FABRICATION D'ADDITIFS ULTRASONIQUES
La puissance du son fusionne des couches de feuille de métal pour la protection contre les radiations, etc.
Une technique d’impression de métal 3D utilisant un procédé de fabrication d’additif par ultrasons (UAM) breveté utilise des ondes sonores pour fusionner des couches de feuille métallique. Cette technologie peut fabriquer des composants complexes avec des caractéristiques et des attributs impossibles avec les techniques de fabrication traditionnelles.
Fabrisonic a imprimé en 3D des couches d’aluminium 6061 et de feuille de tantale épaisse de 0,008 "pour montrer que Les composants structurels et la protection contre les rayonnements peuvent être combinés dans un même panneau monolithique.
Le tantale, un métal de transition rare et ductile avec un point de fusion élevé, présente une résistance élevée à la corrosion et son nombre atomique élevé (Z) le rend utile pour la protection contre les rayonnements.
Les satellites ont longtemps utilisé des couches d'aluminium, de titane et de tantale pour créer une structure en Z graduée. La variation des valeurs Z des métaux crée un filtre efficace sur un large spectre de rayonnement, protégeant les composants électroniques sensibles et réduisant le bruit de fond pour l'analyse du signal. En règle générale, le blindage en Z classé sera également plus léger et plus fin que le blindage traditionnel.
Étant donné que l'UAM peut facilement combiner des métaux dissemblables, Fabrisonic peut imprimer en 3D des panneaux structurels avec plusieurs matériaux portant le numéro Z différents dans un même composant. Cela limite le nombre de pièces et élimine les opérations de brasage complexes.
Mark Norfolk, président de Fabrisonic, a déclaré que l'UAM éliminait les oxydes présents sur les surfaces métalliques à joindre, leur permettant ainsi de créer un lien solide et métallurgique. En ajoutant un peu de pression et de chaleur, UAM peut créer une bande de 1 "de large sur presque toutes les longueurs, à des vitesses allant jusqu'à 300 ipm. Des panneaux de 6 pieds sur 6 pieds peuvent être assemblés à partir de ces bandes.
Comme le processus se déroule à une température relativement basse (200 ° F pour l'aluminium), il est possible d'intégrer des composants électroniques dans des panneaux métalliques entièrement denses, tels que des jauges de contrainte, des couples thermoélectriques ou des câbles à fibres optiques.
Les composants multimétalliques, tels que ce stratifié de cuivre, d'aluminium et de titane, peuvent être personnalisés avec les processus UAM.
Les technologies d'impression 3D en métal ont la promesse de créer des pièces avec des structures en couches complexes, ce qui n'est pas possible avec les méthodes de fabrication conventionnelles, y compris des pièces utilisant différents métaux en couches dans la même pièce et dans des formes complexes.
«Nous fabriquons des pièces qui supportent une charge structurelle et qui ont un blindage intégré, généralement de plusieurs pouces d’épaisseur», explique Norfolk. Les économies de poids et de poids proviennent de la combinaison de fonctions en une seule partie.
Norfolk explique: «ASTM a une spécification pour la fabrication additive (AM) qui reconnaît différentes méthodes, y compris le laminage de feuilles. Nous utilisons un processus à l'état solide pour construire couche par couche. Certaines pièces sont constituées de milliers de couches de feuilles, typiquement de 0,005 "à 0,010" d'épaisseur. " .
La société imprime également en 3D des échangeurs de chaleur haute performance et légers en combinant l'aluminium et le cuivre dans des conceptions difficiles à fabriquer avec une fabrication traditionnelle. «Nous pouvons imprimer des boucles de refroidissement dans la structure d'un satellite afin que le cadre devienne un énorme échangeur de chaleur», explique Norfolk.
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