北德克萨斯大学敏捷和自适应增材制造中心正在转变制造技术
德克萨斯州丹顿(UNT) —北德克萨斯大学敏捷和自适应增材制造中心 (CAAAM) 正在转变制造技术,以创建基于市场的解决方案,其中涉及影响从医疗植入物到下一代无人机的一切事物的基础科学,并鼓励新兴产业和北得克萨斯州的全球合作,确保一支经过培训的工程师队伍能够在这个颠覆性的新技术领域发挥领导作用。
该中心于 2019 年由德克萨斯州立法机构拨款 1000 万美元启动,最近又追加了 1000 万美元的资金续期到 2023 年,重申了 CAAAM 在将德克萨斯州定位为增材制造创新和劳动力发展领导者方面的重要性。
CAAAM 已经发展成为包括近 2,500 平方英尺的全新制造设施,以及超过 5,000 平方英尺的实验室空间的翻新。该中心在最先进的设备上投资了近 221 万美元,使其成为首屈一指的增材制造研发和教育中心。已填补多个新职位以满足中心不断增长的研究需求。
来自工程、科学、商业和信息科学的 25 多名教职员工和研究人员以及 20 多名研究生和本科生目前正在这些设施中进行跨学科研究。CAAAM 的教职员工获得了来自国家科学基金会、能源部、国防部、陆军研究实验室和空军科学研究办公室等机构的近 240 万美元的外部资助研究补助金,并获得了申请了总计近 1750 万美元的研究提案。
CAAAM 副总裁 Narendra Dahotre 表示:“通过合作伙伴关系和德克萨斯州的支持,CAAAM 有能力建立和支持下一代制造业,以引领的全球竞争力。” “我们准备为未来制造业创新的成功铺平道路,并解决制造业劳动力的严重短缺问题。”
为了在德克萨斯州为增材制造培养熟练和多样化的劳动力,新的转型教育和增材制造研究所 (ITEAM),CAAAM 的教育部门已在最先进的教育和教学实验室中成立,供本科生和研究生。ITEAM 提供跨学科的增材制造教育,整合五个关键领域:材料科学与工程、机械工程与设计、网络安全、供应链物流和数据/决策科学。这种类型的综合研究是 CAAAM-UNT 独有的,其他国家和国际中心不提供。此外,ITEAM 正在与区域和跨国工业以及德克萨斯社区学院合作,创建证书课程,为区域和国防工业人员提供继续教育。
“我们的教职员工和学生继续推动增材制造的界限,提升 UNT 作为一级研究型大学的地位,”Dahotre 说。“我们的成功证明了 CAAAM 提供的创新研究和行业合作。”
值得注意的 CAAAM 研究成功包括:
研究人员参加$ 1.5万能源部拨款,以创新的3D打印汽车材料 - Wonbong彩,在材料科学与工程和机械工程系,并艾杰江,机械工程的UNT系助理教授UNT系教授,将与能源部最大的科学和能源实验室橡树岭国家实验室的纳米相材料科学中心合作,作为能源部 150 万美元赠款的一部分,用于制造轻质 3D 打印碳纤维复合材料,配备带有用于汽车结构的嵌入式传感器。
作为主要研究人员,Choi 和 Jiang 将通过 3D 打印设计和制造嵌入式传感器,并评估它们在碳复合材料中的功能。这些灵活的微型传感器将在 3D 打印过程中精确定位,并将在材料的测试阶段提供实时性能数据。一旦材料成功测试并安装在汽车中,嵌入式传感器技术将为车主提供仪表板数据。
研究人员利用自供电无线传感器应对无人机的未来 ——UNT材料科学与工程系和机械工程系教授 Wonbong Choi和 UNT 电气工程系助理教授 Ifana Mahbub 正在努力使无人机在飞行中持续更长的时间,几乎不需要维护。研究人员收到了211,786 美元 国防部拨款用于开发一套用于无人驾驶飞行器 (UAV) 的自供电无线传感器和无线接口。这些传感器将用于检测无人机的应力和应变,并可用于监测受污染区域的放射性。一种新的掩模对准器,一种具有高对准精度和精密曝光光学器件的机器,将用于开发具有纳米天线结构的自供电传感器,用于无线通信。
UNT 研究人员获得了国防部数百万美元的资助,用于研究金属合金中的基本键合 ——首席研究员 Srinivasan Srivilliputhur,UNT材料科学与工程系教授,以及共同 PIs Rajarshi Banerjee,和摄政教授,以及大学杰出研究教授国家工程院院士迈克尔巴斯克斯正在空军科学研究办公室的国防部拨款 100 万美元的资助下,致力于更好地了解金属合金如何在原子水平上发挥作用。该团队希望让科学家更好地了解和航空航天工业使用的某些金属合金在压力下如何变形。
新能源部资助的海丰张教授的部分来建立传感器添加制造过程 -海丰张,在教授UNT的 机械工程系,是从能源署$ 1百万资助一个联合首席研究员。张和宾夕法尼亚州立大学的研究人员将开发和制造一种原位传感器,用于在增材制造过程中评估零件的质量和微观结构的材料特性。通过在流程早期检测可能存在的缺陷,可以更快地修改制造参数,从而节省时间和金钱。新传感器还将提高性能。