LA CLEMSON UNIVERSITY, 3D SYSTEMS E ARL SFRUTTANO L’AI PER LA RICERCA SULLA STAMPA 3D
La Clemson University ha stabilito un accordo di cooperazione da 11 milioni di dollari con il Comando per lo sviluppo delle capacità di combattimento degli Stati Uniti del Laboratorio di ricerca dell’esercito, noto come DEVCOM ARL , per creare nuove tecnologie che accelereranno lo sviluppo di nuovi componenti stampati in 3D per i veicoli terrestri delle forze armate statunitensi, l’aria piattaforme e munizioni.
Durante il progetto, la Clemson University sfrutterà la stampa diretta in metallo, la plastica avanzata e la tecnologia dei compositi del produttore di stampanti 3D 3D Systems.
Il progetto comporterà la creazione di una “piattaforma del ciclo di vita digitale” basata sull’intelligenza artificiale (AI) per consentire agli ingegneri dell’esercito di progettare e testare nuovi componenti senza costruirli fisicamente e la formazione di un database di materie prime per nuovi potenziali materiali di materie prime per la stampa 3D .
“Questo accordo è un altro esempio della crescente enfasi di Clemson sulla collaborazione con l’industria e il governo per sfruttare l’esperienza di ricerca dell’università a beneficio del nostro stato e della nostra nazione”, ha affermato Jim Clements, presidente di Clemson.
“Sono molto orgoglioso del lavoro svolto dalla nostra facoltà che consentirà a questa tecnologia all’avanguardia di svolgere un ruolo importante nella creazione di veicoli di nuova generazione e di altre attrezzature vitali per i nostri militari”.
Uno degli obiettivi principali del progetto è creare una piattaforma del ciclo di vita digitale che utilizzi l’IA per aiutare gli ingegneri di produzione a progettare, analizzare e costruire componenti più rapidamente a costi inferiori.
Una volta prodotta, la piattaforma consentirà agli utenti di sviluppare un’ampia varietà di componenti di grandi dimensioni con geometrie complesse e multifunzionalità incorporate. Questi tipi di componenti potrebbero includere parti di veicoli con trasmissioni di potenza, accumulo di energia, funzioni di rilevamento e automonitoraggio e la piattaforma aiuterebbe a ottimizzare le loro efficienze complessive di dimensioni, peso, potenza e costo (SWaP-C).
L’obiettivo finale della piattaforma è consentire agli ingegneri di progettare e testare nuovi componenti senza costruirli fisicamente.
La prima fase del progetto vedrà un finanziamento di 6,3 milioni di dollari reso disponibile per supportare la ricerca in corso presso il Clemson Composites Center, situato nel Center for Manufacturing Innovation del Greenville Technical College. Qui, i ricercatori di Clemson sfrutteranno la tecnologia e le capacità della “più grande stampante 3D in metallo del mondo” che 3D Systems sta creando per DEVCOM ARL.
Il sistema di stampa, che è dotato di nove laser e una camera di costruzione di grande formato di 1 m x 1 m x 600 mm, verrà utilizzato per soddisfare le esigenze di munizioni, veicoli terrestri, elicotteri e missili delle forze armate.
3D Systems è stata recentemente scelta da DEVCOM ARL per prendere parte a un progetto di ricerca separato che mira a sviluppare scambiatori di calore ottimizzati topologicamente stampati in 3D per l’esercito americano utilizzando la sua stampante 3D DMP Factory 500.
“3D Systems è stata fondata su uno spirito di innovazione e le applicazioni uniche dei nostri clienti alimentano i nostri sforzi per creare nuove tecnologie”, ha affermato Jose Doval, Direttore Ricerca e Sviluppo Avanzato di 3D Systems. “Grazie alla nostra collaborazione con il laboratorio di ricerca dell’esercito americano, abbiamo fatto passi da gigante nello sviluppo della stampante 3D a polvere di metallo più grande e veloce al mondo. L’espansione di questo lavoro con la Clemson University ci consente di spingere ulteriormente i limiti della tecnologia.
“CIÒ INCLUDE LO STUDIO DI NUOVI METODI DI RILEVAMENTO IN SITU, NONCHÉ MODI PER VISUALIZZARE LA BUILD IN TEMPO REALE DAI DATI RACCOLTI IN OGNI LIVELLO”.
Sviluppo di un database di materie prime
I ricercatori di Clemson cercheranno anche di creare un database di materie prime costituito da metalli, plastica e materiali compositi, per aiutare la ricerca sulle proprietà delle materie prime per la stampa 3D.
I ricercatori stamperanno campioni delle materie prime ed eseguiranno una serie di test per misurarne le proprietà chimiche, meccaniche e termofisiche al fine di creare modelli digitali di potenziali nuove materie prime. In futuro, i sottocomponenti verranno stampati in 3D che tengono conto delle complesse geometrie dei componenti a grandezza naturale e delle proprietà osservate dei materiali del database.
“Lo sviluppo del database e la convalida del ciclo di vita digitale attraverso la caratterizzazione sperimentale e i test sono abilitati utilizzando l’infrastruttura all’avanguardia disponibile presso il Clemson Composites Center che include stampanti 3D, apparecchiature per test termofisici, metrologia ottica, quasi infrastruttura di test drop-tower statica e dinamica, apparecchiature di invecchiamento accelerato, telecamere ad alta velocità e apparecchiature spettroscopiche “, ha affermato Srikanth Pilla, professore presso il College of Engineering, Computing and Applied Sciences e direttore fondatore del Clemson Composites Center.
La Clemson University sta anche collaborando con l’ARL su un altro progetto noto come M X Initiative, che riunisce un team multidisciplinare di membri della facoltà per svolgere ricerche fondamentali e applicate per supportare la modernizzazione e le capacità future dell’esercito degli Stati Uniti.
Secondo DEVCOM ARL, la collaborazione con Clemson lo aiuterà a trovare nuovi modi per far progredire la scienza della produzione additiva, contribuendo al contempo a creare una pipeline di nuovi talenti nel settore. La collaborazione aiuterà anche ad espandere ulteriormente le applicazioni delle tecnologie di stampa 3D in metallo di 3D Systems.
“Negli ultimi anni la Carolina del Sud ha registrato investimenti e crescita record, gran parte dei quali può essere accreditata sulla disponibilità dei nostri college e università a collaborare con aziende nuove ed esistenti”, ha affermato il governatore Henry McMaster.
“Questo progetto tra Clemson e 3D Systems evidenzia il successo e il continuo impegno del nostro sistema di istruzione superiore non solo per fornire una forza lavoro altamente qualificata, ma anche per creare importanti partnership con la nostra comunità imprenditoriale che alla fine portano a una Carolina del Sud più forte”.
