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Fabrisonic公司开发独特超声增材制造工艺,可打印大型复杂零件

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-11-03 14:25:56   来源:Fabrisonic公司  浏览次数:1207  
核心提示:Fabrisonic公司将粉末床熔化PBF工艺与超声3D打印相结合,开发出了一种独特的超声波增材制造UAM工艺,可用于打印大型的、具有的特特征的、具有复杂内部结构的零件。
        位于俄亥俄州的Fabrisonic公司开发了一种独特的超声波增材制造(UAM)工艺,该工艺利用超声波将金属箔层以固态形式融合在一起。它的混合3D打印过程安装在传统的CNC设备上,因此,一旦合并图层,机器就可以切割出最终形状。除了将传感器嵌入到固体金属零件中并结合异种金属之外,这种工艺还具有创建独特特征和复杂内部几何形状的能力。现在,Fabrisonic通过结合这三个功能,通过电子束粉末床熔化(PBF)打印,进一步打印出复杂几何形状。
       据SmarTech Analysis的2020年金属粉末增材制造》报告分析 粉末床熔化技术正在“渗透到真正的制造领域,这种初始接收只是提高了该技术的性能和能力的共同标准。” 在PBF工艺中,一层金属粉末均匀沉积在构建板上,然后通过激光或电子束,将材料的横截面融化,然后逐层添加新粉末,直到完成零件。

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原理图

虽然Fabrisonic的UAM技术用于打印带有复杂内部结构、嵌入式传感器和多种金属的大型组件是不错的选择,但对于精细的有机结构而言,它并不是很好的选择,因为创建这种组件需要很大的力量。在另一方面,虽然PBF能够打印复杂精细的结构,但大部分地方达不到应有的强度。因此,Fabrisonic将两者结合起来以达到最佳效果。

一位Fabrisonic客户希望为该特定项目提供三样东西复杂的不锈钢几何形状,异种金属过渡以及完全封装在金属中的嵌入式传感器。Fabrisonic研究发现,通过将PBF和UAM结合起来,将能够获得可以嵌入到大型金属结构中的必要复杂图案,并准确地向客户提供他们想要的东西。将PBF组件作为毛坯送入Fabrisonic,然后将其放入夹具中,以便可以进行焊接约束,这是在UAM过程引起的振动过程中,防止基材移动的必要步骤。该公司与EWI合作,为组件制造基础结构。

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       Fabrisonic总裁马克·诺福克(Mark Norfolk)在帖子中写道:“大多数基于熔融的增材制造工艺很难在粉末床零件上打印异种金属。” “但是,UAM与众不同,因为它可以适应各种各样的外部条件。如果有光滑的金属基材,则可以使用UAM。”UAM的减材技术用于将有机PBF打印部件的顶部铣削成平坦的平面,然后在顶部打印铜片和铝层。

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Fabrisonic将异种金属打印到正确的高度后,便将零件铣削成一个用于定制传感器的口袋。将传感器放入内部后,UAM再次用于在口袋上打印更多的铜和铝层以将其包裹起来,由这些多余的层粘合到现有金属上而形成的气密密封可延长传感器的使用寿命并保护传感器,以便提供更准确的读数。最终,Fabrisonic将所有多余的箔都研磨成最终形状。

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诺福克总结道:"上面所展示的部分和过程是众多包括 UAM 和替代 AM 形式的第一部分。"随着 Fabrisonic 获得更多机会将这一独特技术融入到新应用中,所生产的产品只会继续进步。通过将其他增材工艺与 UAM 的众多优势相结合,不同的工艺将开始相互补充。谁知道工程师和设计师接下来会突破什么界限?"

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