現在一提起3D打印技術，人們往往會想到比較傳統的經典增材制造技術，比如選區激光熔化（SLM）、直接金屬激光燒結技術（DMLS），激光立體成形技術（LSF）等，而這些增材制造技術的原理并無差異，都是由許多層材料融合成最終的產品形狀。但是，對于這些增材制造技術而言，并不總是那樣完美地成形產品的最終形狀。事實上，對于熟悉金屬3D打印技術的人而言，3D打印分為兩個不同的成形過程，一個是近凈成形過程，激光立體成形（LSF）、激光熔覆技術（LFD）等屬于近凈成形過程；另一個是凈成形過程，比如選區激光熔化（SLM）等屬于凈成形工藝。對于近凈成形工藝而言，大多數的金屬3D打印零件都需要后續的加工，比如研磨，拋光等手段，只是加工工序與傳統加工技術相比要小得多。

    事實上，有一種特殊的金屬3D打印技術，屬于金屬3D打印領域的冷門技術——超聲波增材制造技術（UAM）。超聲波增材制造（UAM）這個名字聽起來雖然新鮮，但他它也是基于一種傳統的加工工藝，叫做“超聲波焊接”。超聲波焊接是指利用超聲波的振動能量使兩個需焊接的表面摩擦，形成分子間融合的一種焊接方式。而當這種焊接方式被應用到3D打印機上時，也就成就了這項新的3D打印工藝：“超聲波增材制造”。

    目前，該技術主要用于為機器設備上的傳感器打造金屬保護殼。因為一般大型設備中經常要面臨的問題是傳感器的維護，這些傳感器往往會由于腐蝕、磨損和沖擊等原因隨著時間而老化失效。為了延長其使用壽命，使用者往往會在其外面罩上一層金屬保護殼。

    超聲波增材制造（UAM）使用超聲波去熔融普通用金屬薄片拉出的金屬層，從而完成3D打印。該方法能夠實現真正冶金學意義上的粘合，并可以使用各種金屬材料如鋁、銅、不銹鋼和鈦等。

    UAM的制造過程包括通過超聲波逐層連續焊接金屬片，并不時通過機械加工來實現指定的3D形狀，從而形成堅實的金屬物體。這種技術有點像Mcor公司的紙質3D打印技術，只不過Mcor使用的是復寫紙和粘合劑，而UAM則是使用金屬片和超聲波。通過結合增材和減材處理能力，UAM可以制造出深槽、中空、柵格狀或蜂窩狀的內部結構，以及其它復雜的幾何形狀，這些結構和形狀是無法使用傳統的減材制造工藝完成的。

    另外，因為金屬沒有被加熱焊接，所以許多電子裝置可以嵌入而不損壞。過去使用常規焊接技術加工智能材料所面臨的最大挑戰就是，材料融化往往會大大降低智能材料的性能。因為UAM工藝是固態的，不涉及熔化，這個工藝可以用來將導線、帶、箔和所謂的“智能材料”，比如傳感器、電子電路和致動器等完全嵌入密實的金屬結構，而不會導致任何損壞。因此，電磁波增材制造非常適用于“智能材料”的打印以及“智能結構”成形。

    首先簡單介紹一下“智能材料”。截止到現在， “智能材料”還沒有形成一個具體的定義，一般意義上講，所謂的“智能材料”就是指具有感知環境（包括內環境和外環境）刺激，對之進行分析、處理、判斷，并采取一定的措施進行適度響應的智能特征的材料。常見的有壓電體、電致伸縮和電活性聚合物（機電耦合），磁致伸縮（磁耦合）和形狀記憶合金（熱機械耦合）等。

    UAM可以結合智能材料本身的特點隨時改變不同結構零部件材料的特點，因此UAM技術具有以下優勢：

    （1）高速金屬增材制造，成形復雜結構。

    UAM與傳統3D打印技術一樣，同樣具有成形的高效性與高復雜性，屬于自由凈成形工藝。

    （2）固態焊接可以實現：異種金屬的接合、包層、金屬基復合材料、“智能”或反應式結構。

    UAM工藝是基于傳統的電磁波焊接技術，因此，成形過程可以實現固態焊接，實現異種金屬的鏈接或包層。

    （3）低溫工藝可以實現：電子嵌入防篡改結構、非破壞性、完全封裝的光纖嵌入。

    UAM工藝不需要高溫環境，在低溫下就可以實現制造過程，因此，對于那些在高溫下會改變本身特性的材料而言，UAM可以輕松實現復雜結構的成形或者對結構需要封裝的嵌入制造過程。

    在工程上應用方面，由于形狀記憶合金材料方面的許多應用受限于材料本身的物理特性，往往只能使用UAM技術。此外，在航空航天領域，由于材料受熱膨脹會造成翹曲的制動轉子、渦輪機中的間隙變化等負面問題，它的低溫成形工藝特點還能有效解決材料的熱膨脹問題。而在一定的溫度范圍內，記憶合金材料具有與熱脹冷縮相反的特性，即其在加熱時實際上是收縮的。因此通過在另一種金屬中嵌入形狀記憶合金材料，可以降低整體結構的熱膨脹系數。擁有這種熱膨脹系數的材料可以用于需要高精確度的旋轉部件，如飛機渦輪機方面的應用。

    其它方面的應用包括使用UAM技術將疊加了智能材料的形狀記憶合金材料嵌入彈簧鋼以開發出可實現帶擴展頻帶的多頻帶/寬帶光圈開關網絡。