Innovazioni Fabrisonic e Luna. Realizzazione di strutture intelligenti stampate in 3D con sensori a fibra ottica incorporati
La società Ohio Fabrisonic è ben nota nel settore per il suo processo di stampa 3D di metallo ibrido , chiamato Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM), che utilizza vibrazioni ultrasoniche ad alta frequenza per unire strati di lamina metallica insieme in uno stato solido. Ora collabora con il leader della tecnologia di misurazione ottica Luna Innovations per realizzare strutture intelligenti stampate in 3D.
Il team collaborativo utilizzerà queste strutture per rispondere a domande come trovare il ceppo esatto di un componente critico durante il funzionamento e determinare se i miglioramenti sono possibili monitorando un processo di produzione additivo in situ.
“Fabrisonic ha commercializzato un nuovo processo di stampa 3D in metallo, che si verifica a temperature molto basse, consentendo al team di incorporare facilmente i sensori in fibra ottica Luna in parti metalliche solide”, ha scritto il presidente e CEO di Fabrisonic, Mark Norfolk. “Con le tecnologie complementari, le” strutture intelligenti “di Luna e Fabrisonic possono essere utilizzate per raccogliere dati per il monitoraggio della salute e per il controllo / controllo ad alta fedeltà, nonché per la scienza e la ricerca di base.”
Il programma SBIR / STTR ha recentemente assegnato al team congiunto Fabrisonic e Luna Innovations due distinti contratti di ricerca, che si concentreranno entrambi sull’incorporazione di sensori in parti stampate 3D chiave al fine di fornire dati importanti all’interno dei componenti.
Piastra di costruzione in metallo con sensori a fibra ottica incorporati, che verrà installata in una stampante PBF 3D per studiare il processo e quantificare i parametri di qualità.
Il primo contratto di ricerca si concentrerà su Fabrisonic e Luna sviluppando una pipa intelligente per i sistemi di alimentazione della NASA . Il programma utilizzerà la conduttura per i sistemi di alimentazione che integreranno i sensori di deformazione di Luna in una parete di tubi stampati in 3D per misurare elementi come il flusso di calore, la temperatura e la pressione. Le fibre sensibili alla deformazione saranno incorporate in tubi in acciaio inossidabile e alluminio, che consentiranno il “monitoraggio continuo della deformazione nella parete del tubo”.
Una volta che le fibre sono state incorporate, Fabrisonic e Luna sigilleranno e presseranno ciclicamente il tubo per raccogliere i dati. Dopo aver completato con successo la calibrazione, il tubo stampato in 3D con rilevamento integrale consentirà al team di raggiungere telemetria in tempo reale di temperature e pressioni in più punti importanti nei sistemi di alimentazione della NASA.
Il secondo contratto coinvolge il team che utilizza il processo UAM di Fabrisonic per creare una piastra di base intelligente per stampanti 3D a fusione di polvere laser bed con la Defense Logistics Agency ( DLA ). Fabrisonic incorporerà le fibre proprietarie di Luna in lastre di metallo solido strumentate, che saranno collocate in una stampante 3D per servire come punto di partenza di una polvere.
Quindi, il team utilizzerà il sistema di misurazione Luna ODiSl , che misura la deformazione residua su superfici complesse di componenti stampati in 3D, al fine di raccogliere centinaia di punti di dati di temperatura e deformazione durante la costruzione in tempo reale. L’obiettivo finale del progetto è quello di migliorare la metodologia generale per i processi di stampa 3D della fusione del letto di polvere, oltre a determinare come misurare correttamente le capacità e anticipare eventuali problemi prima che si verifichino.
Inoltre, il team di Fabrisonic e Luna sta collaborando con altri partner per incorporare sensori a fibre ottiche in ambienti altamente esigenti, come i reattori nucleari.
Per saperne di più su come il processo di stampa 3D di metallo a stato solido brevettato di Fabrisonic può essere utilizzato per integrare i sensori di deformazione a fibra ottica e altri componenti termosensibili direttamente in metallo denso, è possibile scaricare e leggere un nuovo documento tecnico dal titolo “Costruzione di fibra ottica Strain” Sensor in Metal Components, “è stato scritto Dr. Adam Hehr, ingegnere ricercatore presso Fabrisonic.