使用600美金的桌面3D打印機(jī)，成功打印出不銹鋼零件并焊接

2020年2月27日，南極熊從外媒獲悉，美國(guó)薩默塞特郡社區(qū)學(xué)院（SCC）使用改良的桌面3D打印機(jī)成功地打印了許多316L不銹鋼金屬零件。 然后將這些零件進(jìn)行TIG焊接，并獲得令人滿意的結(jié)果，表明它們將來可用于工業(yè)應(yīng)用。

據(jù)悉，這個(gè)項(xiàng)目是此類項(xiàng)目中的第一個(gè)，其中使用傳統(tǒng)焊接技術(shù)在600美元以下機(jī)器上將3D打印的金屬零件成功焊接在一起。

改良后的低成本桌面3D打印機(jī)，可以生產(chǎn)不銹鋼板，SCC拍攝

升級(jí)和定制的FDM機(jī)器

SCC的增材制造部門從幾臺(tái)桌面FDM 3D打印機(jī)開始，每臺(tái)平均價(jià)格不到450美元，對(duì)其進(jìn)行了定制和升級(jí)從而可以擠出金屬線材。 還對(duì)底板進(jìn)行了修改，使其具有更好的附著力，以適應(yīng)新材料的打印。 升級(jí)后，每臺(tái)打印機(jī)的總價(jià)格約為600美元。

材料制造商Virtual Foundry和化學(xué)專家巴斯夫?yàn)镾CC提供了新機(jī)器中使用的金屬線材。 通過計(jì)算以解決諸如收縮之類的生產(chǎn)問題，并對(duì)零件進(jìn)行3D打印。 燒結(jié)專家DSH Technologies幫助SCC對(duì)3D打印零件進(jìn)行了燒結(jié)。

最后，零件被轉(zhuǎn)移到SCC的焊接部門，在那里，使用鎢極氬弧焊（GTAW），又名TIG焊接來焊接多個(gè)圓角和凹槽。 圓角和凹槽已應(yīng)用到六個(gè)金屬3D打印零件上，結(jié)果被認(rèn)為是巨大的成功。

TIG焊接試樣，帶有角焊縫，SCC拍攝

SCC高級(jí)焊接教授Karl Watson解釋說：“焊縫流動(dòng)非常順暢，我們的焊縫控制非常好。我期待進(jìn)行一些彎曲測(cè)試以確定潛在的延展性，以及使用SMAW，GMAW和FCAW焊接其他樣品�！�

零件的初始測(cè)試得出的硬度值略低于標(biāo)準(zhǔn)316L，盡管到目前為止，精加工后的顯微檢查尚未發(fā)現(xiàn)任何不一致之處。沃森還發(fā)現(xiàn)，焊接過程中的散熱量高于標(biāo)準(zhǔn)316L不銹鋼。

SCC的后續(xù)步驟

SCC現(xiàn)在希望將這種廉價(jià)的金屬3D打印技術(shù)帶入肯塔基州的精選公司和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。該學(xué)院將提供有關(guān)其低成本機(jī)器的安裝和組裝的培訓(xùn)班。

這項(xiàng)工作由肯塔基州國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）的EPSCoR（或刺激競(jìng)爭(zhēng)研究的既定計(jì)劃）撥款資助。

SCC增材制造計(jì)劃總監(jiān)Eric Wooldridge表示：“能夠?qū)⒄嬲�低成本的金�?D打印和先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)直接帶給肯塔基州的學(xué)校和學(xué)院，這對(duì)我們來說是一個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)，我們對(duì)此感到非常興奮�！�

一旦測(cè)試和安全準(zhǔn)備工作完成，SCC將為教師選擇培訓(xùn)地點(diǎn)，以開始將該技術(shù)應(yīng)用到肯塔基州的員工隊(duì)伍中。

在桌面3D打印機(jī)上生產(chǎn)的不銹鋼零件，左后和右后板在打印后已焊接在一起，SCC拍攝

在德國(guó)的其他地方，研究人員此前曾檢查過增材制造零件的焊接，以創(chuàng)建個(gè)性化的零件。 隨著3D打印金屬零件焊接方面的更多研究和資金投入，新舊技術(shù)的融合可能會(huì)產(chǎn)生重大的工業(yè)影響。

編譯自：3dprintingindustry