一個專門的研究小組一直與橡樹嶺國家實驗室(ORNL)緊密合作, 使用辛辛那提公司開發的大型BAAM 3D列印工藝來提高部件的品質控制測試。
BAAM 3D列印工藝也被稱為大面積添加劑製造, 是用於生產聚合物基零件的最大規模的3D列印系統之一。 事實上, 這台機器非常大, 伍斯特理工學院(WPI)的化學工程教授Amy Peterson正在研究BAAM的品質控制問題。
在海軍研究辦公室的資助下, Peterson和她的團隊一直在分析BAAM 3D列印系統的溫度和列印時間, 目標是生產出性能最佳的高品質部件。
“我們對剪裁性能和理解層間聚合物擴散、層間粘合和殘餘熱應力之間的關係感興趣, ”Peterson評論說。
她補充說:“在增材製造領域, 我的團隊一直在研究裝配條件對使用實驗和計算技術產生的物理和機械性能的影響。 ”
到目前為止, ORNL公司的BAAM 3D印表機已經生產出如跑車的外殼和潛艇的30英尺長的船體這樣的大型部件。
“我們希望對散熱資訊所做的處理是提高過程的可靠性, 以確保如果打算列印一個100磅的結構, 那麼層之間不會發生翹曲或分層, ”研究人員解釋道。
“層之間的焊縫是列印品中最薄弱的部分。 如果你施加一個你認為合適的載荷, 並且層間沒有良好的焊接, 那麼你的部件就會失敗。 ”她補充說。 “能夠製作一個單一的、大型的、複雜的作品是非常令人興奮的。 可以達到顯著的材料、能源和時間節省。 ”
據報導, 在為能源效率和可再生能源辦公室和海軍的顛覆性技術實驗室製造3D列印潛水船體時, ORNL能夠顯著減少部件的生產時間和成本。
在能源效率與可再生能源辦公室的一份報告中寫道:“傳統船體的成本從60萬美元到80萬美元不等, 通常需要3-5個月的時間才能生產。 使用BAAM工藝減少了90%的船體生產成本, 縮短了生產時間, 使海軍有機會創造‘按需’部件,
隨著品質控制技術的提高, 在BAAM 3D列印系統上生產更高性能的零件, Peterson認為BAAM工藝對於大規模小批量生產(特別是複雜結構)將變得越來越可行。