增材制造让公司能够“跳出框框”思考。工程师现在可以不受尺寸、形状或材料限制地开始研究零件。这些公司没有采用 15 个不同的 CNC 铣削零件并将它们钎焊在一起,而是完全重新构想了零件 - 将其作为一个零件构建。
最重要的是,增材制造的采用带来了新一代航空航天/国防领域的高性能部件,例如洛克希德马丁公司的卫星球形燃料箱。还有一些零件,例如目前正在生产的 GE 燃料喷嘴,采用传统制造无法考虑的运动设计。
在过去的五年中,大多数 3D 打印的生产零件来自该部门是由聚合物制成的。聚合物技术的出现时间明显长于金属增材制造,因此在 MRL(制造准备水平)范围内更为成熟。商业军用车辆现在充满了 3D 打印的塑料管道、电缆支架和软管布线系统。然而,在过去 18 个月中,Fabrisonic 见证了金属生产部件向 3D 打印的加速转变。机身制造商和一流的航空航天供应商都是新的采用者。
Fabrisonic 提供各种金属的 3D 金属打印服务,正在为其组合添加一个新选项:其超声波增材制造(UAM) 工艺于 2015 年推向市场,利用声波在不需要熔化的过程中合并金属箔层。这允许构建以前认为不可能的部件,例如用于 NASA 的具有嵌入式冷却和嵌入式传感器的铝部件以及用于橡树岭国家实验室的微通道热交换器。
在固态中构建使 Fabrisonic 能够加入不同的金属和其他热敏材料,例如电子产品。
例如,在铝中,峰值回火特性低于 250°F (121°C),这允许在不改变基础材料特性的情况下进行 3D 打印。低温允许结合 Fe-Al、Al-Ti、Ta-Fe 和 Cu-Al 等金属组合,而不会形成脆性金属间化合物。
由于低温结合,UAM 允许电子和传感器嵌入坚固的金属块中而不会损坏。电子产品可以包括微处理器、塑料连接器、USB 端口、热电偶、光纤和布拉格光栅。
其中一种方式是在整个金属结构中放置传感器,以提供持续的健康和损坏报告.具有嵌入式光纤应变传感器的结构“知道”自身的健康状况,并且可以实际记录组件随时间的累积损坏。
航空航天部门利用此功能的另一种方式是通过在单个部分。使用 UAM,可以在不产生脆性中间体的情况下粘合不同的金属llics,这使得 Fabrisonic 可以为特定属性打印定制材料。例如,铝和钛的交替层可以结合起来生产重量轻但具有足够弹道性能的装甲产品。
Fabrisonic 的固态焊接方法还可以 3D 打印复杂的内部形状,如热交换器。 UAM 支持以前从未考虑过的组件设计。可以一次性打印出具有 (A) 用于热管理的嵌入式通道 (B) 用于强度的金属基复合材料 (C) 用于控制的电子设备和传感器以及 (D) 用于优化空间强度的多种金属的部件。一个部件涵盖多种功能将使制造商能够制造出更轻、功能更强大的产品。