超声波增材制造 (UAM)

1。简介：使用声波进行焊接

超声波增材制造 (UAM) 或超声波增材制造是一种在室温下工作的混合金属 3D 打印工艺。 UAM 不是用热量熔化金属粉末，而是使用高频超声波振动将薄金属箔逐层焊接在一起。

由于该工艺根本不需要熔池（固态工艺），并且与集成 CNC 铣头相结合，因此可以生产直接打印电子设备和传感器的“智能”组件。

2。嵌入热敏电子器件

低工艺温度（通常低于 150 °C）的最大优点是可以嵌入敏感元件。

• 固体金属传感器：您可以暂停打印过程，将光纤电缆、热电偶或微芯片插入准备好的通道，然后继续打印。由于不产生热量，传感器可以正常工作。结果是一块坚固的金属块，具有“感觉”并在内部进行交流。
• 智能结构：此类组件可自我监测疲劳情况（结构健康监测）——这是航空航天业的梦想。

3。多种材料：不可能的连接

UAM 不仅可以将相同的金属焊接在一起，还可以将实际上被认为冶金上不相容的金属连接在一起。

由于没有形成熔体，因此不会形成脆性金属间相（例如铝和钛之间的金属间相）。铝箔可与铜箔或钛箔交替焊接。这样可以创建定制的层压板（金属基复合材料），在原子水平上将铜的导电性与铝的轻盈性结合起来。

4。混合数控组合

由于箔条被放置在彼此的顶部，因此最终的形状最初只是一个阶梯状的块。因此，UAM 机器（例如 Fabrisonic）始终以混合方式工作。焊接高度达到几毫米后，集成 CNC 头会铣削出精确的内部轮廓、通道或外部尺寸。由于已达到铣床的公差，成品部件通常不需要进一步的后处理。

5。结论：智能几何的利基市场

超声波增材制造不适用于打印精致的晶格结构或经典原型。它们的优势在于大面积、多层层压板和极其有价值的“智能部件”，其中传感器被密封且无热地嵌入固体铝或铜中。 UAM 是热交换器和网络飞机部件领域绝对的技术领导者。