Innowacje Fabrisonic i Luna Tworzenie inteligentnych struktur 3D z wbudowanymi czujnikami światłowodowymi

Firma Fabrisonic z Ohio jest dobrze znana w branży ze swojego hybrydowego metalowego procesu drukowania 3D, zwanego Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM), który wykorzystuje drgania ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości do łączenia warstw folii metalowej w stanie stałym. Teraz współpracuje z liderem technologii optycznych Luna Innovations nad stworzeniem inteligentnych struktur drukowanych 3D.

Zespół współpracujący użyje tych struktur, aby odpowiedzieć na pytania takie jak znalezienie dokładnego obciążenia krytycznego komponentu podczas pracy i ustalenie, czy ulepszenia są możliwe dzięki monitorowaniu procesu produkcji dodatków na miejscu.

"Firma Fabrisonic skomercjalizowała nowy metalowy proces drukowania 3D, który odbywa się w bardzo niskich temperaturach, umożliwiając zespołowi łatwe osadzenie czujników światłowodowych Luna w solidnych częściach metalowych , "Napisał prezes Fabrisonic i dyrektor generalny Mark Norfolk. "Dzięki komplementarnym technologiom" inteligentne struktury "Luny i Fabrisonica mogą być wykorzystywane do gromadzenia danych do monitorowania zdrowia i polecenia / kontroli wysokiej wierności, jak również do podstawowych badań i badań."

Program SBIR / STTR został niedawno przyznała zespołowi Fabrisonic i Luna Innovations dwie oddzielne umowy badawcze, które skupią się na osadzeniu sensorów w kluczowych częściach drukowanych w 3D, w celu dostarczenia istotnych danych z wnętrza komponentów.

Pierwsza umowa badawcza skupi się na Fabrisonic i Luna opracowują inteligentną rurę do układów paliwowych w NASA. Program użyje rury do układów paliwowych, które zintegrują czujniki odkształceń Luny ze ścianą rury wydrukowanej w 3D, aby zmierzyć takie rzeczy jak strumień ciepła, temperatura i ciśnienie. Włókna wykrywające odkształcenia zostaną osadzone w rurach wykonanych ze stali nierdzewnej i aluminium, co pozwoli na "ciągłe monitorowanie odkształceń w ściance rury".

Gdy włókna zostaną już osadzone, Fabrisonic i Luna będą uszczelnić i cyklicznie naciskać rurę w celu zebrania danych. Po udanej kalibracji, wydrukowana rura 3D z wbudowanym czujnikiem umożliwi zespołowi osiągnięcie w czasie rzeczywistym telemetrii temperatur i ciśnienia w wielu ważnych punktach w układach paliwowych NASA.

Druga umowa dotyczy zespołu z wykorzystaniem procesu UAM firmy Fabrisonic w celu stworzenia inteligentnej kasety bazowej do drukarek laserowych 3D ze zgrzewarką proszkową z agencją Obrony Logistyki (DLA). Fabrisonic osadzi opatentowane włókna z Luny na solidnych metalowych płytach z instrumentami, które zostaną umieszczone w drukarce 3Dsłuży jako punkt początkowy budowy proszku.

Następnie zespół użyje systemu pomiarowego Luna ODiSl, który mierzy obciążenie szczątkowe na złożonych powierzchniach drukowanych elementów 3D, w celu zebrania setek danych o temperaturze i odkształceniu punkty podczas budowy w czasie rzeczywistym. Ostatecznym celem projektu jest poprawa ogólnej metodologii procesów drukowania w technologii fuzji 3D ze złożem proszku, a także określenie sposobu właściwego mierzenia zdolności i przewidywanie wszelkich możliwych problemów zanim wystąpią.

Dodatkowo, zespół Fabrisonic i Luna współpracuje z wieloma innymi partnerami, aby osadzić czujniki światłowodowe w bardzo wymagających środowiskach, takich jak reaktory jądrowe.