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国防应用的增材制造 - 主题 II
• 点灯和祈福 • 导弹与战略系统 (DGMSS) 总干事 Shri U Raja Babu 致欢迎辞 • INAE 主席 Indranil Manna 教授致辞 • 主宾致辞 - DDR&D 秘书兼 DRDO 主席、政府国防部长 Samir V Kamat 博士致辞印度 • 主宾致辞 - Anil Kakodkar 博士，INAE 前主席；霍米巴巴国家学院院长； AEC 成员；拉吉夫·甘地政府科学技术委员会主席马哈拉施特拉邦；前 AEC 主席 • 贵宾 - NITI Aayog 成员 VK Saraswat 博士的主旨演讲 • 释放会议纪念品 • 主宾 - 尊敬的 Raksha Mantri Shri Rajnath Singh（受邀）的演讲 • DRDL 海得拉巴项目总监兼召集人 EC-2024 的 Jaiteerth R Joshi 博士致谢 1100 至 1130 小时。下午茶
增材制造在聚合物生物可吸收心血管支架开发中的应用：综述
聚合物血管生物可吸收支架 (BRS) 已广泛用于治疗冠状动脉疾病。而增材制造 (AM) 正在通过实现具有高度复杂结构的患者专用支架来改变医疗保健领域的格局。然而，使用聚合物 BRS 存在挑战，特别是支架内再狭窄 (ISR)，与其较差的机械性能有关。因此，本综述的目的是概述在开发旨在满足机械和生物要求的聚合物 BRS 方面的最新进展。首先，重点介绍并简要描述了适用于 BRS 的生物聚合物以及形状记忆聚合物 (SMP)。其次，除了引入有效的机械超材料（例如负泊松比 (NPR) 结构）之外，还讨论了不同类型的血管支架设计结构。随后，讨论了目前用于制造聚合物 BRS 的 AM 方法，并将其与传统制造方法进行了比较。最后，针对实现新一代 AM BRS 所面临的现有挑战，提出了未来的研究方向。总体而言，本文为未来的心血管应用提供了基准，尤其是通过选择合适的聚合物、设计和 AM 技术来获得临床上可行的聚合物血管支架。
PH 13-8 Mo 系列增材制造：回顾
摘要：PH 13-8 Mo 系列钢属于马氏体沉淀硬化不锈钢 (MPHSS) 类，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。增材制造 (AM) 具有诸多优势，包括减少材料浪费和生产复杂、近净成形零件的能力。因此，各行各业越来越多地探索将 AM 技术应用于 PH 13-8 Mo 系列。本综述论文介绍了有关该主题的现有文献并进行了概述。综述首先介绍了有关 PH 13-8 Mo 系列的信息，包括微观结构、化学成分、热处理和机械性能。随后，本研究重点介绍通过三种不同的增材制造工艺加工的 PH 13-8 Mo 系列的微观结构和由此产生的性能：使用激光束的粉末床熔合 (PBF-LB)、使用电弧的定向能量沉积 (DED-Arc) 和使用激光束的定向能量沉积 (DED-LB)，包括其制造状态和后处理热处理状态。本综述最后进行了总结和展望，强调了现有的知识差距，并强调需要进一步研究以调整微观结构演变并增强性能。研究结果表明，PH 13-8 Mo 系列的 AM 具有工业应用潜力，但仍需要进一步研究以优化其性能。
中小企业采用金属增材制造 - Munin
金属增材制造 (MAM) 的最新进展正在改变制造业。MAM 的大多数研究和市场采用都集中在粉末床熔合 (PBF) 上，而对定向能量沉积 (DED)、粘合剂喷射 (BJ) 和金属材料挤压 (MEX) 的关注较少，这些技术现在才达到工业化水平。MAM 工艺可用性的提高为中小企业提供了更广泛的选择，开辟了以前无法获得的新机会。然而，尽管最近的技术改进拓宽了潜在的应用范围，但这些工艺是否适合中小企业工业使用尚不清楚。中小企业目前在采用 MAM 方面面临困难，原因是复杂性和成本。此外，现有文献往往忽视了中小企业的独特特征和需求，使他们很难确定最合适的 MAM 工艺。本研究通过使用模糊逻辑方法来评估 PBF、DED、BJ 和 MEX 的技术特性来解决这一差距，重点关注它们与中小企业要求的兼容性。根据成本、复杂性、能耗、机械质量、几何质量、速度和市场需求等标准对每个流程进行排名。通过对数归一化和缩放来完善评估，从而形成从 1 到 5 的综合评分系统。基于这些发现，提出了一个以中小企业为中心的评估矩阵，以指导中小企业根据其特定情况选择最合适的 MAM 流程。该矩阵促进了明智而有效的采用策略，并通过实际示例说明了每个 MAM 流程在中小企业环境中的应用。
增材制造对发展的影响......
增材制造通常被称为 3D 打印，它彻底改变了高性能材料的开发和应用，从根本上改变了航空航天工程的格局。这项变革性技术为制造具有复杂几何形状和定制材料特性的组件开辟了新的可能性，而这些组件以前是传统制造方法无法实现的。增材制造对航空航天材料的影响是深远的，从性能优化到成本降低和创新加速。增材制造在航空航天领域最显著的优势之一是它能够生产具有复杂几何形状的组件，而使用传统的减材制造方法无法实现或极不切实际 [1]。
基于物理的金属增材制造工艺建模：综述
摘要 在现代世界中，金属材料的普遍性和关键重要性在从基础设施和交通运输到电子和航空航天等各个领域都显而易见。金属增材制造 (AM) 彻底改变了传统的生产方法，因为它能够创建具有拓扑优化的复杂几何形状和功能的高价值组件。本综述解决了对基于复杂物理的模型的迫切需求，以研究和优化金属的 AM 工艺。我们探索基于熔体和固态的 AM 技术，重点介绍当前最先进的建模方法。本综述的目的是评估现有模型，确定其优势和局限性，并建议未来研究的领域，以增强 AM 过程的可预测性和优化性。通过总结和比较各种建模技术，本综述旨在全面了解当前的研究前景。我们重点关注不同模型的优缺点，包括它们对熔体和固态 AM 方法共同的关键元素和过程的适用性。如果单一技术存在多个模型，则进行比较以突出它们的相对优缺点。在总结这篇评论时，我们考虑了复杂的基于物理的过程建模的未来进展以及将它们与结构-属性关系模型相结合的策略。
镁合金增材制造技术进展
摘要：镁合金因其重量轻、强度高和优异的机械性能而闻名，在许多应用中备受青睐。镁合金增材制造（Mg AM）的出现进一步提升了它们的普及度，具有无与伦比的精度、快速的生产速度、增强的设计自由度和优化的材料利用率等优势。该技术在制造复杂的几何形状、复杂的内部结构和性能定制的微结构方面具有巨大潜力，可实现突破性的应用。在本文中，我们深入研究了当前 Mg AM 采用的技术的核心工艺和关键影响因素，包括选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、电弧增材制造（WAAM）、粘合剂喷射（BJ）、摩擦搅拌增材制造（FSAM）和间接增材制造（I-AM）。激光粉末床熔合（LPBF）精度高，但受到低沉积速率和腔室尺寸的限制；WAAM 为大型部件提供了成本效益、高效率和可扩展性； BJ 可实现定制部件的精确材料沉积，且具有环境效益；FSAM 可实现细晶粒尺寸、低缺陷率和精密产品的潜力；I-AM 具有较高的构建速度和工业适应性，但最近研究较少。本文试图探索 AM 未来研究的可能性和挑战。其中两个问题是如何混合不同的 AM 应用程序以及如何将互联网技术、机器学习和过程建模与 AM 集成，这是 AM 的创新突破。
虚拟现实作为通过数字阴影监控增材制造过程的工具
我们提出了一种数据采集和可视化流程，使专家能够在沉浸式虚拟现实中监控增材制造过程，特别是激光金属线沉积 (LMD-w) 过程。我们的虚拟环境由 LMD-w 生产现场的数字阴影组成，并丰富了静态和手持虚拟显示器上显示的额外测量数据。用户可以通过增强的传送功能探索生产现场，这些功能使他们能够改变其比例以及距地面的高度。在一项有 22 名参与者的探索性用户研究中，我们证明我们的系统通常适用于监督 LMD-w 过程，同时产生较低的任务负荷和网络晕动症。因此，它是向成功应用虚拟现实技术在相对年轻的增材制造领域迈出的第一步。
增材制造中打印质量预测的光谱特征分析：基于声学的方法
摘要：增材制造 (AM) 工艺中的质量预测至关重要，特别是在航空航天、生物医学和汽车等高风险制造业。声学传感器已成为一种有价值的工具，可通过分析特征和提取独特特征来检测打印图案的变化。本研究重点关注熔融沉积成型 (FDM) 3D 打印样品立方体 (10 mm × 10 mm × 5 mm) 的声学数据流的收集、预处理和分析。以 10 秒为间隔提取不同层厚度的时域和频域特征。使用谐波-打击源分离 (HPSS) 方法对音频样本进行预处理，并使用 Librosa 模块对时间和频率特征进行分析。进行了特征重要性分析，并使用八种不同的分类器算法（K最近邻（KNN）、支持向量机（SVM）、高斯朴素贝叶斯（GNB）、决策树（DT）、逻辑回归（LR）、随机森林（RF）、极端梯度提升（XGB）和轻梯度提升机（LightGBM））实施机器学习（ML）预测，以基于标记数据集对打印质量进行分类。使用具有不同层厚度的三维打印样品（代表两种打印质量水平）生成音频样本。从这些音频样本中提取的频谱特征作为监督ML算法的输入变量，以预测打印质量。调查显示，频谱平坦度、频谱质心、功率谱密度和RMS能量的平均值是最关键的声学特征。使用包括准确度分数、F-1分数、召回率、精确度和ROC / AUC在内的预测指标来评估模型。极端梯度提升算法脱颖而出，成为最佳模型，预测准确率为 91.3%，准确率为 88.8%，召回率为 92.9%，F-1 得分为 90.8%，AUC 为 96.3%。这项研究为使用熔融沉积模型进行基于声学的 3D 打印部件质量预测和控制奠定了基础，并可扩展到其他增材制造技术。
为期 5 天的 GIAN 可持续制造技术课程：增材制造、
增材制造 (AM)，也称为 3D 打印，是一种基于数字模型逐层添加材料来制造零件的过程。这种创新技术可以生产具有复杂几何形状的组件，而这些组件是传统制造方法难以或无法实现的。因此，AM 可以使用轻量化和高效的设计来减少材料消耗和能源使用。与传统产品相比，AM 具有显著的优势，例如减少材料浪费、缩短生产时间、轻松定制产品甚至提供更出色的功能。此外，AM 的按需生产能力减少了库存和运输需求，从而减少了相关的碳排放。AM 技术凭借上述与材料效率、能源效率和本地化生产相关的优势，认识到其与未来制造业的相关性，近年来发展迅速，并被航空航天、医疗保健和汽车等各个行业广泛采用，彻底改变了产品的设计、制造和分销方式。