
增材制造 (AM) 是指用于逐层制造三维物体的工艺。每一层的形状都可以通过计算机辅助设计(CAD)进行动态控制。与传统的材料去除制造技术相比,AM 的优势包括:减少材料浪费、节约能源、通过消除生产过程中的步骤来简化制造过程,以及可能无限的几何复杂性。
立体光刻 (SL) 工艺——第一个商业化的 AM 技术——是一种广泛使用的 AM 技术。在此过程中,液体光敏聚合物通过图案可控的照射光源固化,例如洋地黄l 光处理(DLP)投影仪或激光束。在具有不同树脂填充机制的 SL 工艺中使用了两种 DLP/激光布局:自由表面法和约束表面法。
约束面法与自由表面法相比,该工艺具有多项优势,包括:更高的垂直尺寸精度、更高的材料填充率和速度。
但也存在挑战。最大的问题是新固化层与受约束表面的分离。
这种困难是由于新固化层与受约束表面之间形成的粘合剂结合造成的.因此,需要一种解决方案来将构建的零件与受约束的表面分开。分离力显着影响打印速度、打印过程的可靠性、可打印尺寸区域和受限表面的生命周期。
目前现有的广告方法解决这个问题包括倾斜大桶、滑动大桶和采用透氧膜。然而,随着系统基于当前方法可以构建的最大区域的增加,SL系统的构建复杂性和成本显着增加。因此,已知的分离方法基本上阻碍了使用 SL 技术的大规模 3D 打印构建。
在“一种减少立体光刻分离力的振动辅助方法”中在 6 月份的 SME 北美制造研究会议 (NAMRC) 上被选为三篇最佳论文之一。
来自南加州大学的 Yong Chen 和他的团队提出了一种新颖的方法,旨在随着建筑面积的增加,使用特定频率的振动将新固化的表面与受约束的表面分开,并以最小的增加施工复杂性。
Chen 的团队显着减少了他说,在使用受限曲面法的 SL 技术进行大面积 3D 打印时,它具有强大的配对力和更高的可靠性,他说。 Chen 在 NAMRC 展示了他的实验硬件系统和振动辅助打印过程的结果。
Chen 说需要做更多的工作来调整方法以解决可靠性问题打印小零件。
北卡罗来纳州研究人员探索区块链技术

区块链是一种分布式和去中心化的分类账系统,通过该系统,由于数据块的散列链接以及这些数据块在去中心化系统的每个节点上的存在,数据不会被篡改。区块链技术还使 “智能代码”通过智能合约在去中心化系统上运行。
就像在常规法律合约中一样,基于代码的合约可以在两个人之间启动或更多方,部署后其条款和条件无法更改。
Binil Starly 和他在北卡罗来纳州立大学的团队展示了中小型制造商如何能够使用区块链技术部署个人智能合约,以实现数据的可访问性和透明度。
通过区块链共享数据的制造服务提供商正在实现组织能力的透明度,因为以及制造商之间称为“智能合同”的无纸化合同,Starly 在一篇题为“制造业区块链案例研究:”FabRec:“制造节点对等网络的原型”的论文中说,他和他的团队介绍于NAMRC。这让供应链或采购专业人员可以找到并访问服务提供商的可信数据。
搜索客户和制造商的传统方法依赖于通过人际网络实现的信任和/或历史表现。由于过去的业务或通过已知的联系方式,一位与其采购部门合作的工程师将合同授予了一家小型工作提供商。
在数字连接的世界中,建立供应连锁店不需要仅仅依赖于人际网络或先前的关系。这增加了工作商店和服务提供商之间的竞争,让组织更多地关注他们的核心专业知识。
也许这项工作最重要的结果是机器能够直接将“事件”写入称为以太坊的公共区块链。这些事件包括基本的机器状态信息,例如“开”、“关”、“忙。”
Starly 的团队演示了像以太坊这样的去中心化系统如何自主执行代码以使用来自物理 CNC 机器的信息并向另一台物理机器发出命令基于在以太坊链上运行的“智能合约”代码的机器。
Starly 的研究展示了设计和构建基于经过验证和可信制造的去中心化制造市场的能力没有中央一方控制此信息流的数据。
在去中心化系统中,客户和卖家可以相互交互,而无需层层中介。已经提出分散式系统。但由于缺少关键的信息技术元素,它们在制造业中并不总是实用的,这些元素会使它在经济上和实践上可行。
数据准确性一直是一个核心问题。公司如何以数字方式验证制造商的能力声明?零件是由服务提供商制造还是分包给另一家未经授权的提供商?如何信任原材料的来源和提供原材料的公司?如何加快供应商评估和验证中的尽职调查工作?今天回答这些问题非常耗时,并且妨碍了供应链的敏捷和动态。
Starly 的团队创建了一个概念证明,展示了一个分散的制造网络为合同评估、验证和选择制造服务或零件供应商的信息。由顶级系统集成商维护的数据库可以实时更新有关其供应商基本信息的状态。
“我们预见来自机器资产的相关元数据服务供应商发挥更大作用服务提供商的 ms 预测自己的能力和可用容量以赢得未来的订单,并可能激励制造商升级机器以进行数字连接,同时提供一个安全的框架,通过该框架共享数据并公开或私人消费,”他说。
Starly 团队所做工作的中心前提是在分布式和去中心化系统中共享作业车间制造商的服务数据。虽然使用区块链技术时数据是安全的并且相对难以篡改,但无法确定数据原始来源的身份验证。
例如,如果一个job shop 根据与区块链技术相关的机器数据流报告 40% 的可用容量,第三方如何知道机器的存在?数据可能已被报告虚假可用性数据的服务器代理欺骗。因此,未来的工作包括开发新协议ols 直接从源头验证原始数据流——在数据有效负载参与区块链场景之前。