Nel 2012, come istituto nazionale di innovazione manifatturiera del Dipartimento della Difesa per l’Additive Manufacturing (AM) e Manufacturing Innovation Institute (MII), America Makes, con sede a Youngstown, Ohio, si dedica all’accelerazione dell’adozione dell’AM negli Stati Uniti, migliorando così la competitività manifatturiera del paese. L’organizzazione, sotto l’egida del Centro nazionale per la produzione e la lavorazione della difesa (NCDMM), distribuisce fondi attraverso vari bandi di progetto. Recentemente, ha annunciato i vincitori di due bandi, entrambi sostenuti dall’ufficio ManTech del Dipartimento dell’aeronautica militare (DAF).
Qualificazione operativa
Il primo bando, dal valore di 2,9 milioni di dollari, riguarda il progetto “Methods for Demonstrating Operational Qualification” (OQ). L’AM promette di ottimizzare l’efficienza dei flussi di lavoro di produzione e la resilienza delle catene di approvvigionamento nazionali. Tuttavia, per arrivare a “convalidare qualifiche operative accettabili”, come sottolineato da America Makes, è fondamentale l’analisi dei dati raccolti, che può abbreviare i tempi e ridurre i costi necessari per la validazione dei metodi di qualificazione. Le attività dell’OQ includeranno la creazione di una documentazione di controllo del processo che convalida la capacità produttiva di rispondere ai requisiti necessari.
Il team guidato dalla Wichita State University – National Institute for Aviation Research (WSU/NIAR) si è aggiudicato il Progetto 1, “Metodi per dimostrare la qualificazione operativa”. Questo progetto si propone di superare diversi ostacoli alla rapida OQ, come la mancanza di checklist chiare per le parti stampate in 3D e la carenza di linee guida sui rapporti tra le variabili chiave del processo (KPV) e i requisiti OQ.
Accelerare il controllo e la certificazione
Il Progetto 2, guidato dalla Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES), si concentra su “Accelerare il controllo e la certificazione: migliorare la qualità operativa del PBF laser e del fascio di elettroni tramite analisi in tempo reale”. Questo progetto mira a creare un quadro OQ completo, compatibile con varie piattaforme e marchi, che includa procedure e migliori pratiche per la qualificazione operativa delle piattaforme che producono parti finali. Questo framework supporterà decisioni informate nelle applicazioni hardware dell’USAF.
Migliorare la qualificazione operativa LPBF attraverso l’automazione del software
Il Progetto 3, guidato da Dyndrite in collaborazione con ASTM International e Siemens Energy, si focalizza sul miglioramento della qualificazione operativa LPBF tramite l’automazione del software. Questo progetto mira a ridurre i costi e i tempi di preparazione della OQ del 50% attraverso l’uso di un toolkit software basato sui dati.
Prequalificazione del processo AM
Parallelamente, America Makes ha anche annunciato i vincitori del bando di progetto per la prequalificazione del processo AM, concentrato sulla validazione delle operazioni accettabili delle macchine AM. Tre progetti hanno ricevuto un finanziamento di 850.000 dollari per questo scopo. Applied Optimization, Inc. guida il Progetto 1, che mira a ridurre la perdita di qualificazione del processo LPBF fino al 40%. Questo team svilupperà anche un processo di materiale qualificato (QMP) che produca parti di riferimento secondo gli standard NASA.
Il Progetto 2, guidato dall’Università di Dayton Research Institute (UDRI), si concentra su approcci basati su sensori per la prequalificazione delle macchine LPBF. Infine, il Progetto 3, guidato da Sentient Science, esplora la qualificazione dell’area di costruzione attraverso la modellazione statistica del pool di fusione e della distribuzione dei difetti.
Questi progetti rappresentano un passo significativo verso l’avanzamento della qualificazione e della standardizzazione nell’ambito dell’additive manufacturing, cruciale per l’espansione futura del settore.
