美國國家3D打印加速器AmericaMakes向一個由航空制造商波音公司領導的團隊提供了50萬美元的美國空軍研究實驗室（AFRL）資金。

波音公司被選為America Makes'MAGMA'項目的一部分，現在將與RPM創新公司合作，開發與高速飛行部件相關的3D打印技術。具體而言，該團隊將繼續完善他們的設計方法。據了解，這將提高那些在高超音速環境下易變形部件的可靠性。

美國制造公司的技術總監Brandon D. Ribic博士說："這些努力將有利于各種具有復雜幾何特征產品的制造，預計從這些努力中獲得的重要經驗將有助于提高復雜3D打印組件的產量。"

△位于俄亥俄州揚斯敦的America Makes大樓。照片來自America Makes。

America Makes的創新動力

自從2012年在俄亥俄州揚斯敦成立以來，America Makes一直在不斷嘗試，以提高美國全球制造業競爭力的方式加快3D打印的應用。為實現這一目標，該研究所使用了項目征集的方式。通過這種方式，它為成員組織提供支持，為常見的3D打印問題提供新的解決方法。

在過去的12個月里，美國制造協會已經發起過幾個這樣的倡議，包括其最近的快速創新倡議（RIC），它承諾為推動3D打印成熟的項目提供50萬美元，目標是六個不同的領域，從原位監測和鑒定，到零件缺陷檢測和輕質化。

在2021年6月，該研究所還宣布了一項160萬美元的公開項目征集，旨在鼓勵開發創新的、具有成本效益和節能的增材制造方法。在AFRL的支持下，America Makes不僅繼續尋求減輕缺陷的新方法，而且還針對新的培訓和高溫材料鑒定方法。

最近，3D打印加速器更加重視尋求克服增材制造高速應用部件出現的問題。該機構在去年推出了50萬美元的 "LAVA "項目征集，尋求用非DED的方法來防止高速變形，現在America Makes又推出了名稱相似、目標一致的 "MAGMA"倡議。

△AmericaMakes已被AFRL授予3.22億美元的預算，以推動3D打印技術的采用，其成員主要來自工業、學術界、政府、勞動力和經濟發展組織。照片來自AmericaMakes。

為高速研發投入50萬美元

作為America Makes的高超音速增材制造計劃的一部分，該組織專門設立了高速應用的增材制造幾何管理方法和 "MAGMA "項目，促進3D打印技術的發展，以便在高速應用中部署。

當America Makes在2021年10月首次發出MAGMA項目倡議時，它概述了增材制造是如何越來越多地幫助美國公司減少定制復雜零件的交貨時間。然而，該研究所也同時提出了目前增材制造中存在的一些問題，包括各種因素可能導致產品幾何形狀出現不可接受的差異，這使得3D打印零件無法應用到高速環境下。

為了克服這個問題，America Makes此后一直在尋求與3D打印相關的改善提案，用于幫助相關產品幾何驗收標準的可衡量化。該組織表示，參賽作品的范圍可以從統計分析到創建新的設計工具，他們是秉持著鼓勵創新的理念而并不是非要強制參賽者滿足某些規定才行。

雖然波音公司和RPM創新公司現在已被宣布為MAGMA征集活動的獲勝者，但他們的高超音速的相關研究屬于敏感話題，這也代表著他們的提交材料幾乎沒有被公開。然而，鑒于RPM創新公司專門使用DED 3D打印技術來制造和維修零件，它的Freeform工藝極有可能對該團隊的方法起到作用。

此外，Ribic表示，該項目的研究結果可幫助供應廠商對各種高速應用的增材技術進一步理解。此外，波音公司已經參與了該倡議的事實表明，其應用將與其核心業務密切相關，該業務圍繞飛機、航空航天和國防制造。

△美國政府支持的組織多年來為高超音速研發傾注了大量資金。圖片來自美國國家航空航天局。

美國國防中的高超音速研究

隨著全球緊張局勢因俄羅斯入侵烏克蘭而持續升溫，美國高超音速技術的重要性已變得比以往任何時候都更加清晰。事實上，據說俄羅斯軍方在沖突前一直在測試其最新的 "匕首 "導彈，并使用3D打印技術來升級能夠攜帶這些導彈的米格-31噴氣機的引擎。

對美國及其盟國來說，值得慶幸的是，該國對高超音速研究本身并不陌生，其國防部（DoD）經常求助于3D打印來實現這一領域的進展。例如，2021年10月，國防部向高超音速研發項目提供了2550萬美元，預計這些項目將部署3D打印、機器學習和無損檢測方法來推進高超音速飛行。

大約在同一時間，美國海軍水面作戰中心達爾格倫分部（NSWCDD）也宣布，它打算加倍進行高超音速研發。該組織利用3D打印等先進技術，與約翰-霍普金斯大學和邁阿密大學合作，說它的目標是將達爾格倫作為海軍在高超音速武器集成方面的領頭羊。