根據3D科學谷的市場觀察，MOOG-穆格自2013年成立第一個研發中心以來就一直積極從事金屬增材製造業務。後來穆格決定將兩處增材製造設施進行合併，在2018年成立了新的增材製造中心，從而提高利用增材製造技術進行創新的能力。穆格的產品組合中有大量的液壓產品，因此增材製造中心開展了金屬3D列印技術在液壓元件製造中的應用。
穆格的專家Guerrier最近撰寫了一篇論文，與賓夕法尼亞州立大學高級研究實驗室研究影響HIP熱等靜壓加工過的LPBF 3D列印鈦合金液壓閥體疲勞性能的因素。 發表在《材料科學與工程雜誌》上，這篇論文有助於闡明疲勞驅動失敗背後的機制，為穆格更廣泛地採用3D列印-增材製造技術鋪平了道路。
論文
/ 從前沿探索到小批量量產
穆格是設計、製造和銷售3D列印高性能液壓閥產品的前沿探索者，在航空航天領域尤其活躍。穆格一直通過研發中心、計量與材料分析實驗室、應力消除熱處理爐來開展增材製造液壓元件的設計、生產、後處理以及檢測工作。
穆格通過金屬3D列印設備直接製造集成流體通道的液壓歧管，這是傳統製造方法無法實現的。穆格專為增材製造而設計的液壓歧管，將多個組件集成為一個整體設計，具有顯著的重量減輕與緊湊的尺寸，並具有更高的流動性能。在製造過程中，功能集成的設計，消除了零件焊接需求。
在掌握增材製造優勢的同時，穆格發現液壓零部件製造所用的粉末床金屬3D列印技術仍存在難以滿足液壓件製造需求之處。比如說在表面光潔度方面無法直接滿足製造需求，穆格在增材製造完成後將進行表面加工。而對於後處理的需求，穆格通常會在產品設計時就進行權衡，儘量通過增材製造設計原則減少對後加工的需求。
可以實現複雜的幾何設計，以及生產小批量零件的低成本，使得增材製造（AM）對穆格這樣的製造商在低生產量的應用有吸引力。尤其是在航空航天、醫療、能源和汽車行業。不過儘管許多3D列印合金的拉伸強度與鍛造材料的拉伸強度相當，但AM-增材製造組件在動態特性中表現出可變性， 例如HIP熱等靜壓後處理技術，已經證明具有增加疲勞壽命並降低可變性的能力，但是即使在HIP熱等靜壓狀況下，異常的缺陷仍然會存在。
/ 從前沿探索到小批量量產
為了能夠更加廣泛的採用AM-增材製造技術，必須了解導致間歇性疲勞性能的因素。為了探討這一點，研究中使用新的Ti-6al-4V粉末原料和回收利用的Ti-6al-4V粉末原料，通過兩種不同3D列印設備製造商的L-PBF系統上的六種型號設備製造了150個液壓歧管，通過X射線計算機斷層掃描（XCT）用於識別前後狀態下的缺陷。
MOOG
在HIP熱等靜壓後，在常見的加載條件下進行了疲勞測試，以識別導致疲勞性能異常值的因素。研究獲得的疲勞壽命的統計顯示CT掃描中缺乏融合缺陷的存在。零件的開裂表明，污染物是疲勞壽命最大的原因。
最後，由於研究使用了兩個不同品牌製造商的3D列印設備，這兩種L-PBF系統製造的零件疲勞性能在統計學上顯著差異，這些發現有助於建立3D列印液壓歧管的指導策略，以便更廣泛地採用L-PBF 增材製造TI-6AL – 4V鈦合金液壓歧管組件。
研究人員假設AM-增材製造缺陷，例如氣孔隙度、缺乏熔合和鑰匙孔孔可能是AM疲勞數據可變性的原因，儘管已知HIP熱等靜壓可以改善AM增材製造成分的疲勞性能，但內部缺陷仍在HIP熱等靜壓狀態下持續存在。
研究還探索和討論了污染物、微觀結構和化學成分對產生疲勞特性的影響。此外，X射線計算機斷層掃描（XCT）系統存在可檢測性極限，雖然HIP熱等靜壓似乎消除了大多數AM-增材製造缺陷，但可能會保留可檢測性限制的子缺陷。因此，研究AM-增材製造零件的疲勞性能與可檢測性極限聯繫可能會發現缺陷特徵與最終疲勞性能之間的相關關係。
3D科學谷白皮書
總體來說，通過大量的實驗，了解導致低疲勞性能的因素可能有助於開發基於L-PBF增材製造組件的基於疲勞的設計限制，建立檢查要求，定義關鍵缺陷特徵閾值，並有助於為AM-增材製造組件的資格和認證提供指南。
論文連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509322019554#preview-section-snippets