美国NSF授予南方大学117万美元项目资金，用于推进多材料LPBF系统研发

2024年8月26日，南极熊获悉，美国国家科学基金会 (NSF)已向南方大学授予一项价值 1,172,990 美元的重大研究仪器 (MRI) 资助，以支持梯度材料或多材料3D打印项目。

资料来源：美国国会议员 Troy A. Carter

所获资助的摘要指出：

“这项重大研究仪器 (MRI) 拨款支持旨在推动增材制造领域发展、促进科学进步和国家制造业劳动力的创新研究。增材制造或三维 (3D) 打印允许从数字模型创建三维物体，从而能够生产复杂和定制的部件。该项目专注于在南方大学和 A&M 学院 (SUBR) 购买一台多材料激光粉末床熔合 (MM L-PBF) 机器，该学院是卡内基 R2 机构，也是美国历史上最大的黑人学院和大学 (HBCU) 之一。这种尖端设备可以同时以高制造分辨率打印多达三种不同的材料，从而克服了传统单一材料系统的局限性。MM L-PBF 系统将使多种材料的相互作用和连接成为可能，从而产生具有独特成分分布、微观结构特征和性能的组件。通过提供先进制造技术的实践经验，该项目将加强 STEM 教育和劳动力发展，特别是在代表性不足的群体中。这一举措将有助于美国成为多材料先进制造业的领导者，促进 STEM 领域的创新和包容性，并激励未来几代工程师和科学家，特别是来自代表性不足的少数族裔。

此次购置的MM L-PBF 机器配备选择性粉末沉积重涂器，可在一次构建中同时沉积三种材料。此功能允许制造具有不同材料特性、梯度成分、渐变界面和复杂内部结构的部件，这些部件由不同的金属制成，而这是传统方法无法实现的。该系统包括一个 1200 W 光纤激光器，其光束大小和形状可调，一个加热构建平台，以及先进的过程监控单元，如轴上监视器和双高温计。这些功能支持对 3D 打印过程进行详细分析和优化，有助于为多材料增材制造建立稳健的工艺-结构-特性-性能关系。使用该设备进行的研究将解决金属界面处的脆性金属间化合物、不同金属的有效连接以及使用计算建模和机器学习优化工艺参数等挑战。该项目旨在加深对多材料增材制造的理解，推动航空航天、生物医学工程和电子等领域的发展。 MM L-PBF 系统的功能将推动多材料相互作用、热动力学和印刷部件微观结构特征的变革性研究，为国内和全球的科学技术进步做出贡献。”