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3D打印金属在经过改进的FDM 3D打印机上

摘要: 尽管3D打印,4D打印,生物打印和增材制造工艺在美国和全球范围内比比皆是,但某些程序以前并不为人所熟知,但它们还是数字制造的真正动力。位于肯塔基州萨默塞特社区学院的两个主要校园和四个中心刚刚宣布,他们的增 ...

尽管3D打印,4D打印,生物打印和增材制造工艺在美国和全球范围内比比皆是,但某些程序以前并不为人所熟知,但它们还是数字制造的真正动力。位于肯塔基州萨默塞特社区学院的两个主要校园和四个中心刚刚宣布,他们的增材制造计划已成功在多台仅花费600美元的台式3D打印机上成功完成了众多316L不锈钢金属零件的3D打印。


改良的低成本台式3D打印机,生产注入型不锈钢板

SCC AM教职员工以一种非同寻常的方式为他们的学生群体带来了负担能力和可及性,他们开始使用几台FDM 3D打印机(每台价格不到450美元)来开始该计划。他们继续进行定制,包括升级机器以适应金属丝挤出(由Virtual Foundry和BASF提供的注入金属丝)。他们还修改了3D打印机,以提高构建板的附着力。尽管必须解决诸如收缩之类的正常问题,但零件很快就进行了3D打印。
在台式3D打印机上生产的不锈钢零件,左后和右后板在打印后已焊接在一起

SCC团队在发送给3DPrint.com的最新新闻中说:“该项目是第一个应用程序,该应用程序是使用常规焊接技术将用低于600美元的台式打印机进行3D打印的全金属零件成功焊接在一起的。” “ SCC的工艺基于结合金属增材制造(BMAM),研究人员预测其是未来几年内增长最快的增材制造方法之一。”

SCC与DSH Technologies合作,为脱胶和烧结过程寻求帮助。在生产和后期处理的最后阶段,SCC焊接部门的高级焊接教授Karl Watson及其团队使用气体钨极电弧焊(GTAW)对六个样品进行了“拼砌”,添加了角焊缝和坡口焊缝。

沃森指出,尽管某些测试显示出的硬度值略低于储备316L,但成品零件并未显示出任何不一致之处。不锈钢材料的焊接也产生了比正常情况更高的散热水平。

沃森说:“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,我希望焊缝中会有更多的孔隙,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。”


SCC教授Karl Watson TIG将3D打印零件焊接在一起

在此成功项目之后,SCC表示,他们现在的目标是为肯塔基州的学校和员工提供金属金属3D打印技术。SCC计划提供研讨会,并为高中和其他社区大学中的“精选教育者”提供3D打印设备的设置,所有这些工作均由肯塔基州国家科学基金会(NSF)EPSCoR(或已建立的刺激竞争研究计划)拨款资助,标题为增强型机器人与结构的肯塔基州高级合作伙伴关系。

SCC也将与Autodesk合作,提供高级AM设计流程方面的培训,并结合使用Fusion 360的Generative Design套件。他们还将与路易斯维尔大学和肯塔基大学合作,介绍低成本的BMAM技能,与田纳西理工大学(TTU)合作,协助他们在州界开展工作,然后他们将为教师选择培训地点教育肯塔基州劳动力的感兴趣的成员。

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“我们非常感谢NSF,USDA农村商业发展,肯塔基州东南部经济发展部(SKED),职业和技术教育办公室以及肯塔基州教育部的学生过渡所提供的所有资金和支持, SCC的增材制造计划总监Eric Wooldridge表示:“我们希望能够从中受益。” “能够将真正低成本的金属3D打印和先进的产品设计直接带给肯塔基州的学校和学院,这对我们来说是一个千载难逢的机会,我们对开始感到非常兴奋。

“对于3D打印金属零件的实际焊接,尤其是在台式3D打印机上生产的零件,我们有很多了解。收缩因素,潜在的薄弱区域和最佳焊接方法仍待确定。这些是令人兴奋的,但可以肯定的是未知的水域。” Wooldridge继续说道。

SCC的最终目标是看到在金属和聚合物的增材制造过程中工作的个人将其视为“规范而不是例外”。他们的计划很广泛,意在在学校建立课程,然后他们将寻求更多资金以开始与企业和企业家合作。

Wooldridge表示:“当您查看航空航天和汽车行业在增材制造领域的所有重大投资时,国防部的公告以及市场上使用3D打印技术生产的产品数量,”该技术的技能是任何高级劳动力所需要的。具有全州范围内的劳动力,能够以典型成本的一小部分进行3D打印金属零件;那只是一场等待发生的创新革命。”

在此处找到有关SCC的增材制造计划的更多信息,或查看其YouTube频道The Additive Guru。萨默塞特社区学院是一所综合性的两年制高等教育机构。SCC在萨默塞特郡和伦敦设有校区,并在克林顿,麦克雷里,凯西和罗素县设有中心。


TIG焊接试样,带角焊缝和角焊缝


TIG焊接试样;坡口对接


关闭几个不锈钢3D打印零件,包括球阀壳体和行星齿轮组件

如今,各个级别的学校都致力于为学生教授3D打印和增材制造流程,许多年轻的创新者在享受工作坊,学习生物打印甚至为自己的课堂制作视觉辅助工具时,他们的想象力正飞跃到新的水平。


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本文作者
2020-2-24 16:48
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