(文章來源:中關村在線)
美國肯塔基州的薩默塞特社區(qū)學院(SCC)已成功使用改良的桌面式3D打印機,3D打印316L不銹鋼金屬零件,然后將這些零件進行TIG焊接,并獲得令人滿意的結果,表明它們可用于工業(yè)應用。該項目是此類項目中的第一個,在不到600美元的機器上3D打印金屬零件,并利用傳統(tǒng)焊接技術成功焊接在一起。
SCC 3D打印部門從幾臺桌面式FDM 3D打印機開始,每臺平均價格不到450美元,并通過金屬絲擠出功能對其進行了定制和升級。還對底板進行了修改,使其具有更好的附著力,以適應新材料的3D打印能力。改良之后,每臺打印機的總花費約為600美元。
材料制造商Virtual Foundry和化工企業(yè)巴斯夫為SCC提供了新機器中使用的金屬長絲耗材。先計算解決收縮率等問題,再對零件進行3D打??;然后專營燒結設備的DSH Technologies幫助SCC對3D打印零件進行燒結后處理工序。最后,零件被轉移到SCC的焊接部門,在那里使用鎢極氬弧焊(GTAW),又名TIG焊接來焊接多個圓角和凹槽。圓角和凹槽已焊接到六個金屬3D打印零件上,結果獲得了巨大的成功。
SCC高級焊接教授Karl Watson解釋說:“焊縫流動非常順暢,我們的焊縫控制非常好。由于3D打印和研究的性質,我們已經圍繞焊接此類零件的概念進行了了解,我希望焊縫中會出現(xiàn)更多的氣孔,但這些試樣根本不是這種情況。我期待進行一些彎曲測試以確定潛在的延展性,以及使用SMAW,GMAW和FCAW焊接其他樣品?!?/p>
零件的初始測試得出的硬度值略低于標準316L不銹鋼,不過精加工后的顯微檢查尚未發(fā)現(xiàn)任何不一致之處;另外焊接過程中的散熱量高于標準316L不銹鋼。
SCC現(xiàn)在旨在將這種廉價的金屬3D打印技術帶入肯塔基州的公司和學術機構。該學院將提供有關其低成本機器的安裝和組裝的培訓班。這項工作由肯塔基州國家科學基金會(NSF)EPSCoR(或旨在促進競爭研究的既定計劃)撥款資助,題為“ 肯塔基州高級機器人和結構工程生產合作”。
SCC增材制造計劃總監(jiān)Eric Wooldridge表示:“能夠將真正低成本的金屬3D打印和先進的產品設計方案交付給肯塔基州的學校和學院,這對我們來說是一生難得的機會,我們對此感到非常興奮?!币坏y試和安全準備工作完成,SCC將為教師選擇培訓地點,開始技術培訓以便肯塔基州的員工獲得全新的職業(yè)技能。
Wooldridge解釋說:“當您查看航空航天和汽車行業(yè)對增材制造的所有重大投資時,國防部的公告以及使用3D打印技術生產的市場上已有的產品數(shù)量,這項技術是任何高級勞動力所需要的。全州范圍內的勞動力,能夠以十幾分之一的成本制作3D打印金屬零件,這將是一場革命。”
SCC先前已從NSF獲得了其增材制造平臺的贈款,以幫助肯塔基州勞動力的教育和培訓。隨著3D打印金屬零件焊接方面的更多研究和資金投入,新舊技術的融合可能會產生重大的工業(yè)影響。
(責任編輯:fqj)
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