Rapid Prototyping: Computer-Aided Manufacturing of Laminated Engineering Materials (CAM-LEM)

快速原型制作:层压工程材料的计算机辅助制造 (CAM-LEM)

基本信息

  • 批准号:
    9420373
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1995-03-15 至 1998-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

9420373 Newman This multidisciplinary project addresses software, equipment and materials processes for achieving high-quality, structural ceramic parts with complex interior and exterior geometries, produced directly from a computer aided design description. The technique involves cutting and stacking laminae to form a structural component. By separating the materials processing steps from the shape fabrication operations, the method promises to achieve high dimensional accuracy while achieving monolithic structural integrity. By laser slicing pre-processed laminae and robotically stacking them into laminated assemblies, it appears possible to achieve significantly faster fabrication over direct depositiol techniques. Further, by utilizing surface normal information to cut laminae at computed tangents, surface quality can be improved. By cutting-then-stacking, there is the opportunity for complete material removal from intended voids, as well as assembly of fugitive support structures. Hardware issues focus on the design, construction and testing of five axis laser- cutting system. This system will create laminae with the desired outlines and edge tangents. It will be integrated with a robot for feeding stock sheet, feeding filler material, removing waste material, and handling and assembling cut laminae. Machine performance issues include pragmatic cutting speed and achievable cutting, and assembly accuracies. Software developments will incorporate existing knowledge and extend capabilities in two areas. Surface normal information contained within standard files will be used to define laser-cutter trajectories for tapered edge cuts, thus improving surface finish. Second, part shrinkage due to post-process firing will be modelled, and "green" parts will be pre-distorted computationally to anticipate correct final dimensions. Rapid prototyping to near net shape parts offers numerous advantages to the manufacturing sector in terms of redu cing cycle time, reducing waste thus lowering manufacturing cost. This project synergetically combines well established technologies to come up with solutions to current limitations on surface finish and part accuracy. While the project focusses on cast alumina, it has the potential for much broader commercialization as opposed to the current niche successes of rapid prototyping process.
9420373 Newman 这个多学科项目涉及软件、设备和材料工艺,用于实现具有复杂内部和外部几何形状的高质量结构陶瓷零件,直接根据计算机辅助设计描述生成。 该技术涉及切割和堆叠薄片以形成结构部件。 通过将材料加工步骤与形状制造操作分开,该方法有望实现高尺寸精度,同时实现整体结构完整性。 通过激光切割预处理的薄片并自动将它们堆叠成层压组件,与直接沉积技术相比,似乎可以实现明显更快的制造速度。 此外,通过利用表面法线信息在计算的切线处切割薄层,可以提高表面质量。 通过切割然后堆叠,可以从预期的空隙中完全去除材料,并组装临时支撑结构。 硬件问题集中在五轴激光切割系统的设计、构建和测试。 该系统将创建具有所需轮廓和边缘切线的薄片。 它将与机器人集成,用于供给原料片材、供给填充材料、去除废料以及处理和组装切割薄片。 机器性能问题包括实用的切割速度和可实现的切割以及装配精度。 软件开发将整合现有知识并扩展两个领域的功能。 标准文件中包含的表面法线信息将用于定义锥形边缘切割的激光切割机轨迹,从而提高表面光洁度。 其次,将对后处理烧制造成的零件收缩进行建模,并且“绿色”零件将通过计算进行预变形,以预测正确的最终尺寸。 近净形零件的快速原型设计为制造业提供了许多优势,可以缩短周期时间、减少浪费,从而降低制造成本。 该项目协同结合了成熟的技术,针对当前表面光洁度和零件精度的限制提出了解决方案。 虽然该项目专注于铸造氧化铝,但与当前快速原型制作工艺的小众成功相比,它具有更广泛的商业化潜力。

项目成果

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专著数量(0)
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专利数量(0)

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Feasibility of real-time image-directed beam-targeting in moving-target radiation therapy
  • DOI:
    10.1016/s0360-3016(98)80589-0
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    1998-01-01
  • 期刊:
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  • 作者:
    Martin S. Weinhous;Scott Ameduri;Wyatt Newman;John Greskovich;Roger M. Macklis
  • 通讯作者:
    Roger M. Macklis

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CWRU 支持 IEEE EnergyTech2013,2013 年 5 月 21-23 日。地点:俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学。
  • 批准号:
    1330983
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    1219588
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    0200388
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Computer-Aided Manufacturing of Laminated Engineering Materials: Machine Design and Process Control
层压工程材料的计算机辅助制造:机械设计和过程控制
  • 批准号:
    9800187
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF Young Investigator Award
NSF青年研究员奖
  • 批准号:
    9257269
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
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受控机电动力学实验室现代化
  • 批准号:
    8951327
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant

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    1743797
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    2017
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    359448-2008
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  • 资助金额:
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    2006
  • 资助金额:
    $ 30.7万
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  • 批准号:
    0126254
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    9960925
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    9650771
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    9561156
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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  • 批准号:
    9551934
  • 财政年份:
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  • 资助金额:
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用于聚合物加工和计算机集成制造实验室的立体光刻(快速原型)设备
  • 批准号:
    9552248
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 30.7万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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