經(jīng)歷了 2008 年金融危機(jī)之后，共投入770億歐元的歐盟地平線 2020計劃于 2014 年正式啟動實(shí)施，主要包括三大戰(zhàn)略優(yōu)先領(lǐng)域和四大資助計劃。地平線 2020計劃的提出標(biāo)志著歐盟在研究創(chuàng)新計劃上進(jìn)入了新紀(jì)元。如今，來自八個歐洲國家的21個工業(yè)和研究合作伙伴聚集在一起，進(jìn)行“地平線 2020”支持下的MULTI-FUN項(xiàng)目，該項(xiàng)目為期三年，旨在推進(jìn)多材料金屬增材制造的發(fā)展。

  多材料實(shí)現(xiàn)多功能

       歐盟的Horizon 2020創(chuàng)新計劃資助了MULTI-FUN項(xiàng)目，包括兩個部分：第一部分將涉及改善金屬增材制造系統(tǒng)的性能和效率，第二部分將致力于在不犧牲大型零件的情況下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜3D模型的多材料制造。

多功能與多材料的3D打印

      這項(xiàng)工作的核心將是完成與多功能和多材料3D打印相關(guān)的四個科學(xué)技術(shù)目標(biāo)。這并非針對任何一種增材制造技術(shù)，因?yàn)樵擁?xiàng)目旨在促進(jìn)整個行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，一些合作伙伴針對粉末床選區(qū)熔化金屬3D打印PBF技術(shù)，而一些合作伙伴針對電弧增材制造WAAM技術(shù)進(jìn)行研究，另外一些合作伙伴致力于開發(fā)專門用于多材料3D打印的新穎材料。

通過金屬3D多材料零件并嵌入復(fù)雜電子設(shè)備

      最終，該MULTI-FUN項(xiàng)目成員希望能夠3D打印許多以前不可能制造的產(chǎn)品，中國3D打印網(wǎng)了解到包括具有高導(dǎo)熱性的多材料熱交換器與散熱器，帶有嵌入式電子設(shè)備的復(fù)雜金屬零件。

- 第一個目標(biāo)是開發(fā)五種專門用于增材制造的新材料，其中三種將使用納米技術(shù)。這些材料將具有許多令人印象深刻的熱傳導(dǎo)、電傳導(dǎo)和耐磨性能，從而能夠創(chuàng)造出新的多功能產(chǎn)品。

- 第二個目標(biāo)是開發(fā)一個全新的系統(tǒng)，其中包含硬件和軟件，以將多種增材制造技術(shù)集成為一個。3D科學(xué)谷了解到這樣可以使用不同的制造技術(shù)來3D打印五種新材料。總體而言，合作伙伴希望最終能獲得至少十種新型3D打印的多材料組合，這些組合采用不同的金屬增材制造技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。

七個物理演示器

- 第三個目標(biāo)將是新開發(fā)的多材料3D打印系統(tǒng)的七個物理演示器的3D打印和評估。這些演示器將用于三個用例（結(jié)構(gòu)零件、模具和測試設(shè)備），并將覆蓋四個市場（汽車、航空、航天和其他制造業(yè)）。

- 第四個也是最后一個目標(biāo)是比較材料、硬件和演示器設(shè)計，以評估和改善項(xiàng)目對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響。因此，合作伙伴期望為多材料金屬3D打印開發(fā)一套新的標(biāo)準(zhǔn)，并支持監(jiān)管機(jī)構(gòu)采納新技術(shù)。

 3D科學(xué)谷Review

歐盟地平線2020計劃在增材制造方面支持過多個項(xiàng)目，其中有個項(xiàng)目名為”歐洲SMILE創(chuàng)新發(fā)射器“(也就是SMILE項(xiàng)目)， 旨在設(shè)計一種小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭，將小型衛(wèi)星(最多達(dá)150千克)送入與太陽同步的軌道。

SMILE創(chuàng)新發(fā)射器

     位于德國斯圖加特的德國航天中心結(jié)構(gòu)與設(shè)計研究所是14個參與項(xiàng)目的組織之一，并負(fù)責(zé)開發(fā)SMILE項(xiàng)目。該研究所對液體推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)注是基于系統(tǒng)翻新和再利用的潛力，由此為小型衛(wèi)星發(fā)射器提供更具成本效益的解決方案。

    鑒于液氧/煤油發(fā)動機(jī)噴射頭部件的高度復(fù)雜性，德國航天中心DLR與3D Systems客戶創(chuàng)新中心CIC合作，設(shè)計了一個3D打印噴射器，以此來實(shí)現(xiàn)新性能。GF與3D Systems于2018年8月宣布了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，通過把3D Systems在增材制造方面的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)與GF加工方案在精密加工領(lǐng)域的領(lǐng)先地位相結(jié)合，使制造商能夠更有效地生產(chǎn)精密公差范圍內(nèi)的復(fù)雜金屬零部件，并降低運(yùn)營總成本。

      德國航天中心利用增材制造的關(guān)鍵優(yōu)勢，包括采用結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計來減少零件數(shù)量以及利用集成關(guān)鍵功能，如冷卻流道，以此來更好的整體推進(jìn)系統(tǒng)的性能。通過使用金屬3D打印，航空航天中心能夠徹底改變同軸噴射器的設(shè)計方法，無需多個組件，顯著降低生產(chǎn)時間和成本。零件數(shù)量從30減少到1有助于最終減重10%，并消除了緊固處已知的故障點(diǎn)，有利于減少相關(guān)的質(zhì)量管控措施，提升了系統(tǒng)性能。

通過金屬3D打印的噴油器將30個零散部件整合為1個整體式部件，并減重10%

3D打印實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的噴油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

英國ATI地平線計劃

    除了歐盟地平線2020計劃，英國還推出了ATI地平線增材制造計劃，投資1.54億英鎊用于探索新技術(shù)，例如利用3D打印技術(shù)制作飛機(jī)零件，制造出更輕巧、環(huán)保的飛機(jī)。英國地平線增材制造項(xiàng)目希望通過建立3D打印飛行零部件的可行方法，利用3D打印技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的高度幾何復(fù)雜性和多種材料的能力，為下一代飛機(jī)制造先進(jìn)的零部件，從而使英國處在航空航天設(shè)計和制造的前沿。

      2017年，英國地平線增材制造項(xiàng)目完成了兩個案例研究工作。第一個研究工作圍繞著下一代冰探測系統(tǒng)進(jìn)行研究，因?yàn)樵撀?lián)盟也與其他主要實(shí)體合作，包括GKN、雷尼紹等。他們通過激光粉末床熔化技術(shù)來進(jìn)行新型飛機(jī)光學(xué)冰探測器（OID）和下一代防冰加熱墊零件的開發(fā)工作。

      英國地平線增材制造項(xiàng)目研究人員還探索了機(jī)翼鉸鏈支架上的仿真驅(qū)動設(shè)計方法。通過仿真驅(qū)動設(shè)計，研究人員設(shè)計出重量減輕50％的復(fù)雜零件。不僅如此，這些零件可以通過3D打印來生產(chǎn)。鉸鏈支架的設(shè)計帶來了一系列的改變，包括買飛比從3.5降低到了2甚至是1.5，重量降低了53%，減少零件數(shù)量，縮短設(shè)計時間。

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