SFF Symposium Preceedings Archive

2003 Table of Contents

Preface

Process Development
Process Planning for Solid Freeform Fabrication Based on Laser-Additive Multi-axis Deposition 1
Rajeev Dwivedi and Radovan Kovacevic

Digital Micromirror Device Based Microstereolithography for Micro Structures of Transparent Photopolymer and Nanocomposites 13
George W. Hadipoespito, Yong Yang, Hongseok Choi, Guoqing Ning and Xiaochun Li

Advancements in the SIS Process 25
Bahram Asiabanpour, Behrokh Khoshnevis, Kurt Palmer and Mehdi Mojdeh

Solid Freeform Fabrication by Electrographic Printing 39
Ashok V. Kumar, Anirban Dutta and James E. Fay

Microfabrication with Femtosecond Laser Processing 50
Michelle Griffith, Pin Yang, George Burns and Marc Harris

Alginate-Based Rapid Prototyping System 60
Paulo Bártolo, Ricardo Lagoa and Ausenda Mendes

Experimental Studies in Stereolithography Resolution 70
Benay Sager, David W. Rosen, Meghan Shilling and Thomas R. Kurfess

Preliminary Investigations on the Deposition of Fine Powders Through Miniature Hopper-Nozzles Applied to Multi-Material Solid Freeform Fabrication 82
Pranav Kumar, Elizabeth Beck and Suman Das

Discrete Multiple Material Selective Laser Sintering (M2SLS): Nozzle Design for Powder Delivery 93
K. Lappo, K. Wood, D. Bourell and J.J. Beaman

Discrete Multiple Material Selective Laser Sintering (M2SLS): Experimental Study of Part Processing 109
K. Lappo, B. Jackson, K. Wood, D. Bourell and J.J. Beaman

A Motion Planning Approach for Fabrication of Complex 3-D Shapes in a LENS™ Process 120
Musa Jouaneh and Brent Stucker

The Impact of In-House RP Upon Final Year Industrial Design Student Projects 126
R.I. Campbell and A.R. Hodgson

Modeling 
A Multi-Material Virtual Prototyping System 138
S.H. Choi and H.H. Cheung

Implementation of a Functionally Gradient Material Modeling and Design System 150
Aparajit Pratap and Richard H. Crawford

Direct Slicing of STEP Based NURBS Models for Solid Freeform Fabrication 162
B. Starly, A. Lau, W. Sun, W. Lau, T. Bradbury, A. Youssef and C. Gaylo

Integrated Decision Support System for Selection of RP Processes 174
M. Mahesh, H.T. Loh, Y.S. Wong and J.Y.H. Fuh

Modeling for the Control of the Laser Aided Manufacturing Process(LAMP) 186
Mallikharjuna R. Boddu, Vishnu P. Thayalan and Robert G. Landers

Melt Pool Size and Stress Control for Laser-Based Deposition Near a Free Edge 196
Pruk Aggarangsi, Jack L. Beuth and Michelle Griffith

Two-Dimensional Modeling of Sintering of a Two-Component Metal Powder Layer on Top of Multiple Sintered Layers with a Moving Gaussian Heat Source 208
Tiebing Chen and Yuwen Zhang

Thermal Process Maps for Controlling Microstructure in Laser-Based Solid Freeform Fabrication 219
Srikanth Bontha and Nathan W. Klingbeil

Level Set Methods for Modeling Laser Melting of Metals 227
Haseung Chung and Suman Das

Comparisons Between Thermal Modeling and Experiments in Laser-Densified Dental Powder Bodies 233
Kun Dai, Xiaoxuan Li and Leon L. Shaw

Process Control of Laser Metal Deposition Manufacturing – A Simulation Study 246
Robert G. Landers

Application of a Diagnostic Tool in Laser Aided Manufacturing Processes 254
Sashikanth Prakash, Mallikharjuna Rao Boddu and Frank Liou

Design of a Customized Multi-Directional Layered Deposition System Based on Part Geometry 266
Prabhjot Singh, Yong-Mo Moon, Debasish Dutta and Sridhar Kota

Multi-Direction Layered Deposition – An Overview of Process Planning Methodologies 279
Prabhjot Singh and Debasish Dutta

The Effect of Layer Orientation on the Tensile Properties of Net Shape Parts Fabricated in Stereolithography 289
Andrew C. Layton and David W. Rosen

Solid Freeform Fabrication Based on Micro-Plasma Powder Deposition 301
Huijun Wang, Wenhui Jiang, Michael Valant and Radovan Kovacevic

Experimental Study of the Cooling Characteristics of Polymer Filaments in FDM and Impact on the Mesostructures and Properties of Prototypes 313
Q. Sun, G.M. Rizvi, C.T. Bellehumeur and P. Gu

LENS Deposition of Complex Geometries 324
David D. Gill, Michelle L. Griffith, Daryl E. Reckaway, Clifton F. Briner and Douglas G. Abrams

Process Scaling and Transient Melt Pool Size Control in Laser-Based Additive Manufacturing Processes 328
Andrew Birnbaum, Pruk Aggarangsi and Jack Beuth

Application of Design of Experiments (DOE) on the Processing of RapidPrototyped Samples 340
J. Weinmann, H. Ip, D. Prigozhin, E. Escobar, M. Mendelson and R. Noorani

Optimization of SLS Process Parameters Using D-Optimality 348
Amol S. Ghanekar, Richard H. Crawford and Douglas Watson

Applications 
Freeform Fabrication of 3D Zinc-Air Batteries and Functional Structural-Electric Assemblies 363
Evan Malone, Kian Rasa, Daniel Cohen, Todd Isaacson, Hilary Lashley and Hod Lipson

Rapid Prototyping for Aerospace Launch Vehicles 375
K. Siva Prasad, E. Rathakrishnan and Sanjay G. Dhande

Functionally Graded Polymer Matrix Nano-Composites by Solid Freeform Fabrication: A Preliminary Report 385
Richard Chartoff, Brian McMorrow and Pierre Lucas

Control of the Cross Section Geometry of Extruded Dental Porcelain Slurries for Rapid Prototyping Applications 392
Jiwen Wang, Leon L. Shaw, Harris L. Marcus and T.B. Cameron

Design and Analysis of Orthogonally Compliant Features for DuraForm/SLS Manufactured Plates 400
Mario Faustini, Richard Crawford, Richard R. Neptune, William Rogers, Andrew Gitter and Gordon Bosker

Reaction Bonded Silicon Carbide: SFF, Process Refinement and Applications 414
R. Scott Evans, David L. Bourell, Joseph J. Beaman and Matthew I. Campbell

Rapid Prototyping of 3D Scaffolds for Tissue Engineering Using a Four-Axis Multiple-Dispenser Robotic System 423
L. Geng, Y.S. Wong, D.W. Hutmacher, W. Feng, H.T. Loh and J.Y.H. Fuh

Rapid Manufacturing with Electron Beam Melting (EBM) – A Manufacturing Revolution? 433
Morgan Larsson, Ulf Lindhe and Ola Harrysson

Direct Fabrication of Metal Orthopedic Implants Using Electron Beam Melting Technology 439
Ola L.A. Harrysson, Denis R. Cormier, Denis J. Marcellin-Little and K.R. Jajal

Direct Laser Sintering of Ceramics 447
F. Klocke and Christoph Ader

On Ceramic Parts Fabricated Rapid Prototyping Machine Based on Ceramic Laser Fusion 456
Hwa-Hsing Tang, H.C. Yen and Wen-Hsiang Len

Recycling of RP Models by Solution – Casting Technique 465
K. Siva Prasad, E. Rathakrishnan and Sanjay G. Dhande

A Study on the Manufacturing of Large Size Hollow Shape Parts for Prototype-Car Using Rapid Prototyping Technology and Vacuum Molding 470
Hwa-Joon Yang, Tae-Sik Jang, Choong-Ryeol Ryu and Il-Yup Lee

Instrumented Prototypes 479
M. Shimek, K. Lappo, K. Wood, D. Bourell and R. Crawford

Laser Direct-Write of Nanoporous Optical Coatings: Preliminary Results 491
R. Ruizpalacios, H. Kyogoku, V. Sriram, K.L. Wood and J.J. Beaman

Modeling and Characterization of a Novel, Low-Cost, Direct-Write Waveguide 501
M.A. Mignatti, M.I. Campbell, R. Ruizpalacios, K.L. Wood and J.J. Beaman

Materials

Silicon Carbide Growth Using Laser Chemical Vapor Deposition 510
Jian Mi, Josh Gillespie, Ryan W. Johnson, Scott N. Bondi and W. Jack Lackey

Fabrication of Laser Deposited TiC/Steel Matrix Composite Coatings 524
Wenhui Jiang and Radovan Kovacevic

Characterization of High Alloy Steel Produced Via Electron Beam Melting 548
Denis Cormier, Ola Harrysson and Harvey West

Mechanics of the Selective Laser Raster-Scanning Surface Interaction 559
Jorge Ramos and David Bourell

Precision Extruding Deposition and Characterization of Cellular Poly-e-Caprolactone Tissue Scaffolds 573
F. Wang, L. Shor, A. Darling, S. Khalil, W. Sun, S. Güçeri and A. Lau

Selective Laser Sintering of DuraForm™ Polyamide with Small-Scale Features 585
Vinay Sriram, Kristin Wood, David Bourell and Joseph J. Beaman

Post-Processing of DuraForm™ Polyamide with Small-Scale Features 596
Hadi Zarringhalam and Neil Hopkinson

Effects of Cryogenic Processing on Rapid Prototyping Materials (DSMSomos-8110 and DuraForm PA) 607
J. Jackson, G. Chapple, J. Do, X. Zhuang, J. Bulman, J. Foyos, M.Mendelson, R. Noorani and B. Fritz

Three Dimensional Printing of Tungsten Carbide-Cobalt Using a Cobalt Oxide Precursor 616
Brian D. Kernan, Emanuel M. Sachs, Mark A. Oliveria and Michael J. Cima

A Generic System for Homogenous SLS Steel Materials 632
Klas Boivie

Direct Selective Laser Sintering of Tool Steel Powders to High Density: Part A – Effects of Laser Beam Width and Scan Strategy 644
C. Hauser, T.H.C. Childs, C.M. Taylor, M. Badrossamay, S. Akhtar, C.S. Wright, M. Youseffi, J. Kie, P. Fox and W. O’Neill

Direct Selective Laser Sintering of Tool Steel Powders to High Density: Part B – The Effect on Microstructural Evolution 656
S. Akhtar, C.S. Wright, M. Youseffi, C. Hauser, T.H.C. Childs, C.M. Taylor, M. Baddrossamay, J. Xie, P. Fox and W. O’Neill

Laser Melting of Ti-Ni Shape Memory Alloy 668
Hideki Kyogoku, Jorge A. Ramos and David L. Bourell