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Mastropietro告诉TCT编辑团队：“正是这把用光固化（SLA）技术打印的小提琴点燃了我的斗志，虽然光固化树脂不适用于我的工作领域，但是金属3D打印材料值得一试。因此，我开始探索3D打印解决方案。”
光固化（SLA）技术3D打印的斯特拉迪瓦里小提琴
Fabrisonic公司的超声波增材制造（UAM）技术，利用超声波焊接，在连续的超声波振动压力下将金属箔片熔合在一起，而不改变金属的微观结构。与传统的数控铣削相结合，不受限于粉末增材制造工艺，是提高航天器关键金属部件可靠性的好方法。
之后，Mastropietro便与Fabrisonic公司展开了合作，使用超声波增材制造（UAM）技术将冷却通道嵌入铝坯中。
NASA JPL的材料技术专家Scott Roberts负责监管这个项目，他回忆道，早期实验室里的焊接试验零件不具备送往火星的条件，但在Fabrisonic和NASA合作后，零件突破了热量以及压力测试方面的挑战。现在当团队向不了解3D打印技术的员工展示超声波增材制造（UAM）零件时，他们几乎看不出两种制造方式在外表上的区别。
使用超声波焊接的增材制造技术为立方卫星打印的铝和铜的3D散热器。(来源: Fabrisonic LLC)
Mastropietro指着一个3D打印的铝热交换器说到：“我们甚至探索了用铣床制造内部结构，然后用增材顶板封闭通道。尝试了多种方案的不同组合，最终也获得了成功。”
超声波增材制造（UAM）技术的优势之一：支持制造大尺寸零件。Roberts讲述了Fabrisonic公司利用超声波增材制造技术为JPL制作桌子般大小热交换器的例子。传统认为受限于激光粉末床机器只能制造小型尺寸，而这一案例对于金属增材制造来说是闻所未闻的。
超声波增材制造（UAM）技术的另一个优势是可以使用目前已知的材料。Roberts的团队在完成热交换器项目时，使用最多的材料便是铝合金AlSi10Mg，既可以保证连接不同金属，还有助于降低飞行器应用中的风险。
在铝制热交换器的案例中，超声波增材制造技术去除了零件对热接口和硬件的需求，零件比传统加工的重量减少了近30%，且性能提高了30%。Mastropietro认为，后续可能会将粉末床和超声波增材制造技术的性能结合起来，制造大型复杂几何形状的零件，实现“用正确的工具做正确的事”。
在Fabrisonic为喷气推进实验室制造的这个铝制热交换器中，超声波焊接技术去除了对热接口和硬件的需求（来源：Fabrisonic LLC）。
有了超声波增材制造技术，就可以摆脱人工工作。现在，NASA JPL可以做到使用立铣刀切割出一个通道，然后在需要的地方使用增材制造技术，这在材料选用上也是相当有吸引力的。
火星探测器整体就像一辆由独立部件组装而成的小型SUV。部件越多，潜在的故障点就越多，要使其平稳运行就必须确保所有的配件都严丝合缝。为了保障在太空运输过程中不会爆管，热力部门研发的热交换器被采用的进度比预期慢得多。
例如，利用超声波增材制造技术制造了铝制热交换器是为火星探测器“毅力号”任务建造的单一组件。尽管该部件在三周内制造完成，并通过了所有质量需求测试，但在2022年发射的火星探测器上的热交换器仍是传统方式加工的，大家对3D打印这项技术仍存有潜在的质疑。
为了使增材制造完成的零件通过适航认证，材料、技术以及任务保障团队合作运行测试了热交换器板，从爆裂测试以确保没有泄漏，到使部件通过各种环境压力，包括热循环测试和极端发射负荷。
“好奇号”火星探测器结构示意图
Mastropietro补充说 ：“超声波增材制造技术满足了我们飞行中的一切所需。但现在亟待解决的是材料及其应力方面，这就需要利用大量的统计数据进行建模，以洞彻焊缝中的应力。”
为了消除这些疑虑，Fabrisonic在2021年申请了一个名为 “超声增材制造技术数据库”的美国制造项目，并创建了一套6061铝的数据。目的是满足航空航天领域对技术数据包的需求。
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