Ультразвуковое уплотнение

Ультразвуковая консолидация (UC) или Ультразвуковое аддитивное производство (UAM ) - это низкотемпературное аддитивное производство или технология 3D-печати для

Примеры деталей UAM: Микро-теплообменник и разнородные металлические детали с алюминием и медью.

Процесс заключается в непрерывной очистке металлической фольги вместе с ультразвуковыми колебаниями под давлением, т. е. Классификация листового ламинирования в аддитивном производстве. Плавление - это не механизм образования. Вместо этого металлы соединяются в твердом состоянии посредством разрыва поверхностных оксидных пленок между металлами, то есть с помощью механизмов ультразвуковой сварки металлов. ЧПУ контурное фрезерование используется взаимозаменяемо с дополнительной стадией процесса для введения внутренних элементов и добавить детали к металлической детали. UAM имеет возможность соединять несколько типов металлов вместе, то есть соединять разнородные металлы без образования интерметаллических соединений или с минимальным образованием интерметаллических соединений, и позволяет заделку термочувствительных материалов при относительно низкой температуре - обычно менее 50% металла. температура плавления матрицы.

Соединение нескольких металлов в единое целое. Металлы: медь, латунь и алюминий. Встраивание термочувствительного оптоволоконного кабеля.

Ультразвуковое уплотнение или процесс ультразвукового аддитивного производства был изобретен и запатентован Dawn White. В 1999 году Уайт основал Solidica Inc., чтобы продавать коммерческое оборудование UAM - набор машин для формования. Приблизительно в 2007 году Институт сварки Эдисона (EWI) и Solidica начали сотрудничество по перепроектированию сварочного оборудования, чтобы устранить ограничения качества соединения и расширить свариваемые металлы в процессе - так называемый сверхмощный UAM. В 2011 году была создана Fabrisonic LLC для коммерциализации улучшенного процесса UAM - машинного пакета SonicLayer.

Как и в большинстве других процессов аддитивного производства, UC создает объекты непосредственно из модели CAD требуемого объекта. Затем файл «нарезается» на слои, в результате чего создается файл .STL, который может использоваться машиной UC для создания требуемого объекта слой за слоем.

Схема Процесс ультразвуковой консолидации (UC) или ультразвукового аддитивного производства (UAM).

Общий производственный процесс:

• Опорная плита помещается на станке упор и фиксируется.
• Затем металлическая фольга протягивается под сонотродом, который прикладывает давление посредством нормальной силы и ультразвуковых колебаний, и прикрепляется к пластине.
• Затем этот процесс повторяется до достижения требуемой площади был покрыт уплотненным ультразвуком материалом.
• Затем используется фрезерный станок с ЧПУ для обрезки излишков фольги с детали и достижения требуемой геометрии.
• Цикл наплавки и обрезки повторяется до тех пор, пока не будет достигнута заданная достигается высота (обычно 3–6 мм).
• На этой высоте используется меньшая чистовая фреза для создания требуемого допуска и чистоты поверхности h детали.
• Цикл наплавки, обрезки и отделки продолжается до тех пор, пока готовый объект не будет изготовлен; в какой момент она снимается наковальне и готовое изделие извлекают из опорной плиты.

1. ^Расширенные материалы и процессы ультразвуковой консолидации алюминиевой оснастки, D.R. Белый, Vol. 161, 2003, стр. 64–65.
2. ^Комитет ASTM F42 по технологиям аддитивного производства, «Стандартная терминология для технологий аддитивного производства», 2012 г.
3. ^Справочник по сварке AWS, глава по ультразвуковой сварке металлов, K.F. Графф; Дж. Ф. Девайн; Дж. Келтос; N.Y. Zhou ;. W.L. Roth, 2000.
4. ^Журнал быстрого прототипирования, Использование ультразвуковой консолидации для изготовления многоматериальных структур, Г.Д. Джанаки Рам; К. Робинсон; Ю. Ян; БЫТЬ. Stucker, Vol. 13, No. 4, 2007, pp. 226–235
5. ^Докторская диссертация в Университете Делавэра, ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНСОЛИДИРОВАННОЙ АЛЮМИНИЕВОЙ И МЕДНОЙ ПЛЕНКИ С ПОМОЩЬЮ СКАНИРОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ, Jennifer Mueller Consolidation, 2014. для встраивания SMA-волокон в алюминиевые матрицы, CY Конг; R.C. Парить; ВЕЧЕРА. Диккенс, т. 66, No. 1–4, 2004, pp. 421–427
6. ^Журнал инженерных материалов и технологий, характеристика процесса внедрения SiC-волокон в матрицу Al 6061 O посредством ультразвукового уплотнения, Д. Ли; R.C. Soar, Vol. 131, No. 2, 2009, pp. 021016-1 - 021016-6
7. ^Journal of Materials Processing Technology, Температурные переходные процессы во время обработки материалов с помощью сверхмощного ультразвукового аддитивного производства, M.R. Sriraman; Мэтт Гонсер; Хиромичи Т. Фуджи; С.С. Бабу; Мэтт Блосс, Vol. 211, 2011, pp. 1650–1657
8. ^http://www.freepatentsonline.com/6519500.html
9. ^Конференция SFF, «ПРОИЗВОДСТВО УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ДОБАВОК ОЧЕНЬ МОЩНОЙ МОЩНОСТИ (VHP UAM) ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ», К.Ф. Графф; М. Шорт; М. Норфолк, 2010.
10. ^http://fabrisonic.com/