第三輪增材制造應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目征集于2015年2月發(fā)布，主要面向增材制造的五個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：增材制造設(shè)計(jì)、增材制造材料、增材制造工藝、增材制造價(jià)值鏈和增材制造基因組，以及每個(gè)領(lǐng)域的子領(lǐng)域。獲得資助的9個(gè)項(xiàng)目具體情況如下：

　　金屬合金原料功能支撐結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計(jì)

　　該項(xiàng)目由匹茲堡大學(xué)牽頭，強(qiáng)生公司、ITAMCO公司和圣母大學(xué)參與其中。該項(xiàng)目將致力于開(kāi)發(fā)可用于金屬合金原料的功能支持結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。具體而言，該項(xiàng)目的目標(biāo)是制定直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）工藝中支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)則，能夠通知并自動(dòng)推薦最佳的零件方向，從而優(yōu)化支撐設(shè)計(jì)。

　　利用多學(xué)科設(shè)計(jì)分析實(shí)現(xiàn)增材制造設(shè)計(jì)、分析、構(gòu)建和再設(shè)計(jì)工作流程無(wú)縫化

　　該項(xiàng)目由雷神公司牽頭，通用電氣、Altair公司、ANSYS公司、Autodesk公司、NetFabb公司、威斯康星大學(xué)和雷神-麻省洛厄爾大學(xué)研究所（RURI）參與其中。該項(xiàng)目將致力于多學(xué)科設(shè)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)增材制造設(shè)計(jì)、分析、構(gòu)建和重新設(shè)計(jì)工作流程的無(wú)縫化，幫助簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，使工程師和技術(shù)人員能夠更加輕松地開(kāi)發(fā)適合增材制造的大規(guī)模定制設(shè)計(jì)解決方案。該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)面向制造的設(shè)計(jì)（DFM）標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，實(shí)現(xiàn)周期時(shí)間內(nèi)的逐步改進(jìn)，以完成增材制造CAD/CAM/CAE分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化，同時(shí)設(shè)計(jì)助手的關(guān)鍵技術(shù)要素（CTE）將提供重要的知識(shí)，從而幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成增材制造與傳統(tǒng)制造工藝之間的權(quán)衡。該項(xiàng)目還將建立基準(zhǔn)方法來(lái)進(jìn)行各種可用的增材制造材料——工藝系列之間的權(quán)衡，并根據(jù)最終產(chǎn)品的需要改進(jìn)決策。

　　通過(guò)粉末的再利用，實(shí)現(xiàn)下一代矯形材料的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)

　　該項(xiàng)目由圣母大學(xué)牽頭，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)、SCM金屬制品有限公司、Zimmer公司和DePuySynthes公司參與其中。該項(xiàng)目將通過(guò)增材制造過(guò)程中粉末回收再利用來(lái)經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)下一代矯形材料。該項(xiàng)目將重點(diǎn)在增材制造中粉末的重復(fù)利用，特別是Ti-6AL-4V、不銹鋼和尼龍。

　　開(kāi)發(fā)具有高應(yīng)用潛力的集成設(shè)計(jì)工具

　　該項(xiàng)目由匹茲堡大學(xué)牽頭，ANSYS、聯(lián)合技術(shù)研究中心、霍尼韋爾公司、材料科學(xué)公司、Aerotech公司、ExOne公司、RTI國(guó)際金屬公司，以及美國(guó)陸軍航空和導(dǎo)彈研發(fā)與工程中心參與其中。該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一個(gè)內(nèi)置設(shè)計(jì)助手的集成設(shè)計(jì)套件，以滿(mǎn)足各種增材制造的可制造性要求和新的拓?fù)鋬?yōu)化功能，在增材制造方面具有高應(yīng)用潛力。增材制造技術(shù)現(xiàn)在能夠生產(chǎn)非常復(fù)雜的幾何和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，極大地拓展了傳統(tǒng)制造方法中有限的設(shè)計(jì)空間。然而，現(xiàn)有的CAD/CAE軟件包迄今為止無(wú)法充分發(fā)揮增材制造所巨大的設(shè)計(jì)自由度的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)解決這一行業(yè)需求，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)旨在創(chuàng)建一個(gè)能夠迅速商業(yè)化的集成設(shè)計(jì)套件，有助于最大限度地縮短設(shè)計(jì)階段，降低制造成本，并縮短增材制造新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　開(kāi)發(fā)一種柔性的自適應(yīng)開(kāi)放式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)用于金屬粉末床熔融系統(tǒng)的第三方生態(tài)系統(tǒng)

　　該項(xiàng)目由GE全球研發(fā)中心牽頭，GE航空集團(tuán)的增材制造開(kāi)發(fā)中心、倫斯勒理工學(xué)院和MatterFab公司參與其中。該項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證用于粉末床熔融增材制造（PBFAM）的開(kāi)放式架構(gòu)控制系統(tǒng)。今天，金屬粉末床熔融增材制造已從快速原型（RP）發(fā)展為批量生產(chǎn)。然而，關(guān)鍵部件的大批量生產(chǎn)必須滿(mǎn)足嚴(yán)格的工程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)那些快速原型應(yīng)用。而工業(yè)急需解決這些問(wèn)題，所需的解決方案超出了機(jī)器供應(yīng)商的能力，很大程度上是由于現(xiàn)有OEM廠商的封閉架構(gòu)方法。用于PBFAM工藝的開(kāi)放式架構(gòu)，應(yīng)該是柔性且易于使用的，該架構(gòu)將能夠?qū)崿F(xiàn)功能應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)，為第三方硬件創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，可以很容易地將輔助加工集成到PBFAM設(shè)備中，從而加速增材制造的發(fā)展。此外，這個(gè)以硬件為中心的項(xiàng)目將直接補(bǔ)充到一個(gè)正在進(jìn)行的“美國(guó)造”項(xiàng)目中，該項(xiàng)目的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)用于PBFAM的開(kāi)源協(xié)議和軟件，目前正在由GE全球研發(fā)中心開(kāi)展，隨后項(xiàng)目將會(huì)由兩個(gè)協(xié)同子團(tuán)隊(duì)共同完成。

　　增材制造數(shù)字線(xiàn)

　　該項(xiàng)目由波音公司牽頭，Aerojet公司和雷神公司參與其中。該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)數(shù)字化的集成工藝和工具，通過(guò)在各工序中盡量減少材料沉積、組件精加工以及采用自動(dòng)化手段等，從而降低成本，縮短周期時(shí)間。該項(xiàng)目將通過(guò)采用獨(dú)特且創(chuàng)新的現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程監(jiān)控功能，將整個(gè)數(shù)字線(xiàn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈接，從而改進(jìn)增材制造過(guò)程中的信息提供，并驗(yàn)證其對(duì)加工成本、材料生命周期成本、質(zhì)量控制成本、勞動(dòng)力成本和能源需求減少的影響。

　　開(kāi)發(fā)用于增材制造的設(shè)計(jì)指導(dǎo)系統(tǒng)

　　該項(xiàng)目由喬治亞理工學(xué)院牽頭，西門(mén)子公司、MSC公司、Senvol公司、Stratasys公司、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校、德州大學(xué)阿靈頓分校、洛克希德?馬丁公司、GKN航空航天公司、Woodward公司、西門(mén)子能源和西門(mén)子PLM參與其中。該項(xiàng)目的目的是通過(guò)增材制造設(shè)計(jì)指導(dǎo)系統(tǒng)解決從制造設(shè)計(jì)到打印工作流中的若干差距和不足。項(xiàng)目將重點(diǎn)解決現(xiàn)有增材制造設(shè)計(jì)到打印工作流中存在的問(wèn)題，通過(guò)嵌入決策工具以及零部件工作流類(lèi)別的認(rèn)證和驗(yàn)證，并提供幾乎無(wú)縫的軟件生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)通用的負(fù)載文件格式消除多個(gè)軟件之間切換的不連續(xù)，以實(shí)現(xiàn)全面和理想的工作流程的工具。

　　定制矯形器的信息物理設(shè)計(jì)與增材制造

　　該項(xiàng)目由密歇根大學(xué)牽頭，AltairProductDesign公司、Stratasys公司參與其中。該項(xiàng)目旨在利用基于云的設(shè)計(jì)和增材制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)量和性能要求，推進(jìn)增材制造設(shè)計(jì)、供料，以及系統(tǒng)的改進(jìn)，并且開(kāi)發(fā)一種方法，能夠以多種噴嘴尺寸打印多種材料，從而實(shí)現(xiàn)低成本、高質(zhì)量的矯形器制造。

　　開(kāi)發(fā)用于三維電子器件制造低成本工業(yè)Multi3D系統(tǒng)

　　該項(xiàng)目由德克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校牽頭，諾格、洛馬、波音、霍尼韋爾公司和德雷珀實(shí)驗(yàn)室參與其中。項(xiàng)目致力于為三維電子器件制造研發(fā)低成本工業(yè)Multi3D系統(tǒng)。該項(xiàng)目將研發(fā)一個(gè)綜合集成系統(tǒng)，包括集成至現(xiàn)有龍門(mén)數(shù)控機(jī)床中的柔性工具集，可滿(mǎn)足精密微細(xì)加工、熱塑擠壓成型等功能的互換，從而將能夠制造具有密集布線(xiàn)金屬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜幾何介質(zhì)結(jié)構(gòu)。