美国DARPA官网2015年9月14日刊文指出,从飞机到车辆再到舰船等军用系统的制造工艺一般都是极度复杂和繁琐的,它们通常要求采用特殊的材料和工艺、复杂的认证要求和规范,以及专用工具和设备。这就造成几乎同样的一个结果,即这些系统的生产周期都很长、成本都很高。而如果各种军用系统小部件的制造能够采用可调整的复合材料原材料以及同一的可调成型方法,那么这些部件的制造将会变得更简单、快速和低成本。因此,为了实现这种方法,DARPA已经发起了“可定制原材料和成型”(TFF)计划,以最终实现缩短与当前军用平台制造设计和开发相关的周期时间及降低成本的目标。TFF计划预定要将部件修改和再设计的周转时间缩短50%,该计划已将2015年9月15日定为倡议日。
复合材料强度高、重量轻,但目前用于生产复合材料部件的高性价比自动化系统仅适用于制造20磅以上的零部件,而低于20磅的小部件只能采用如铝这样的金属材料制成,这些小部件其成本低于复合材料,但致密性高,无疑成为增加系统总体重量一个不可忽视的部分。据DARPA国防科学办公室的相关数据表明,这些小零件80%以上都是由金属制成,虽然他们的造价相对复合材料要便宜,但增重的劣势导致系统性能打了折扣。而DARPA将通过TFF计划来开发一种多功能的复合材料和适应性强的成型工艺,以实现经济制造。
TFF主要有两个重点领域:一个是如何制造更经济的复合材料,另一个则是如何实现针对这些复合材料的成型工艺。目前TFF正在寻求可冲压和可模塑的可裁剪短纤维复合材料,此外它也正在寻求可采用最小的配置成本和快速周期制造多种部件结构的可调整的成型工作单元。