Устранение разрыва в навыках AM:как сектор образования трансформирует аддитивное производство

Сектор образования играет все более важную роль в разработке новых технологий и процессов аддитивного производства. По мере того, как университеты все чаще создают лаборатории 3D-печати для продолжения своих исследований и производственных усилий, как студенты, так и преподаватели изучают новые возможности, предоставляемые аддитивным производством. Итак, каким образом сектор образования может преобразовать AM?

В рамках нашей серии статей, посвященных влиянию аддитивного производства на различные отрасли, сегодня мы рассмотрим текущие применения 3D-печати в образовании и то, как этот сектор трансформирует AM.

Образование:преодоление разрыва в навыках AM

Аддитивное производство в настоящее время страдает от нехватки навыков, и это стало одним из препятствий на пути более широкого внедрения AM. Хотя все больше университетов оснащены лабораториями 3D-печати и предлагают больше степеней в области аддитивного производства, остается нехватка междисциплинарных образовательных программ, направленных на подготовку следующего поколения специалистов AM, особенно в области дизайна.

Именно здесь университеты и исследовательские институты могут сыграть важную роль в восполнении пробелов в навыках путем разработки программ, направленных на обучение студентов тому, как справляться с особыми требованиями аддитивного производства. Например, дизайн для аддитивного производства требует совершенно нового подхода к дизайну продукции из-за особенностей аддитивных технологий. Таким образом, знание различных аддитивных технологий, ассортимента материалов и технологических решений имеет решающее значение при разработке следующего поколения конструкторов и инженеров AM.

Одним из университетов, стремящихся восполнить этот пробел, является Университет Лафборо, который запустил свою новую магистерскую программу, нацеленную на ознакомление студентов с особенностями проектирования для аддитивного производства. По мере того, как другие университеты создают и внедряют свои собственные программы, ориентированные на AM, студенты смогут лучше понять, как подходить к проектированию для аддитивного производства, в том числе как использовать передовые инструменты, такие как оптимизация топологии, для улучшения стадии проектирования.

Благодатная почва для исследований

Сегодня высшие учебные заведения находятся в авангарде инновационных исследований новых технологий и материалов аддитивного производства. Большая часть проведенных исследований вносит значительный вклад в дальнейшую разработку приложений в различных отраслях, побуждая производителей исследовать преимущества AM.

Более быстрые системы AM

Одна из ключевых тем, представляющих интерес, - как увеличить скорость и эффективность AM. Системы . В конце прошлого года инженеры MIT совершили прорыв, разработав настольный 3D-принтер FDM в 10 раз быстрее, чем его аналоги, что повлияло на производство деталей из FDM. Точно так же Университет Шеффилда недавно разработал так называемое высокоскоростное спекание металла - новый метод 3D-печати металлов, направленный на повышение скорости производства технологий лазерной плавки.

Дизайн для аддитивного производства

Университет Лафборо - одно из учреждений, открывающих путь для DfAM, с широким спектром исследовательской деятельности. Например, университет проводит постоянные исследования в области проектирования и настройки автомобильных деталей с использованием аддитивного производства. Кроме того, университет может похвастаться одним из ведущих центров аддитивного производства в Великобритании - Исследовательской группой аддитивного производства с современными лабораториями 3D-печати, широко используемыми для междисциплинарных исследований.

Материалы

Материалы для аддитивного производства - еще одна область, в которой проводятся обширные исследования. в настоящее время выполняется в ряде исследовательских институтов и университетов. Например, Институт высокоэффективных материалов (HPMI) Университета штата Флорида и Инженерный колледж Университета штата Флорида присоединились к инициативе по изучению возможностей современных материалов для 3D-печати для исследования космоса. Исследования возможностей гибридной и многоматериальной 3D-печати только поверхностные и имеют важные последствия для разработки новых инновационных материалов для AM.

Использование 3D-печати в высшем образовании

Аддитивное производство в секторе образования предлагает прекрасную возможность обогатить учебный опыт для студентов, обеспечивая практический подход к обучению.

Медицина

3D-печать широко используется в медицинских школах для создания осязаемых 3D-моделей в качестве визуальных. учебные пособия. Например, Австралийский университет Маккуори и Университет Западного Сиднея первыми начали использовать 3D-печать человеческих костей для анатомических исследований. Поскольку трехмерные объекты обладают большей иллюстративной ценностью, чем одни только цифровые модели, трехмерные копии костей - это не только отличный способ вовлечь учащихся в процесс обучения, но и намного дешевле в производстве, чем реплики, сделанные традиционными методами. Кафедра урологии в Медицинской школе Университета Миннесоты - еще одна медицинская школа, использующая 3D-печать, в данном случае производящую анатомические модели для студентов, которые могут практиковать хирургические процедуры и производить более дешевые заменители специализированных инструментов.

Робототехника

3D-печать также является популярным инструментом в обучении робототехнике. Например, исследователи из Калифорнийского университета разработали недорогой образовательный комплект робототехники с дизайном для 3D-печати, предоставляющий студентам свободу настройки и инновационную платформу для изучения робототехники и электроники.

Архитектура

Включение 3D-печати в архитектурный дизайн - еще один вариант использования, помогающий расширить учебный опыт студентов и способствовать развитию творческих способностей. Школа архитектуры и дизайна Осло (AHO), например, использует аддитивное производство в ряде творческих приложений, поощряя студентов экспериментировать со сложными архитектурными проектами с помощью 3D-печати. Университет также изучает преимущества аддитивных технологий в дизайне продуктов.

Другой пример - лаборатория инноваций CARTA в Колледже архитектуры и искусств Международного университета Флориды. Там студенты-архитекторы могут использовать 3D-принтеры, чтобы заново представить здания и исследовать новые возможности дизайна.

Автоматизация процесса

Поскольку использование аддитивного производства в университетах и ​​исследовательских учреждениях расширяется, студенты и научные сотрудники теперь могут запрашивать производство своих разработок. Однако рост спроса означает, что ручное управление запросами на 3D-печать может стать неэффективным и трудоемким.

С увеличением спроса возникает необходимость в лабораториях 3D-печати в университетах и ​​исследовательских учреждениях для автоматизации рабочих процессов AM. Программное обеспечение для управления рабочим процессом, адаптированное к потребностям сектора образования, предлагает ряд преимуществ, таких как автоматическая обработка запросов и расчет затрат, отслеживание в реальном времени и автоматическая подготовка файлов. Например, AHO внедрила программное обеспечение автоматизации RP Platform в свой отдел AM, используя его для повышения эффективности на этапе подготовки к производству, а также для управления производством и отслеживанием запросов.

Образование - важнейшая сфера аддитивного производства

Сотрудничество между высшими учебными заведениями и производителями оригинального оборудования может принести огромные выгоды аддитивному производству, от сокращения разрыва в навыках до развития новых тенденций в AM. Действительно, для того чтобы аддитивное производство действительно процветало, производители комплектного оборудования и производители, наряду с университетами, будут играть ключевую роль в обучении следующего поколения профессионалов AM.

В связи с продолжающимися исследованиями систем AM, процессов обработки материалов и других областей аддитивного производства очевидно, что университеты и исследовательские институты будут продолжать играть ключевую роль в успешном преодолении разрыва между теорией и практической реализацией.

Это третий в нашем Отрасль и серия AM - почему бы не посмотреть нашу последнюю статью о том, как работает AM влияние на медицинскую промышленность ?