據《3D打印商情》了解，美國肯塔基州的薩默塞特社區學院（SCC）已成功使用改良的桌麵3D打印機成功地對眾多316L不鏽鋼金屬零件進行了3D打印。然後，他們將這些零件進行TIG焊接，並獲得令人滿意的結果，表明它們將來可用於工業應用。
在低於600美元的機器上進行3D打印的金屬零件，且可以使用傳統的焊接技術成功地焊接在一起，這是此前沒有人達成的研究。
升級和定製的FDM機器
SCC AM部門從幾台預算桌麵FDM 3D打印機開始，每台平均價格不到450美元，並通過金屬絲擠出功能對其進行了定製和升級。還對底板進行了修改，使其具有更好的附著力，以適應新材料的打印能力。經過此番改良後，每台打印機的總價格約為600美元。
材料製造商Virtual Foundry和化學專家巴斯夫為SCC提供了新機器中使用的金屬注入長絲，對收縮等生產問題進行了計算，並對零件進行了3D打印。燒結專家DSH Technologies公司幫助SCC對3D打印零件進行裝訂和燒結。
最後，零件被轉移到SCC的焊接部門，在那裏使用鎢極氬弧焊（GTAW），又名TIG焊接來焊接多個圓角和凹槽。圓角和凹槽已應用到六個金屬3D打印零件上，結果被認為是巨大的成功。
SCC高級焊接教授Karl Watson解釋說：“焊縫流動非常順暢，我們的焊縫控製非常好。由於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。”
零件的初始測試得出的硬度值略低於標準316L，盡管到目前為止，精加工後的顯微檢查尚未發現任何不一致之處。沃森還發現，焊接過程中的散熱高於316 L不鏽鋼的標準。
SCC的後續步驟
SCC現在旨在將這種廉價的金屬3D打印技術帶入肯塔基州的精選公司和學術機構。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）的EPSCoR（或刺激競爭研究的既定計劃）撥款資助，一旦測試和安全準備工作完成，SCC將為教師選擇培訓地點，以開始將該技術應用到肯塔基州的員工隊伍中。
SCC增材製造計劃總監Wooldridge解釋說：“當您查看航空航天和汽車行業對增材製造的所有重大投資以及已經在市場上使用3D打印技術生產的產品數量時，你會發現，任何先進的勞動力都需要這項技術的實用技能。擁有一支能夠以很小的成本實現3D打印金屬零件的員工隊伍——這將是一場即將發生的創新革命。”
SCC先前已從NSF獲得了其增材製造平台的贈款，以幫助肯塔基州勞動力的教育和培訓。在其他地方，比如德國，研究人員此前曾檢驗過增材製造零件的焊接，以創建個性化的串聯零件。隨著3D打印金屬零件焊接方麵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影響。
在低於600美元的機器上進行3D打印的金屬零件，且可以使用傳統的焊接技術成功地焊接在一起，這是此前沒有人達成的研究。
升級和定製的FDM機器
SCC AM部門從幾台預算桌麵FDM 3D打印機開始，每台平均價格不到450美元，並通過金屬絲擠出功能對其進行了定製和升級。還對底板進行了修改，使其具有更好的附著力，以適應新材料的打印能力。經過此番改良後，每台打印機的總價格約為600美元。
改良的低成本桌麵3D打印機正在打印注入型不鏽鋼板。圖片來源：SCC
材料製造商Virtual Foundry和化學專家巴斯夫為SCC提供了新機器中使用的金屬注入長絲，對收縮等生產問題進行了計算，並對零件進行了3D打印。燒結專家DSH Technologies公司幫助SCC對3D打印零件進行裝訂和燒結。
最後，零件被轉移到SCC的焊接部門，在那裏使用鎢極氬弧焊（GTAW），又名TIG焊接來焊接多個圓角和凹槽。圓角和凹槽已應用到六個金屬3D打印零件上，結果被認為是巨大的成功。
TIG焊接試樣，帶有角焊縫和角焊縫。圖片來源：SCC
SCC高級焊接教授Karl Watson解釋說：“焊縫流動非常順暢，我們的焊縫控製非常好。由於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。”
零件的初始測試得出的硬度值略低於標準316L，盡管到目前為止，精加工後的顯微檢查尚未發現任何不一致之處。沃森還發現，焊接過程中的散熱高於316 L不鏽鋼的標準。
SCC的後續步驟
SCC現在旨在將這種廉價的金屬3D打印技術帶入肯塔基州的精選公司和學術機構。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）的EPSCoR（或刺激競爭研究的既定計劃）撥款資助，一旦測試和安全準備工作完成，SCC將為教師選擇培訓地點，以開始將該技術應用到肯塔基州的員工隊伍中。
SCC增材製造計劃總監Wooldridge解釋說：“當您查看航空航天和汽車行業對增材製造的所有重大投資以及已經在市場上使用3D打印技術生產的產品數量時，你會發現，任何先進的勞動力都需要這項技術的實用技能。擁有一支能夠以很小的成本實現3D打印金屬零件的員工隊伍——這將是一場即將發生的創新革命。”
在桌麵3D打印機上生產的不鏽鋼零件，左後和右後板在打印後已焊接在一起。圖片來源：SCC
SCC先前已從NSF獲得了其增材製造平台的贈款，以幫助肯塔基州勞動力的教育和培訓。在其他地方，比如德國，研究人員此前曾檢驗過增材製造零件的焊接，以創建個性化的串聯零件。隨著3D打印金屬零件焊接方麵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影響。
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