Fabrisonic 社、超音波積層造形 (UAM) をベースにした超高出力 Soniclayer X̅ シーム溶接機を発売

概要：超音波積層造形技術は、高出力の超音波エネルギー、金属箔を原料とし、金属層間の振動と摩擦により発生する熱を利用して、界面間の金属原子の相互拡散を促進し、界面間に固体の物理的冶金結合を形成し、層ごとに積み重ねられた金属ストリップの積層造形技術を実現する積層造形技術です。

近年、この技術は海外で急速に発展しており、エンジニアは統合付加プロセスとCNCフライス加工などの減算プロセスを組み合わせて、超音波成形と製造を統合した超音波付加製造技術を実現しています。

△超音波積層造形技術

2021年9月13日、Antarctic Bearは、ソリッドステート金属3Dプリントの専門企業Fabrisonicが、市場の既存モデルの2倍のパワーを持つと主張するSonicLayer X̅シーム溶接機を発売したことを知りました。

シーム溶接機は、連続チューブやシーム、ソーラーパネル、バッテリーのアノードとカソード、コネクタなどの用途で、金属箔やシートを接合するためによく使用されます。 Fabrisonic の新しい特許取得済み 10,000W SonicLayer X̅ は、他の既存モデルよりも動きが速く、素材が厚く、ダウンフォースが高く、素材の選択肢も豊富であると伝えられています。

「超音波溶接を 10,000 ワットに上げることで、金属シーム溶接機で可能な範囲が広がります」と、ファブリソニックの CEO であるマーク・ノーフォークは述べています。「これには、速度の向上、材料の幅と厚さの増加、ステンレス鋼、インコネル、さらには耐火金属を含む多数の新しい金属合金が含まれます。」

△ SonicLayer X̅ アルミホイル袋に4つの縫い目を溶接して密閉します。写真提供：Fabrisonic
ファブリソニックのUAMテクノロジー

Fabrisonic 独自の超音波積層造形 (UAM) テクノロジーは、超音波振動を使用して金属箔の層を溶接して 3D 形状にするハイブリッド金属 3D 印刷プロセスです。結果として得られたモデルは CNC 加工され、より複雑な機能を実現できます。

UAM は低温でも動作できるため、集積電子機器の 3D プリントに適しており、高速 3D プリントも実現できます。 Fabrisonic は 2017 年に UAM 特許を申請し、2 年後に UAM 原理に基づいた SonicLayer 1200 マシンをリリースしました。

同社は2011年の創業以来、NASAと数多くのパートナーシップを確立しており、光学センサーの専門企業であるLunar Innovationsと協力してNASAの燃料パイプラインにセンサーを直接3Dプリントしたり、さまざまなアモルファス合金を耐腐食性のマルチメタルクラッディングに融合するSBIRプロジェクトに着手したりしている。

2018 年、Fabrisonic と NASA ジェット推進研究所は、UAM を使用して 3D プリント熱交換器を製造する方法の検討を開始しました。今年初め、両社はFabrisonic社のSonicLayer 1200を使用して、衛星向けに価値の高い3Dプリント熱交換器を開発したと発表し、6月にはNASAの宇宙船向けにUAM 3Dプリント熱交換器を製造するために協力を継続することを決定した。

最近、Fabrisonic は UAM テクノロジーの基盤となる品質管理システム (QMS) に対して ISO 9001:2015 認証を取得しました。この認証は品質管理システムだけでなく、同社のUAM関連製品、設備、研究開発サービスにも適用されます。

△ SonicLayer X̅ シーム溶接機は、異種金属や小型部品の接合など、さまざまな金属でバッテリーセルを製造できます。画像はFabrisonicより
ソニックレイヤーX̅

Crystal Market Research の 2 月のレポートでは、シーム超音波金属溶接機市場において大きな発展と大幅な成長が予測されています。 Fabrisonic の SonicLayer X̅ シーム溶接機は、複数の特許と 10 年にわたる UAM の経験に基づく技術に基づいています。

Fabrisonic によれば、SonicLayer X̅ は市場の競合製品のほぼ 2 倍のパワーを備えています。このシーム溶接機は、完全に結合した固体溶接を生成する縦方向超音波を特徴としており、金属箔またはシートを接合する必要があるあらゆる用途に使用できます。

△銅箔から銅バスバーを製造する工程におけるSonicLayer X̅シーム溶接。写真提供：Fabrisonic
SonicLayer X̅ は 10,000 ワットの電力を誇り、最大 1 インチの幅で毎分最大 250 インチの溶接が可能です。アルミニウム、銅、ステンレス鋼、ニッケル合金、金属マトリックス複合材を加工できるこのシーム溶接機は、最大 10,000 N のダウンフォースを加えることができます。 SonicLayer X̅ はより効率的に設計されており、1 つのプロセスでより多くのレイヤーを接続できます。

SonicLayer X̅ は、相互接続、バッテリー、フレキシブルシャント用のさまざまな電気グレードの箔の製造に成功しています。また、銅/銀、銅/アルミニウム、アルミニウム/鉄などの異種金属の組み合わせを溶接するのにも使用されます。

SonicLayer X̅ は、電気システムの高速生産を可能にするだけでなく、ホイル包装、板金溶接、クラッディング、選択的補強にも使用できます。

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