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超声波3D打印:真正实现冶金结合

2015-12-21 09:35
龙凰
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  很多3D打印爱好者可能会对金属3D打印技术,比如选择性激光熔化(SLM)或者直接金属激光烧结(DMLS)等,至少有个基本的了解。但是有一种特殊的金属3D打印技术知道的身就不多了,那就是超声波增材制造(UAM)技术。2011年,来自美国俄亥俄州的3D打印公司Fabrisonic在这一领域处于领先地位,该技术主要通过超声波来实现金属箔层的融合。Fabrisonic公司控制的9项专利涵盖了UAM工艺的各个方面。

超声波3D打印:真正实现冶金结合

  据了解,UAM的出现实际上早于这家只有4年历史的公司,早在1999年Dawn White就发明了这项技术并申请了相应的专利。不过随后White的专利经过多次转手,到如今Fabrisonic成了UAM技术的唯一拥有者。这种固态3D打印技术可以实现具有完全密度的真正冶金结合,并可以用于多种金属材料,比如铝、铜、不锈钢、钛等等。

  使用这种3D打印技术,Fabrisonic可以用一系列连续的金属箔带生成实体对象,从而制造出金属零部件。它的基本过程类似于3D打印方法,都是先通过CAD模型来构造一个详细的3D对象,然后通过一系列的机械操作将其打造出来。首先,操作人员需要将基板固定在机器的砧座上,然后将箔带拉到焊接角的下方,由后者向下施加压力,与此同时,一组超声波换能器将特殊的超声波震动也施加到这些金属箔片上。

超声波3D打印:真正实现冶金结合

  在机械压力和超声波力的作用下,该箔片会跟构建板贴合在一起。该机器会重复这一过程,直到整个区域都被多层金属铂覆盖,之后再用CNC铣床用来除去过量箔和实现该层所希望的形状。这种超声波焊接、铣的过程会重复进行,先在每层一条条地排列箔带,然后再在垂直方向上一层层堆叠,直到完成完整的3D对象。每层之间箔带的排列必需错开以使接缝不止于重叠,这就消除了结构中的任何潜在弱点。

超声波3D打印:真正实现冶金结合

  由上面的介绍可见,UAM是真正的增材和减材制造方法的组合。箔带的铺设和超声波焊接是一种增材工艺,而另一方面使用CNC设备切割出3D对象的确切几何形状,又用的是减材方法。

  每年,Fabrisonic公司都会举行UAM技术研讨会中,汇聚这方面的研究人员进行交流。今年的研讨会是2015年7月29日在Fabrisonic公司的总部举行的。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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