Em 2024, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) – uma agência de P&D do Departamento de Defesa dos Estados Unidos – lançou um programa emocionante relacionado ao uso militar da fabricação aditiva. As estruturas resolveram exclusivamente o programa de resistência (SURGE) deu aos candidatos um desafio claro: construir um sistema que possa prever a vida útil de uma peça impressa em 3D em apenas três dias.
A complexidade desse desafio está nos recursos ou defeitos microscópicos exclusivos exibidos por peças impressas em 3D. Esses recursos podem variar em localização e tamanho – mesmo quando exatamente o mesmo {hardware} e materiais são usados - e fornecem pistas fortes sobre a longevidade de cada peça impressa exclusiva.
Os militares querem entender melhor esses defeitos para que possa acelerar o processo de certificação para peças impressas em 3D. Ao prever rapidamente a vida útil da peça, o Departamento de Defesa será capaz de fabricar peças muito mais rapidamente e também justificar um aumento no uso da impressão 3D em geral. (Se as peças levarem meses ou até anos a serem qualificadas, as vantagens de velocidade do processo AM são anuladas e o valor do {hardware} reduzido.)
Um ano depois, agora conhecemos as identidades dos beneficiários de sucesso, que receberam US $ 10,3 milhões entre eles durante um período de quatro anos. Através de diferentes abordagens, esses destinatários funcionarão independentemente e em colaboração para reduzir o processo atual de avaliação de vida útil de cerca de 18 meses para três dias. Além disso, eles desenvolverão processos que podem ser realizados em laptops comuns, em vez dos supercomputadores atualmente necessários.
Texas A&M planeja seu curso para o programa DARPA
Um dos donatários de sucesso é a Texas A&M College, que recebeu US $ 1,6 milhão da alocação whole. Quatro engenheiros da universidade trabalharão com especialista em monitoramento de impressão 3D Addiguru Nos dois primeiros anos do programa, desenvolver um pacote de sensores de impressora para capturar informações em tempo actual. Em seguida, a equipe desenvolverá um sistema de detecção de defeitos de alta resolução, acionado por IA, que pode ler e processar dados de várias fontes de sensores.
Ao mesmo tempo que esses esforços, a equipe do Texas A&M trabalhará com outra equipe com sede na Universidade de Michigan, bem como especialista em simulação AM Alphastar e agência de padrões ASTM Worldwide. Juntos, esse grupo terá como objetivo acelerar a previsão precisa dos recursos microestruturais criados durante o processo de fabricação de aditivos.
“Este é um momento emocionante para o campo de fabricação aditivo”, disse o Dr. Mosen Teri Andani, professor assistente de engenharia mecânica da Texas A&M. “Ao integrar dados in situ aos recursos microestruturais subjacentes formados durante a impressão, o programa preencherá a experiência em monitoramento de processos, caracterização da microestrutura e avaliação de propriedades-abordando o caminho para uma implantação mais rápida e confiável de peças manufaturadas aditivas.”
Além de Andani, a equipe do Texas A&M compreende o Dr. Raymundo Arróyave, Professor da Chevron (II) da Ciência e Engenharia de Materiais; Dra. Aala Elwany, professora de engenharia industrial e de sistemas; e Dr. Ibrahim Karaman, professor da Chevron e chefe do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais.
“Este projeto da DARPA é particularmente emocionante para nós, porque representa uma oportunidade única de enfrentar um dos desafios mais críticos que o campo enfrenta hoje”, disse Karaman. “Estamos confiantes de que este trabalho terá um impacto transformador na indústria e ajudará a desbloquear todo o potencial da fabricação aditiva em escala”.