
Sheku Kamara 于 1996 年来到美国。在 Fourah Bay College 学习机械工程后,作为塞拉利昂大学的成员,他几年前离开了陷入困境的祖国,并通过德国学术交流服务中心 (Deutscher Akademischer Austauschdienst, DAAD) 获得奖学金移居德国。当有机会以研究生身份进入威斯康星州密尔沃基工程学院 (MSOE) 时,卡马拉欣然接受。从那以后他就一直在那里。
“在 NSF(美国国家科学基金会)的资助下,他们是最早采用增材制造的学校之一,并且拥有真正的快速原型制作中心,”卡马拉说。 “那时,人们可能对 SLA(光刻技术)或 FDM(熔融沉积建模)有经验,但他们很少了解多种技术。 MSOE 允许学生使用所有领先类型的 3D 打印设备,现在仍然如此。这是一个很好的机会。”
Kamara 在获得硕士学位后留下来真是太好了。两年内,他负责增材制造实验室,现在是 MSOE 的应用研究部主任。
Kamara 解释说,MSOE 是一所专注于体验式学习的私立大学。因此,学校的实验室比教室多,让学生有充足的时间动手工作。 MSOE 还与增材制造行业和区域企业保持着密切的联系,这是一个“非常独特”的属性。卡马拉说,从一开始,“我们就在寻找与制造商合作的方法,帮助他们弄清楚如何在他们的操作中平均添加。许多公司继续购买自己的系统。”

无需经验
除了开车为了学习和对 3D 打印的新发现,Kamara 在早期还有另一件对他来说很重要的事情。具有讽刺意味的是,我们很少有人会吹嘘这种品质:没有制造经验。 “我遇到过精通机械加工或注塑成型的人,他们会告诉我,‘不,你不能那样做,否则永远行不通。’但我没有先入为主的观念,所以我很自然地提出了他们可能永远不会考虑的解决方案。”
在晋升为院长之前,卡马拉花了将近二十年的时间提出这样的解决方案,其中一些非正统的,其他人不是。在增材制造之旅中,他支持了数十家公司和数百名学生,先是担任 MSOE 的运营经理,然后担任其快速成型联盟的主管。
自始至终,他最大的职业乐趣就是教学其他人了解增材制造,在许多情况下帮助他们忘掉他们已经了解的传统制造知识,以便他们可以更有效地利用 3D 打印的非常规功能。
Kamara 指出,航空航天和医疗行业是 3D 打印的早期采用者因为它使定制更容易,并提供比传统制造方法更大的设计灵活性。但是,如果用户拥有必要的工具和足够的知识,制造商尚未集体思考增材制造带来的所有未开发潜力。
知识体系
为了满足这最后的需求,Kamara 和 MSOE ha我与其他行业领导者合作开发增材制造知识体系 (AMBOK),以及使其他人更快跟上进度所需的培训材料,从而加快增材制造的进一步发展。这项工作过去是(现在仍然是)MSOE、America Makes、SME 的 Tooling U-SME、国家先进技术中心联盟 (NCATC) 和增材制造与材料技术人员教育 (TEAMM) 之间的合作,它们共同构成了增材制造Leadership Initiative (AMLI)。
该组织于 2006 年发布了第一版 AMBOK,并且如前所述,该组织继续在其工作的基础上发展。 “增材制造在不断发展,”他说。 “例如,当时没有自动化的后处理。 3D 打印部件全部由手工完成。也没有在单一平台上结合增材和减材工艺的混合 CNC 机床。”他笑道:“这在什么地方适合一本关于 3D 的书?印刷?这就是为什么我们必须每隔几年回过头来对其进行一次修订,因为从标准的角度来看,要跟上不断变化的状态可能非常具有挑战性。”
尽管存在这些挑战,AMBOK 仍然是一个重要工具。它为制造商提供了技术路线图,同样重要的是,它为学生提供了衡量自己的基准:Tooling U 的增材制造基础知识证书。 “我教授该证书的初始课程,并且仍然教授复习课程。这是我非常喜欢做的事情,”卡马拉说。
他显然也喜欢写作。 Kamara 与顾问和前 MSOE 教授 Kathy S. Faggiani 一起,最近为从业者出版了增材制造基础知识,这是增材制造实践技能系列的一部分,“增材制造是我的热情。”
不可能的可能性

无论是否热情,Kamara 建议我们才刚刚开始使用 3D 打印。“人们经常问我,‘什么是这项技术的局限性?”我的回答是,我们根本不知道。不仅材料和设备在不断发展,而且我们还不能针对它的许多可能性进行设计。”
他认为举起他的手机来说明最后一点。“如果我要打印这个或任何其他物体,它将具有相当一致的材料属性。这是一件好事。但是如果我通过以下方式更改此部分中的属性会发生什么调整激光速度或功率?我不知道,因为目前还没有ftware 允许我为此进行设计,即使机器实际上可以做到这一点。”
但是为什么有人想要做这样的事情呢?毕竟,产品设计的核心原则之一是一致性和可预测性——这样的功能不会导致一个没有什么是确定的类似狂野西部的世界吗?
没那么快。作为反例,卡马拉引用了一架波音 787,这是他经常乘坐的飞机。它的机翼由覆盖有碳纤维和环氧树脂的铝结构组成。这些材料本身都不是非常坚固,但是当以交替的、精确定向的板材放置并以战略方式固定时,它们能够承载一架重量超过 50 万磅的飞机。他预测,通过掌握 3D 打印与生俱来的动态改变材料特性的能力,制造商有一天能够为他们的产品“编程”,使其具有特定的理想特性。
“Take 用于粉末床融合打印机的尼龙原料。如果我在构建过程中降低激光能量,我可以制造出多孔的部件,几乎像一个筛子。但是通过在尼龙中投入大量能量,我可以将它密封得严严实实。将这两种烧结技术与合适的聚合物相结合,可能会产生一种类似复合材料的材料,这种材料既非常坚固,又具有多孔性和轻质性。”
它还创造了其他机会。例如,Kamara 继续说道,“汽车工程师努力在他们的车辆设计中找出故障点——换句话说,如果我的车出了事故,我希望它以某种方式崩溃。如果您可以在 3D 打印部件的不同区域精确控制和调整材料属性,那么提供这样的功能可能会变得非常容易。”
伸出援手
当没有写书或梦想增材制造的远大目标,Kamara 将自己的时间捐给其他与制造相关的领域原因。最近,他在威斯康星州制造和生产力中心 (WCMP) 的董事会任职,这是一个由美国国家标准与技术研究院 (NIST) 赞助的制造扩展合作伙伴 (MEP) 中心,以及威斯康星制造扩展合作伙伴 (WMEP)总共九年。
同样,目标是促进 AM 的成功采用,这次是针对中小型企业。在一个值得注意的案例中,Kamara 帮助一家医疗设备公司制定了术前计划流程,以帮助外科医生进行髋关节置换手术。 18 年来,该过程已帮助数千名使用定制植入物的患者更快地康复。 “这是一个很好的例子,说明公司可以通过一些指导和调查替代技术的时间来做什么,”他说。 “这样的机会实在是太多了。”
Kamara 自 2004 年以来还担任 RAPID + TCT 活动顾问,并被选中去年加入 SME 的增材制造技术社区领导委员会。在 NSF 的资助下,他和 MSOE 的同事 Subha Kumpaty 为几名美国学生提供了一个机会,让他们能够在有色金属材料研究中心开展专注于生物医学应用的快速原型制作以及材料科学与尖端生物工程的联系以实现实际应用的研究位于印度海得拉巴的技术开发中心 (NFTDC)。
他还关注着自己的祖国。他向科学、技术与创新理事会和米尔顿玛盖教育与技术学院 (MMCET) 捐赠了几台 3D 打印机,让他们“全神贯注”,并参与在尼日利亚成立了一个增材制造团队。
“自从我离开后,塞拉利昂的生活变得更好了,但它仍然是一个非常困难的地方,”卡马拉说。 “几年前,我和一些朋友帮助组装了一台透析仪那里有诊所。该国没有,人们必须前往其他国家接受治疗,这在当时意味着搬家。现在,他们中的一些人有机会待在家里。所以这是一场斗争,但我已经足够大了,我知道生活中最重要的是尽你最大的努力,永远说实话,并努力帮助别人。这就是你所能做的。”