【客户案例】 马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的ADDFab

2022-10-31

本次采访到的是Dave Follette 是ADDFab (Advanced Digital Design and Fabrication Core Facility,先进的数字化设计和制造核心实验室)的领头人,位于马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校。

增材制造业在过去十年发生了巨大的变化,对该技术的教学也发生了变化。现在的学生们,包括我自己的孩子,早在小学就接触到了3D打印。然而,大多数前期的教育机会使得学生可以接触消费级打印机。我的目标是与学生们分享3D打印的工业制造能力,让他们学习如何在现实世界中应用,并了解‘additive’的商业应用。

越来越多的公司在生产中使用增材制造,随着世界其他地方开始了解3D打印机不仅仅是玩具,我们致力于建立一个设施,让学生们亲身体验打印机生产高质量的、工业级零件。ADDFab is 全数字化设计和增材制造的实验室,拥有多种打印机和打印机技术。

UMass Amherst的生命科学学校外景

大多数ADDFab的打印机是由在读本科生或做研究的研究生操作的。这些打印机都是用马萨诸塞州联邦生命科学委员会(MLSC)的拨款购买的。我们不依附于任何特定的打印机制造商,我们与各种各样的公司和组织合作,没有利益冲突,以进一步的附加教育和技术。

鉴于高端3D打印机实验室的广泛潜力,我们试图将我们的努力集中在三个主要领域:

01 设计和打印有特点的零件

我们最常见的服务是设计和打印工业级零件。我们使用多种3D打印材料,包括尼龙、不锈钢、纤维增强聚合物和光固化混合材料。有了如此广泛的选择,我们几乎可以满足校园和当地企业的每一个增材制造需求。

ADDFab 3D打印的Onyx and PLA 材料比对

我们的打印机阵容包括Markforged Onyx One和Mark Two。当我加入实验室使用5种不同的软件界面来操作每台打印机时,我大开眼界。到目前为止,Markforged的云端的Eiger是我的最爱。我喜欢我们Markforged打印机的另一件事是,它们会“预热”,并很快开始打印。其他打印机有复杂的设置程序,或几个小时来加热喷头,或打印环境温度,或托盘温度。这使得它成为优秀的快速原型制作打印机。因为它也很容易操作,我很乐意让很多学生自己使用Markforged打印机——所以如果他们想在凌晨两点完成一个项目,他们可以在几个小时内完成一个零件的原型,而不需要等我。

02 增材制造研究的方向

ADDFab的第二个重点领域是增材制造的基础研究,一般分为两类。第一项研究的重点是材料,通常是金属,以确定哪种新型合金最适合3D打印。传统的金属合金是为其他制造工艺而优化的,那么如果你要为增材制造工艺而优化合金呢? 第二个研究领域涉及打印新的几何图形。网格结构是研究的重点,有许多不同的概念被考虑。我们的贡献是帮助公司了解如何使用可用的打印机技术来获得他们想要的几何图形。这项工作既是一门科学也是一门艺术,通常需要发展一些技巧来获得完美的打印。

03 教学

ADDFab的第三个重点是教学。我们支持增材制造的在读本科生和研究生课程,并向学生展示如何使用这些机器。作为一名工程师,我认为在设计零件时理解制造过程是很重要的,我想帮助学生理解商用增材制造工具的能力(和局限性)。

我们还为业界人士提供动手操作的工作坊(workshop),提供使用这些工业级打印机的实操体验。使学生在课程的某些部分得到广泛的帮助,为他们提供与行业大牛建立联系的平台。很大一部分ADDFab毕业生利用了他们的经验,进入了增材制造的行业。

最近ADDFab 项目

在COVID-19大流行期间,ADDFab继续支持当地公司企业。最近,我们与开源呼吸器(Open Source Respirator)项目合作,开发了一种可批量生产和重复使用的呼吸器,以帮助应对COVID-19大流行。我们帮助原型的模腔,人脸模型,和各种组件为这些呼吸器。在这个项目中,学生工作人员运用的打印机,并交付3D打印零件。

3D打印呼吸机

‍在学术方面,我们最近的任务是为一个计算机科学研究项目创建非电子传感器。当在家办公开始时,我也带回家一个Markforged Onyx和一个桌面打印机,以减少我在学校的时间。两者的结合效果很好。Markforged Onyx材料非常好,但对于我们需要的发丝弹来说,不够有弹性,PLA的硬度正好合适。我喜欢Markforged的总体质量和零件的完成效果。

ADDFab 未来展望

我总是惊讶于:考虑到学生招聘,我要做的,有多少学生找到他自己,确切想要加入实验室。他们都是真正感兴趣于3D打印,想参与,他们知道增材制造是制造业的未来。我们的目标是向学生、校园和社区展示3D打印的神奇功能。当然,我们也非常喜欢为人们提供优秀的零件,推进研究,帮助学生在增材制造行业找到好的机会。