NASAは超音波3Dプリント技術を使ってスマートパーツを開発している

NASAは超音波3Dプリント技術を使ってスマートパーツを開発している


FBG センサーは、変位、速度、加速度、温度を正確に測定できるファイバー グレーティング センサーです。主に炭鉱周辺の岩石、橋梁・梁の建設、航空宇宙、石油化学産業などの分野で使用されます。 FBG センサーを金属部品に埋め込むと、その部品は温度や速度などの変数を感知できるスマート部品になります。 NASA のラングレー研究センターは最近、Fabrisonic と協力し、Fabrisonic の UAM 3D プリンターを使用して FGB センサーを金属部品に埋め込み、長期間にわたって部品の歪みを監視しました。 NASAのスマートパーツ

通常、金属 3D 印刷プロセス中に高温が発生し、埋め込まれた FBG センサーの感度が低下する可能性があります。そのため、センサーが組み込まれたスマート金属部品の製造には、低温製造技術の使用が必要になります。 Fabrisonic の UAM 3D プリンターのユニークな点は、超音波溶接と CNC を組み合わせた技術を使用していることです。 UAM プロセスでは、主に超音波を使用して、通常の金属シートから引き出された金属層を溶かし、3D プリントを完成させます。この方法は真の冶金結合を実現し、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、チタンなどのさまざまな金属材料に使用できます。温度が華氏 200 度未満の製造プロセスでセンサーを埋め込むことで、センサーの損傷を防ぎます。



このスマート コンポーネントの製造プロセスでは、Fabrisonic は小さなチャネルをドリルで開け、その小さなチャネルにセンサーを配置し、チャネル上で金属を層ごとに溶接し続けます。 NASA ラングレー研究センターによるテストの結果、コンポーネントに埋め込まれたセンサーは製造プロセス中に損傷を受けておらず、歪み検出タスクを正常に完了できることが分かりました。

Antarctic Bearによると、超音波金属溶接技術は1830年代に始まりましたが、超音波トランスデューサーの電力制限のため、超音波溶接技術は長年にわたり主にプラスチック溶接の分野で使用されてきました。高出力超音波トランスデューサーが登場して初めて、この技術は特定の厚さの金属箔を溶接する分野で開発されました。中国でも、ハルビン工程大学とChuxin Electromechanicalが共同開発した超音波急速固化成形製造装置など、この技術で進歩を遂げている。

さらに読む:
ファブリソニックは超音波3Dプリント技術を使用して金属部品を製造しています
3D プリントの新技術: 超音波積層造形とは? 》

出典: 3Dサイエンスバレー

超音波、NASA

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