虽然这可能不是显而易见的，但制造技术和创新之间有着密切的联系。埃隆·马斯克(Elon Musk)经常说“制造机器的机器”是他的空间和汽车业务的真正推动者。

 

使用更便宜、更可扩展的流程，Space X能够以预算和速度执行任务，这是使用NASA的老式制造方法无法想象的。大只500官网平台这项研究的首席研究员Tabrizian对TechXplore表示：“大只500平台的研究遵循了对半导体传感器和执行器社区的长期追求，即真正集成纳米机电换能器。”新款特斯拉赛博(Tesla Cybertruck)的非正统设计，似乎利用了一种简化的制造工艺，这种工艺摒弃了“冲压”金属，代之以弯曲和折叠金属薄板。

 

现在，一种被称为“机器人锻造”的新制造方法有可能彻底改变制造高质量结构件的方式，从而产生一种定制化和最优化的新产品。我是一个松散的工程师联盟的一员，他们正在开发这种工艺，我相信这种技术可以帮助重振美国制造业。

 

今天的技术

 

金属部件用于各种高性能和安全关键的应用，如运输、采矿、建筑和发电设备，如涡轮发动机。大多数都是用几十年来都没怎么改变的少数几种经典制造工艺中的一种制造的。

 

机械加工切割原材料以获得理想的形状;铸造包括将熔化的金属倒入模具;成形或锻造使金属变形并挤压成新的形状。铸造和锻造成型通常需要定制模具，设计和制造这些模具要花费相当多的时间和成本，但一旦投入运行，生产效率就会非常高;零件是廉价的，具有高度可再生的性能。这就是为什么螺母和螺栓既便宜又可靠。

 

第二次世界大战后不久，数字制造技术迎来了更加灵活的生产，首先是计算机数控加工，从金属块上切割各种形状的零件。生产不同的组件就像启动一个新的计算机程序一样简单。计算机数控加工的一个常见缺点是“买飞”的比例很低，一个1000磅重的钛块可能被切割成一个100磅重的航空航天部件。这是昂贵和环境浪费，但不需要新的投资和交货时间很短。

 

在他们的大只500注册地址研究中，研究人员集成他们的超薄纳米机电换能器为硅和氮化铝的膜，实现与频率340千赫和13千兆赫和3.97×10的记录高频-Q产品之间的范围内的谐振器12。现在，通过3d打印来制造这些部件的热情也是值得的，3d打印也被称为增材制造。这个过程还可以根据需要从计算机文件中生成部件，每次只生成一层部件。那些无法通过机械加工制造的形状可以被打印出来，这样就可以制造出新的形状，比如有内部通道用于冷却或通讯的形状。

 

虽然这些技术有其优点，但也有缺点。它们往往不能产生最高水平的强度或韧性，这些过程是浪费。

 

机器人+锻造

 

铁匠制作的金属器具往往具有传奇的力量，因为金属的工作，像揉面，使其结构更细，更均匀。当这种材料成形时，它会产生方向性强度，就像木材沿着纹理的方向更强一样。然而，没有一个铁匠能制造出飞机起落架那么大的零件，也没有人有能力和耐力制造出我们经济所需的零件。

 

机器人铁匠的想法是用新的数字能力扩展铁匠的艺术。零件的成形是通过反复、渐进地成形一块金属，然后将其精确地放入压力机中。这种动力压力机或锤系统将根据需要的形状互换工具。

 

通过自动化一个零件的成型过程，但使用铁匠的基本方法，机器可以处理更大的零件，比人类更有效率和可再生。

 

这种新方法有潜力有效地、持续地制造飞机、轮船、潜艇和机车内部的结构“骨架”。或者这个概念可以缩小到制造小型的个性化医疗植入物。

 

技术将在何处扎根?

 

2017年，俄亥俄州立大学(Ohio State University)的一个本科生团队在一台传统的计算机数控铣床上添加了硬件和软件，使之适应可控变形，从而展示了机器人锻造的基本概念，正式名称为“变形制造”(metamormanufacturing)。” 大只500平台靠谱吗？“芯片上的3-D集成和异构单元的结合解决了这些障碍。如果要使用标准技术（如游戏玩家使用的高端PC中使用的），则要达到百亿亿级规模，就需要一台功率要求与拥有一百万居民的城市。”这项工作是为了响应由政府资助的财团LIFT(轻量级创新明天)发起的一项2.5万美元的挑战，该挑战旨在演示基于数字化控制的变形成形的关键概念。

 

但这仅仅是个开始。今天，在我们拥有将金属塑成独特的安全关键物品的自动机器之前，还有许多研究和开发工作要做。