美国国家科学基金会投350万美元研发机械臂多向3D打印新工艺
2025年12月5日，弗吉尼亚理工大学获得美国国家科学基金会一项为期三年、总额350万美元（约合2474元人民币）的资助，用于研究一种创新的增材制造技术。该项目旨在探索一种新型的增材制造方法，通过机械臂从多个方向进行复合材料的打印，而非传统的平面层状打印技术，从而显著提升打印件的强度和性能。
此次研究获得的资助是未来制造研究计划（Future Manufacturing Research Program）中的七个资助项目之一，旨在为未来的制造业劳动力培养提供新的技术和创新方法。这个计划特别关注于开发当前尚不存在的制造能力。
创新的增材制造方法
与传统的3D打印方法不同，传统技术通常依赖于热熔胶枪喷嘴逐层堆叠单一材料，形成平面结构。虽然这一方法仍被广泛应用，但新型增材制造技术通过机器人机械臂进行多方向打印，从而突破了传统层状结构的局限。结合新型可打印复合材料，该技术可制造出更加灵活的电子元件、更轻更坚固的航空部件，甚至具备多种功能的机械零件。
弗吉尼亚理工大学先进制造中心主任Christopher Williams表示：“近十年来，我们一直在探索如何利用机械臂来提升3D打印技术，我们发现，要真正发挥这些机械臂的灵活性来提高打印部件的强度，我们需要将我们在设计优化、先进材料、机器人控制和增材制造方面的集体知识结合起来。我们目前将这些知识融会贯通的初步成果令人振奋。”
多学科协作，推动跨领域创新
新项目的成功离不开来自不同学科的专家团队协作。团队成员包括：Pinar Acar教授，他负责利用数据开发虚拟模型并通过机器学习优化零件性能；Michael Bartlett教授，领导团队专注于工程材料的研究；Erik Komendera博士，前NASA工程师，负责推动实验室与课堂的技术创新；Lisa McNair教授，专注于工程教育和劳动力培训；以及Christopher Williams教授，领导增材制造设计、研究和教育（DREAMS）实验室，推动3D打印技术的突破性进展。
Bartlett教授表示：“这个项目的成功依赖于多学科的紧密合作，我们必须集结材料、工艺、设计与机器人技术领域的专家，才能推动这些技术的实际应用。”通过这一跨学科合作，弗吉尼亚理工大学的研究团队希望为增材制造技术带来突破性的进步，同时为未来制造业的劳动力培训奠定基础，推动行业向更高效、更可持续的方向发展。
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