Fabrisonic将金属粉末床融合与3D打印相结合，用于大型零件

位于俄亥俄州的Fabrisonic公司开发了一种独特的超声波增材制造（UAM）工艺，该工艺利用超声波将金属箔层以固态形式融合在一起。它的混合3D打印过程安装在传统的CNC设备上，因此，一旦合并图层，机器就可以切割出最终形状。

它的UAM工艺以其创建独特特征和复杂内部几何形状的能力而闻名，除了将传感器嵌入到固体金属零件中并结合异种金属之外。现在，Fabrisonic通过结合这三个功能，然后添加通过金属粉末床熔合（PBF）打印创建的有机几何形状，将事情做得更进一步。

根据SmarTech Analysis，关于其“ 2020年金属粉末增材制造”报告，粉末床融合技术正在“渗透到真正的制造领域，这种最初的接受只是提高了该技术的性能和能力的共同标准。” 在PBF工艺中，一层金属粉末沉积在构建板上，然后通常是激光，然后将材料的横截面融化，然后逐层添加新粉末，直到完成零件。

（图片由内部金属增材制造提供）

虽然Fabrisonic的UAM技术是印刷带有复杂内部结构，嵌入式传感器和多种金属的大型组件的不错选择，但对于精细的有机结构而言，它并不是很好的选择，因为创建这种组件需要很大的力债券。在另一方面，虽然PBF能够打印有机的精细图案，但是大部分都不是其优势。因此，Fabrisonic将两者结合起来以达到最佳效果。

这位不愿透露姓名的Fabrisonic客户希望为该特定项目提供三样东西：有机不锈钢几何形状，异种金属过渡以及完全封装在金属中的嵌入式传感器。Fabrisonic看到，通过将PBF和UAM结合起来，将能够获得可以嵌入到大型金属结构中的必要有机图案，并准确地向客户提供他们想要的东西。

将PBF组件作为毛坯送入Fabrisonic，然后将其放入夹具中，以便可以进行焊接约束-这是在UAM过程引起的振动过程中，防止基材移动的必要步骤。该公司与EWI合作，为组件制造基础结构。

Fabrisonic总裁马克·诺福克（Mark Norfolk）在帖子中写道：“大多数基于熔融的增材制造工艺在粉末床零件上印刷异种金属都将遇到麻烦。” “但是，UAM与众不同，因为它可以适应各种各样的外部条件。如果有光滑的金属基材，则可以使用UAM。”

UAM的减法技术用于将有机PBF印刷部件的顶部铣削成平坦的平面，然后在顶部印刷铜片和铝层。

Fabrisonic将异种金属印刷到正确的高度后，便将零件铣削成一个用于定制传感器的口袋。将传感器放入内部后，UAM再次用于在口袋上印刷更多的铜和铝层以将其包裹起来，由这些多余的层粘合到现有金属上而形成的气密密封可延长传感器的使用寿命并保护传感器，以便提供更准确的读数。最终，Fabrisonic将所有多余的箔都研磨成最终形状。

“所示的零件和过程是同时包含UAM和AM替代形式的许多零件中的第一个，”诺福克总结道。“随着Fabrisonic获得更多将这一独特技术整合到新应用中的机会，制造的产品将只会继续发展。通过将其他形式的添加剂的优点与UAM的众多优点相结合，不同的工艺将开始相互补充。