很多3D打印愛好者可能會(hui) 對金屬3D打印技術,比如選擇性激光熔化(SLM)或者直接金屬激光燒結(DMLS)等,至少有個(ge) 基本的了解。但是有一種特殊的金屬3D打印技術知道的身就不多了,那就是超聲波增材製造(UAM)技術。2011年,來自美國俄亥俄州的3D打印公司Fabrisonic在這一領域處於(yu) 領先地位,該技術主要通過超聲波來實現金屬箔層的融合。Fabrisonic公司控製的9項專(zhuan) 利涵蓋了UAM工藝的各個(ge) 方麵。

據了解,UAM的出現實際上早於(yu) 這家隻有4年曆史的公司,早在1999年Dawn White就發明了這項技術並申請了相應的專(zhuan) 利。不過隨後White的專(zhuan) 利經過多次轉手,到如今Fabrisonic成了UAM技術的唯一擁有者。這種固態3D打印技術可以實現具有完全密度的真正冶金結合,並可以用於(yu) 多種金屬材料,比如鋁、銅、不鏽鋼、鈦等等。
使用這種3D打印技術,Fabrisonic可以用一係列連續的金屬箔帶生成實體(ti) 對象,從(cong) 而製造出金屬零部件。它的基本過程類似於(yu) 3D打印方法,都是先通過CAD模型來構造一個(ge) 詳細的3D對象,然後通過一係列的機械操作將其打造出來。首先,操作人員需要將基板固定在機器的砧座上,然後將箔帶拉到焊接角的下方,由後者向下施加壓力,與(yu) 此同時,一組超聲波換能器將特殊的超聲波震動也施加到這些金屬箔片上。
在機械壓力和超聲波力的作用下,該箔片會(hui) 跟構建板貼合在一起。該機器會(hui) 重複這一過程,直到整個(ge) 區域都被多層金屬鉑覆蓋,之後再用CNC銑床用來除去過量箔和實現該層所希望的形狀。這種超聲波焊接、銑的過程會(hui) 重複進行,先在每層一條條地排列箔帶,然後再在垂直方向上一層層堆疊,直到完成完整的3D對象。每層之間箔帶的排列必需錯開以使接縫不止於(yu) 重疊,這就消除了結構中的任何潛在弱點。

由上麵的介紹可見,UAM是真正的增材和減材製造方法的組合。箔帶的鋪設和超聲波焊接是一種增材工藝,而另一方麵使用CNC設備切割出3D對象的確切幾何形狀,又用的是減材方法。
每年,Fabrisonic公司都會(hui) 舉(ju) 行UAM技術研討會(hui) 中,匯聚這方麵的研究人員進行交流。今年的研討會(hui) 是2015年7月29日在Fabrisonic公司的總部舉(ju) 行的。

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