)，專注于金屬增材制造，而另一個(gè)MDF則被安置在陸軍研究實(shí)驗(yàn)室，專注于研究復(fù)合材料。

目前，位于賓州的MDF將研究資源集中在兩個(gè)主要的領(lǐng)域：第一種是快速低成本增材制造（RLCAM），在這一領(lǐng)域中他們主要使用基于實(shí)體的成型方法來預(yù)測(cè)直接激光金屬燒結(jié)過程中鎳基合金材料的性能；第二個(gè)領(lǐng)域則是與DARPA的另一個(gè)鈦加工（tiFAB）項(xiàng)目有關(guān)的，在那里他們將利用物理和數(shù)據(jù)模型，以確定哪些參數(shù)會(huì)對(duì)較大的增材制造結(jié)構(gòu)，比如飛機(jī)機(jī)翼等，產(chǎn)生影響。

公司無法對(duì)3D打印出來的每一個(gè)部件都進(jìn)行測(cè)試，相反，他們能做的是對(duì)某一個(gè)特定的生產(chǎn)批次中的極少數(shù)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，然后由抽樣測(cè)試的產(chǎn)品質(zhì)量代表整個(gè)生產(chǎn)批次的質(zhì)量。這就是為什么DARPA的開放式制造項(xiàng)目對(duì)于增材制造的未來如此重要的原因：因?yàn)閷?duì)于技術(shù)和材料的透徹了解能夠幫助公司節(jié)省大量的時(shí)間和金錢。據(jù)天工社了解，這些新成立的MDF生產(chǎn)設(shè)施示范的最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)包含了各種工藝和材料屬性和參數(shù)的數(shù)據(jù)庫供企業(yè)和個(gè)人訪問并使用。

“從歷史上看，美國的軍事優(yōu)勢(shì)都是通過材料和制造領(lǐng)域的突破獲得的。”Maher，“最近，與新的制造技術(shù)相伴而生的風(fēng)險(xiǎn)影響了企業(yè)使用它的信心。通過開放制造計(jì)劃，DARPA正在通過提供知識(shí)、控制和使用新技術(shù)的信心，而為先進(jìn)制造領(lǐng)域提供支持。”

DARPA的這些舉措有可能對(duì)于3D打印技術(shù)在制造領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用推廣速度產(chǎn)生重大影響，尤其是航空航天和軍用部件的生產(chǎn)制造方面。考慮到DARPA的技術(shù)實(shí)力與影響力，3D打印技術(shù)成為主流制造技術(shù)之一的時(shí)間有可能早于我們中間很多人的預(yù)期。

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