美国航空航天局利用超声波3D打印技术开发智能零部件

没得比

　FBG传感器是一种光纤光栅传感器，可以精准的测量位移、速度、加速度、温度。主要应用在煤矿围岩、桥粱建筑、航空航天、石油化学工业等领域。如果将FBG传感器嵌入到金属零部件中，这个零部件将成为可以感知温度、速度等变量的智能零部件。美国航空航天局(NASA)兰利研究中心最近与Fabrisonic公司合作，使用Fabrisonic的UAM 3D打印机将FGB传感器嵌入到金属零部件中，以长期监测零件的应变。

　　通常情况下，在金属3D打印的过程中会产生高温，这将会导致嵌入的FBG传感器失去敏感性。因此，制造嵌入传感器的智能金属零部件，需要使用低温的制造技术。Fabrisonic公司的UAM 3D打印机的独特之处在于使用了一种将超声波焊接与CNC结合起来的技术。UAM工艺主要使用使用超声波去熔融用普通金属薄片拉出的金属层，从而完成3D打印。这种方法能够实现真正冶金学意义上的粘合，并可以使用各种金属材料如铝、铜、不锈钢和钛等。在制造过程中温度低于200华氏度，在这样的温度环境下嵌入传感器可以避免传感器被损坏。

　　Fabrisonic公司在制造这个智能零部件的过程中，钻出一个小通道，并将传感器放入小通道中，然后在通道上继续进行金属的逐层焊接。经过NASA兰利研究中心的测试，嵌入到零部件中的传感器没有在制造过程中受到损坏，可以正常完成应变检测任务。