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詳細(xì)介紹
超聲波3D打印
超聲波3D打印概述
很多3D打印愛(ài)好者可能會(huì)對(duì)金屬3D打印技術(shù)，比如選擇性激光熔化(SLM)或者直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)等，至少有個(gè)基本的了解。但是有一種特殊的金屬3D打印技術(shù)知道的身就不多了，那就是超聲波增材制造(UAM)技術(shù)。2011年，來(lái)自美國(guó)俄亥俄州的3D打印公司Fabrisonic在這一領(lǐng)域處于前列地位，該技術(shù)主要通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬箔層的融合。Fabrisonic公司控制的9項(xiàng)涵蓋了UAM工藝的各個(gè)方面。
據(jù)天工社了解，UAM的出現(xiàn)實(shí)際上早于這家只有4年歷史的公司，早在1999年Dawn White就發(fā)明了這項(xiàng)技術(shù)并申請(qǐng)了相應(yīng)的證書。不過(guò)隨后White經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)手，到如今Fabrisonic成了UAM技術(shù)的擁有者。這種固態(tài)3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)具有密度的真正冶金結(jié)合，并可以用于多種金屬材料，比如鋁、銅、不銹鋼、鈦等等。
使用這種3D打印技術(shù)，F(xiàn)abrisonic可以用一系列連續(xù)的金屬箔帶生成實(shí)體對(duì)象，從而制造出金屬零部件。它的基本過(guò)程類似于3D打印方法，都是先通過(guò)CAD模型來(lái)構(gòu)造一個(gè)詳細(xì)的3D對(duì)象，然后通過(guò)一系列的機(jī)械操作將其打造出來(lái)。首先，操作人員需要將基板固定在機(jī)器的砧座上，然后將箔帶拉到焊接角的下方，由后者向下施加壓力，與此同時(shí)，一組超聲波換能器將特殊的超聲波震動(dòng)也施加到這些金屬箔片上。
在機(jī)械壓力和超聲波力的作用下，該箔片會(huì)跟構(gòu)建板貼合在一起。該機(jī)器會(huì)重復(fù)這一過(guò)程，直到整個(gè)區(qū)域都被多層金屬鉑覆蓋，之后再用CNC銑床用來(lái)除去過(guò)量箔和實(shí)現(xiàn)該層所希望的形狀。這種超聲波焊接、銑的過(guò)程會(huì)重復(fù)進(jìn)行，先在每層一條條地排列箔帶，然后再在垂直方向上一層層堆疊，直到完成完整的3D對(duì)象。每層之間箔帶的排列必需錯(cuò)開以使接縫不止于重疊，這就消除了結(jié)構(gòu)中的任何潛在弱點(diǎn)。
超聲波3D打印原理
超聲波發(fā)生器將交流電轉(zhuǎn)換成超聲頻的正弦電振蕩信號(hào)，換能器將電振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲頻機(jī)械振動(dòng)，變幅桿將換能器的縱向振動(dòng)放大后傳遞給工件，從而實(shí)現(xiàn)超聲振動(dòng)加工。
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