ULTRASONISCHE ADDITIVE FERTIGUNG
Die Kraft des Klangs verbindet Schichten aus Metallfolie zur Strahlenabschirmung und mehr.
Bei einem 3D-Metalldruckverfahren, das ein patentiertes Ultraschall-Fertigungsverfahren (UAM = Additive Manufacturing) verwendet, werden Schallwellen verwendet, um Metallfolienschichten miteinander zu verbinden. Diese Technologie kann komplexe Bauteile mit Merkmalen und Attributen herstellen, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken nicht möglich sind.
Fabrisonische 3D-gedruckte Schichten aus 6061 Aluminium und 0,008 "dicker Tantalfolie zeigen dies Strukturbauteile und Strahlungsabschirmung können zu einer monolithischen Platte kombiniert werden.
Tantal, ein seltenes duktiles Übergangsmetall mit einem hohen Schmelzpunkt, weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und ist aufgrund seiner hohen Ordnungszahl (Z) für die Strahlungsabschirmung geeignet.
Satelliten haben lange Schichten aus Aluminium, Titan und Tantal verwendet, um eine abgestufte Z-Struktur zu erzeugen. Die Variation der Z-Werte der Metalle erzeugt ein effektives Filter entlang eines breiten Strahlungsspektrums, schützt empfindliche elektronische Komponenten und reduziert Hintergrundrauschen für die Signalanalyse. Im Allgemeinen ist die abgestufte Z-Abschirmung auch leichter und dünner als die herkömmliche Abschirmung.
Da UAM unterschiedliche Metalle problemlos kombinieren kann, kann Fabrisonic Strukturplatten mit mehreren verschiedenen Z-Nummern-Materialien in einem einzigen Bauteil drucken. Dies begrenzt die Teilezahl und eliminiert komplexe Lötvorgänge.
Mark Norfolk, Präsident von Fabrisonic, sagt, UAM scheuert die Oxide von den zu verbindenden Metalloberflächen ab und ermöglicht ihnen eine starke metallurgische Verbindung. Mit etwas Druck und Wärme kann UAM einen Streifen von fast allen Längen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 μm herstellen. Aus diesen Streifen lassen sich Platten mit einer Größe von 6 Fuß x 6 Fuß zusammenbauen.
Da der Prozess bei einer relativ niedrigen Temperatur (200 ° F Peak für Aluminium) stattfindet, ist es möglich, Elektronik in vollständig dichte metallische Platten wie Dehnungsmessstreifen, Thermoelemente oder Glasfaserkabel einzubetten.
Multimetallkomponenten wie dieses Kupfer-, Aluminium- und Titanlaminat können mit UAM-Prozessen maßgeschneidert werden.
Metall-3D-Drucktechnologien versprechen, Teile mit komplexen Schichtstrukturen zu erzeugen, die mit herkömmlichen Fertigungsansätzen nicht möglich sind, einschließlich Teilen, bei denen unterschiedliche Metalle im gleichen Teil und in komplexen Formen verwendet werden.
„Wir stellen Teile her, die strukturelle Lasten tragen und eine eingebaute Abschirmung haben, die normalerweise mehrere Zentimeter dick ist“, erklärt Norfolk. Kosten- und Gewichtseinsparungen ergeben sich aus der Kombination von Funktionen in einem Teil.
Norfolk erklärt: „ASTM hat eine Spezifikation für die additive Fertigung (AM), die verschiedene Methoden einschließlich der Blechlaminierung erkennt. Wir verwenden einen Festkörperprozess, um Schicht für Schicht aufzubauen - einige der Teile bestehen aus Tausenden von Folienschichten - in der Regel 0,005 "bis 0,010". " .
Das Unternehmen druckt zudem 3D-Hochleistungs-Leichtmetallwärmetauscher, indem Aluminium und Kupfer in Konstruktionen kombiniert werden, die mit der traditionellen Fertigung schwer zu erreichen wären. „Wir können Kühlmittelschleifen in die Struktur eines Satelliten drucken, so dass der Rahmen zu einem riesigen Wärmetauscher werden kann“, sagt Norfolk.
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