最近,美国肯塔基州的萨默塞特社区学院(scc)已成功使用改良的桌面3d打印机成功地对众多316l不锈钢金属零件进行了3d打印。然后,他们将这些零件进行tig焊接,并获得令人满意的结果,表明它们将来可用于工业应用。
在低于600美元的机器上进行3d打印的金属零件,且可以使用传统的焊接技术成功地焊接在一起,这是此前没有人达成的研究。
scc am部门从几台预算桌面fdm 3d打印机开始,每台平均价格不到450美元,并通过金属丝挤出功能对其进行了定制和升级。还对底板进行了修改,使其具有更好的附着力,以适应新材料的打印能力。经过此番改良后,每台打印机的总价格约为600美元。
改良的低成本桌面3d打印机正在打印注入型不锈钢板
他们在新机器中使用的金属注入长丝,对收缩等生产问题进行了计算,并对零件进行了3d打印,随后在烧结专家的帮助下对3d打印零件进行装订和烧结。最后,零件被转移到scc的焊接部门,再使用钨极氩弧焊(gtaw),又名tig焊接来焊接多个圆角和凹槽。圆角和凹槽已应用到六个金属3d打印零件上,结果得到巨大的成功。
tig焊接试样,带有角焊缝和角焊缝
零件的初始测试得出的硬度值略低于标准316l不锈钢,不过精加工后的显微检查尚未发现任何不一致之处;另外焊接过程中的散热量高于标准316l不锈钢。
在桌面3d打印机上生产并焊接好的不锈钢零件
回顾传统制造工艺(切削)加工不锈钢有:切削力大、温度高导致刀具磨损;加工硬化严重;容易粘刀等弊端,然而3d打印不锈钢可以完美解决这些困难,制造不受几何形状限制的零部件,缩短了产品的开发制造周期,可快速高效地进行小批量复杂零部件的制造。相信届时,随着人们对3d打印金属零件焊接方面的更多研究和资金投入,新旧技术的融合将会带来巨大的工业改革。
来源:力源不锈钢网
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