桌面3D打印机可制作不锈钢零件

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式3D打印机，3D打印316L不锈钢金属零件，然后将这些零件进行TIG焊接，并获得令人满意的结果，表明它们可用于工业应用。

该项目是此类项目中的第一个，在不到600美元的机器上3D打印金属零件，并利用传统焊接技术成功焊接在一起。

升级和定制的FDM机器

SCC 3D打印部门从几台桌面式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3D打印能力。改良之后，每台打印机的总花费约为600美元。

改良的低成本桌面式3D打印机 生产不锈钢板

材料制造商Virtual Foundry和化工企业巴斯夫为SCC提供了新机器中使用的金属长丝耗材。先计算解决收缩率等问题，再对零件进行3D打印；然后专营烧结设备的DSH Technologies帮助SCC对3D打印零件进行烧结后处理工序。

最后，零件被转移到SCC的焊接部门，在那里使用钨极氩弧焊（GTAW），又名TIG焊接来焊接多个圆角和凹槽。圆角和凹槽已焊接到六个金属3D打印零件上，结果获得了巨大的成功。

TIG焊接试样 带有角焊缝

SCC高级焊接教授Karl Watson解释说：“焊缝流动非常顺畅，我们的焊缝控制非常好。由于3D打印和研究的性质，我们已经围绕焊接此类零件的概念进行了了解，我希望焊缝中会出现更多的气孔，但这些试样根本不是这种情况。我期待进行一些弯曲测试以确定潜在的延展性，以及使用SMAW，GMAW和FCAW焊接其他样品。”

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。

SCC现在旨在将这种廉价的金属3D打印技术带入肯塔基州的公司和学术机构。该学院将提供有关其低成本机器的安装和组装的培训班。这项工作由肯塔基州国家科学基金会（NSF）EPSCoR（或旨在促进竞争研究的既定计划）拨款资助，题为“ 肯塔基州高级机器人和结构工程生产合作”。

SCC增材制造计划总监Eric Wooldridge表示：“能够将真正低成本的金属3D打印和先进的产品设计方案交付给肯塔基州的学校和学院，这对我们来说是一生难得的机会，我们对此感到非常兴奋。”

一旦测试和安全准备工作完成，SCC将为教师选择培训地点，开始技术培训以便肯塔基州的员工获得全新的职业技能。

Wooldridge解释说：“当您查看航空航天和汽车行业对增材制造的所有重大投资时，国防部的公告以及使用3D打印技术生产的市场上已有的产品数量，这项技术是任何高级劳动力所需要的。全州范围内的劳动力，能够以十几分之一的成本制作3D打印金属零件，这将是一场革命。”

3D打印不锈钢零件 烧结后再进行焊接

SCC先前已从NSF获得了其增材制造平台的赠款，以帮助肯塔基州劳动力的教育和培训。随着3D打印金属零件焊接方面的更多研究和资金投入，新旧技术的融合可能会产生重大的工业影响。

来源：中关村在线