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Fabrisonic独特的超声波增材制造(UAM)技术

发布时间: 2015-02-17 07:00 来源: 天工社 作者: 网络 点击: 我要评论 条评论)

来自德国的Fabrisonic是一家与众不同的工业级3D打印机生产商。它的独特之处在于其使用了一种将超声波焊接与CNC结合起来的技术,被称为超声波增材制造(UAM)技术。

自2011年以来,Fabrisonic一直在为航空航天、汽车、科研和工业应用生产复杂而精密的金属部件。

该UAM工艺主要使用使用超声波去熔融用普通金属薄片拉出的金属层,从而完成3D打印。该方法能够实现真正冶金学意义上的粘合,并可以使用各种金属材料如铝、铜、不锈钢和钛等。Fabrisonic的方法可以同时“打印”多金属材料,而且不会产生不必要的冶金变化。该工艺能够使用成卷的铝或铜质金属箔片制造出带有高度复杂内部通道的金属部件。

UAM的制造过程包括通过使用频率高达2万赫兹超声波施加在金属片上,用超声波的振荡能量使两个需焊接的表面摩擦,构成分子层间的熔合,然后以同样的原理逐层连续焊接金属片,并同时通过机械加工来实现精细的3D形状,从而形成坚实的金属物体。这种技术有点像Mcor公司的纸质3D打印技术,只不过Mcor使用的是复写纸和粘合剂,而UAM则是使用金属片和超声波。

而这种UAM设备是在3轴CNC机床的基础上衍生出来的,焊接过程可以在任何时点停止,然后再用机械加工做出内部的三维通道。然后再用增材制造将其密封起来。

由于电子设备往往会产生热量,热管理组件往往会成为设计的关键部分。这种热交换器装置过去是通过CNC机加工而成的,但是机加工在创建复杂的通道以及阵列式的交叉钻孔和内部路径的能力十分有限。而如今可以通过UAM来制造出拥有复杂内部通路的金属部件,使其具备良好的热传导性。

因为UAM工艺是固态的,不涉及熔化,这个工艺可以用来将导线、带、箔和所谓的“智能材料”比如传感器、电子电路和致动器等完全嵌入密实的金属结构,而不会导致任何损坏。从而为电子器件的设计带来新的可能性。

但是由于UAM技术在增材制造每一层的同时还要进行CNC的操作,所以它不能像其它的3D打印方法那样给设计带来完全的自由度,但是要比像CNC这样纯的机加工设备又要好的多了。

下面是CNC与Fabrisonic混合金属3D打印技术的对比:

(责任编辑:单刀)
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