American Makes stellt mit einer Investition von 11 Millionen US-Dollar 7 hochmoderne Projekte zur additiven Fertigung vor

In einem aggressiven Vorstoß zur Förderung technologischer Innovationen in der Fertigung hat American Makes in Zusammenarbeit mit dem National Center for Defense Manufacturing and Machining (NCDMM) die Enthüllung von sieben bahnbrechenden Projekten angekündigt. Mit einer Gesamtinvestition von 11 Millionen US-Dollar von der Bundesregierung und der Industrie unterstreicht das Projekt den Schwerpunkt der Vereinigten Staaten auf die Entwicklung additiver Fertigungskapazitäten und die gleichzeitige Ausbildung einer sachkundigen, zukunftsorientierten Belegschaft.

Dieser Veröffentlichung liegt eine zweigleisige Strategie zugrunde, die sowohl auf revolutionäre Technologie als auch auf umfassende Schulung der Mitarbeiter abzielt. Ein Betriebsleiter von American Makes betonte, dass industrielle Forschung und Entwicklung mit soliden Bildungs- und Sozialprogrammen verknüpft werden müsse. Diese doppelte Anstrengung soll nicht nur die Entwicklung und Vermarktung innovativer Technologien beschleunigen, sondern auch sicherstellen, dass die Mitarbeiter in der Produktion über die erforderlichen Kompetenzen verfügen, um von diesen Fortschritten zu profitieren.

Die Projekte werden sich auf fünf wichtige technische Bereiche konzentrieren – Design, Materialien, Prozesse, Wertschöpfungskette und das Genom der additiven Fertigung – und gleichzeitig die Anforderungen der Programme für Arbeitskräfte, Bildung und soziale Dienste (WEO) abdecken. Der integrierte Ansatz soll die Schaffung innovativer Lösungen anregen, die kommerziell relevant und langfristig tragfähig sind.

Unter der Leitung der Carnegie Mellon University und mit Unterstützung von Industriepartnern wie Lockheed Martin und Siemens befasst sich das Projekt mit den Herausforderungen bei der Entwicklung und Herstellung von 3D-Kernstrukturen für die Luft- und Raumfahrt. Mithilfe von Finite-Elemente-Analyse, nichtlinearer hochdimensionaler Optimierung und fortschrittlichen Design-for-Additive-Manufacturing-Methoden (DFAM) versucht die Gruppe, die Beschränkungen traditioneller manueller Designansätze zu durchbrechen. Gleichzeitig wird eine Reihe von Computervorlesungen, Softwarepaketen und Tutorials erstellt, um die Ausbildung in der Industrie zu unterstützen.

Das von der University of Texas at El Paso (UTEP) geleitete Projekt zielt darauf ab, die Fähigkeit zur additiven Fertigung im großen Maßstab mit In-situ-Verdrahtungssystemen zu verbinden. Durch die Entwicklung von Hardware- und Softwarelösungen soll das Projekt komplexe 3D-Verdrahtungsmuster in fünfachsige Bearbeitungspfade übersetzen, die direkt auf BAAM-Maschinen (Big Area Additive Manufacturing) ausgeführt werden können.

Darüber hinaus soll das Projekt Fernstudiengänge im Ingenieurbereich anbieten, um den Absolventen die Fähigkeiten zu vermitteln, die sie für mögliche künftige Beschäftigungsmöglichkeiten in der Industrie brauchen.

Unter der Leitung einer Tochtergesellschaft von Lincoln Electric soll im Rahmen des Projekts ein skalierbares, mehrachsiges Robotersystem zur Herstellung großer Metallteile geschaffen werden. Durch die Verbesserung eines bestehenden „CAD-to-Path“-Softwaretools und die Durchführung umfassender Prozesstests soll im Rahmen des Projekts die Lücke zwischen bestehenden Prototyplösungen und einem integrierten kommerziellen 3D-Drucksystem geschlossen werden. Das Endprodukt soll ein robustes Softwaretool sein, das sowohl die Anforderungen der mittleren als auch der großen Fertigungsmengen erfüllen kann. Biomimetische Materialien für Multi-Jet-Druck (MJP)

Unter der Leitung von 3D Systems und in Zusammenarbeit mit führenden militärischen Forschungslabors soll das Projekt den Mangel an biomimetischen druckbaren Materialien für die medizinische Gemeinschaft beheben. Die Studie wird Rohmaterialien normalisieren, Benchmark-Leistungsstandards erstellen und mikrostrukturelle Kontrollen optimieren. Parallel zum technischen Fortschritt werden maßgeschneiderte Schulungsmodule für medizinisches Fachpersonal erstellt, um diese neuen Materialien in die Operationsplanung einzubeziehen.

Dieses von Phoenix Analysis and Design Technologies in Zusammenarbeit mit Honeywell und der Arizona State University geleitete Projekt widmet sich der Entwicklung eines nicht-empirischen, physikbasierten Modells, das die Leistung von 3D-gedruckten Gitterstrukturen genau vorhersagen kann. Durch die Einbeziehung einer Reihe additiver Fertigungsverfahren wie Fused Deposition Modeling, Laser Powder Bed Fusion und Elektronenstrahlschmelzen soll das Projekt eine verbesserte Materialeffizienz sowie eine Optimierung der Designsimulation ermöglichen. Ein Online-„Live“-Lehrbuch und maßgeschneiderte Kurse werden in das Bildungsangebot für einen erfolgreichen Technologietransfer aufgenommen.

Mit Unterstützung von Industriepartnern wie Ford und akademischen Partnern wie Penn State will dieses Projekt die Metallgussbranche umgestalten. Durch die Entwicklung von Sanddruckern der nächsten Generation will das Projektteam die Produktion von Kernen und Formen rationalisieren, sodass die Integration der additiven Fertigung in herkömmliche Gussarbeitsabläufe sowohl wirtschaftlich machbar als auch skalierbar ist. Umfassende Seminare, Mentoring und Online-Module sind vorgesehen, um die Schulung der Mitarbeiter zu erleichtern und eine branchenweite Einführung zu ermöglichen. Multimaterial-3D-Druck von eingebetteten elektronischen Strukturen und Geräten In einem von Raytheon geleiteten Projekt mit Beteiligung von Branchenriesen wie GE will die Initiative 3D-gedruckte Strukturkomponenten und Elektronik kombinieren. Sie zielt darauf ab, die Beschränkungen von 2D-Designs aufzuheben, indem integrierte, hochdichte und kostengünstige Lösungen für die Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Biomedizin und kommerzielle Zwecke bereitgestellt werden.

Um einen nahtlosen Übergang von der Forschung in die reale Welt zu gewährleisten, umfasst das Projekt die Erstellung webbasierter Zertifizierungskurse und Laborschulungprogramme für Ingenieure aller Ebenen.

Eine neue Ära in der Fertigung Bei diesen sieben Projekten geht es um mehr als nur technologische Errungenschaften – sie sind das Zeichen einer klugen Philosophie, die Innovation mit praktischer Personalentwicklung verbindet. Mit zunehmender Reife werden diese Projekte einen atemberaubenden Wandel in der Art und Weise auslösen, wie die Industrie an die Entwicklung, Fertigung und Integration anspruchsvoller Prozesse und Materialien herangeht.

Bei Kazida Global, mit über 30 Jahren Erfahrung in der Werkzeugmaschinenindustrie, wissen wir, wie wichtig es ist, mit einer sich schnell entwickelnden Branche Schritt zu halten. Während wir unsere globale Reichweite ausbauen, sind Erkenntnisse aus Projekten wie diesen von unschätzbarem Wert. Sie blicken nicht nur auf die Zukunft der Fertigung, sondern auch auf den globalen Wandel hin zu intelligenteren, effizienteren Produktionsprozessen. Indem wir die aktuellen Trends verfolgen und in modernste Technologien investieren, sind wir bestrebt, unseren Kunden weltweit innovative Lösungen zu bieten. Diese Innovationswelle, die von privaten und öffentlichen Investitionen angetrieben wird, verspricht eine glänzende Zukunft für die additive Fertigung. Sie zeigt einmal mehr, wie entscheidend die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Wissenschaft und Regierung zur Aufrechterhaltung von Wettbewerbsvorteilen und zur Erreichung einer nachhaltigen Entwicklung in der Weltwirtschaft beiträgt.