NASA超声波金属3D打印技术，制造抗腐蚀涂层

2020年9月27日，南极熊获悉，金属3D打印专家利用超声波增材制造（UAM）技术，成功地将不同的非晶合金合并成多金属包层。

△作为NASA项目的一部分，Fabrisonic已经部署专利技术来3D打印多材料包层，图片来自Fabrisonic

作为美国国家航空航天局“SBIR研究”的一部分，Fabrisonic利用超声波能量而不是传统的激光能力来融合不同的耐腐蚀合金。利用专有的制造技术，Fabrisonic能够将金属连接到晶体基材上，而不破坏它们的任何有益特性。

由此产生的金属混合物比普通的晶体合金具有更高的强度和耐腐蚀性，这使得它们非常适合未来在航空航天工业中的覆层应用。

Fabrisonic的超声波快速成型制造技术

Fabrisonic的UAM技术是一种混合金属3D打印工艺，它将连续的金属带通过超声焊接成3D形状。这种方法在低温下操作，可以将电子器件等不同材料嵌入到金属合金结构中。

△Fabrisonic的UAM工艺，可以将不同的金属结合在一起，而不会失去任何耐腐蚀的品质，图片来自Fabrisonic

金属部件打印后，还可以使用数控机床对内外表面进行精加工，这使得用户可以创造出比传统金属3D打印工艺更细致的形状。自从Fabrisonic在2017年为UAM打印技术申请了专利后，又推出了SonicLayer 1200机器，这款机器采用了UAM技术。

△CNC加工阶段

Fabrisonic近年来与一些美国政府研究团体建立了合作关系。比如与橡树岭国家实验室(ORNL)合作，部署UAM为ORNL的高通量同位素反应器(HFIR)3D打印控制板。

Fabrisonic还与NASA建立了密切的合作关系，他们共同开发的3D打印热交换器设备在2018年通过了太空飞行质量控制测试。最近，Fabrisonic与光学传感器专家Luna Innovations合作，为NASA制造传感器项目。希望为斯坦尼斯航天中心的火箭测试台收集低温燃料管道的数据。

在NASA和Fabrisonic的最新合作中，Fabrisonic进一步开发了UAM工艺，用于打印组合金属包层，未来可能会有航空航天应用。

△Fabrisonic之前曾与NASA合作过项目，包括生产3D打印热交换器（如图），图片来自Fabrisonic

在测试过程中，团队发现，UAM的低温使得不同的金属合金能够在几乎没有金属间形成的情况下进行接合，而且不会降低其高强度的特性。这两家公司还发现，可以利用多道工序来添加更多的金属，这反过来又使结构的厚度能够根据其最终用途的应用进行定制。

△晶体金属包覆非晶合金

总的来说，在NASA开发计划的第一阶段，合作伙伴们成功地将铝、钛和钢等结晶金属融合在一起，产生了壁厚为1mm的零件。未来，3D打印技术可以部署在创建用于重型设备内的层压板，或用于石油和天然气管道的绝缘。

Fabrisonic公司的研究结果详见其题为 "Manufacturing Amorphous Wear and Corrosion Resistant Cladded Surfaces using Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) "的白皮书，作者为Fabrisonic公司总裁Mark Norfolk。

白皮书下载：

Fabrisonic White Paper 2020Final rev 9-22-20.pdf

下载地址在南极熊网站 https://www.nanjixiong.com/thread-143220-1-1.html

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