The Universitas Wisconsin-Madison memimpin proyek baru senilai 9,1 juta dolar AS yang didanai oleh Kantor Riset Angkatan Laut AS untuk memungkinkan penggunaan teknologi manufaktur aditif yang lebih luas, khususnya dalam produksi komponen yang sangat penting.
Tim ini berfokus pada teknologi manufaktur aditif yang disebut Laser Powder Bed Fusion (LPBF), yang mampu menghasilkan komponen dengan geometri yang kompleks. Namun, ada variabilitas yang cukup besar dalam teknologi ini dalam hal akurasi dimensi, struktur mikro, porositas, tegangan sisa, dan masa pakai komponen. Variabilitas antar komponen dan antar mesin ini menyulitkan untuk secara efisien dan efektif memenuhi syarat komponen yang diproduksi secara aditif, yang telah menghambat adopsi teknologi ini secara luas.
Tujuan dari proyek ini adalah untuk mengembangkan metode berbantuan komputer agar kualifikasi komponen yang diproduksi secara aditif menjadi lebih efisien. Variabilitas properti mekanis, seperti perubahan struktur mikro dan porositas, akan digunakan untuk memungkinkan kebebasan desain yang lebih besar dalam desain bersama bagian proses. Alih-alih menganggap variabilitas proses sebagai hambatan dalam kontrol kualitas, variabilitas tersebut harus digunakan sebagai keuntungan. Para peneliti bertujuan untuk mengoptimalkan variabel kontrol proses, geometri bagian, dan sifat material secara bersamaan, dengan sifat material yang divariasikan dengan mengontrol proses manufaktur aditif.
Selain Xiaoping Qian, profesor teknik mesin Curt Bronkhorst, Lianyi Chen, Shiva Rudraraju, Krishnan Suresh, dan Jinlong Wu juga terlibat dalam proyek ini. Mereka juga berkolaborasi dengan para peneliti dari GE Aerospace Research, GE Additive and Intact Solutions.
Penelitian ini memiliki potensi untuk secara signifikan meningkatkan penerimaan dan penerapan manufaktur aditif di industri dengan meningkatkan keandalan dan kinerja komponen yang diproduksi. Dalam jangka panjang, hal ini dapat mengarah pada penerapan teknologi yang lebih luas di berbagai industri, termasuk kedirgantaraan, otomotif, dan medis. Secara keseluruhan, proyek ini bertujuan untuk mengatasi tantangan variabilitas dalam manufaktur aditif dan membuka cara baru untuk mengintegrasikan teknologi ini ke dalam proses produksi yang ada. Hal ini dapat membuka jalan bagi proses manufaktur yang lebih efisien, andal, dan mudah beradaptasi di masa depan.
