Сомерсетский общественный колледж, Somerset Community College - SCC, (https://somerset.kctcs.edu/index.aspx) из штата Кентукки, успешно преуспел в 3D-печати многочисленных металлических деталей из нержавеющей стали 316L с использованием модифицированных бюджетных настольных 3D-принтеров. Эти детали были затем сварены вместе с многообещающими результатами, имея ввиду, что они могут быть использованы для промышленного применения в будущем.

 

Проект является одним из первых в своем роде, где металлические детали, которые были напечатаны в 3D на машинах стоимостью менее $600, были успешно сварены вместе с использованием традиционных методов сварки.

Отдел аддитивного производства SCC начал с нескольких бюджетных настольных 3D-принтеров FDM, которые стоили в среднем менее 450 долларов США каждый, настроил их и оснастил возможностями экструзии металлических филаментов. Основания для печати также были модифицированы для лучшей адгезии, чтобы удовлетворить новые возможности печати материала. Изменения привели к общей цене около 600 долларов за принтер.

 

Производитель материалов Virtual Foundry и эксперт в области химии компания BASF предоставили SCC металлические филаменты, используемые в новых машинах. Были сделаны расчеты для учета технологических проблем, таких как усадка, и детали были напечатаны в 3D. Эксперты по спеканию DSH Technologies помогли SCC удалить связующее и запечь 3D-печатные детали.

 

Наконец, детали были переданы в отдел сварки SCC, где для сварки нескольких углов и канавок использовалась газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW), или TIG сварка. Угловые швы и канавки были нанесены на шесть металлических 3D-печатных деталей, результаты были расценены как огромный успех.

 

Карл Уотсон (Karl Watson), старший профессор по сварке в SCC, объясняет: «Сварные швы получились очень гладкими, и у нас был очень хороший контроль проникновения. Из-за характера 3D-печати и исследований, которые мы видели вокруг концепции сварки таких деталей, я ожидал увидеть больше пористости в сварном шве, но этого не случилось вообще. Я с нетерпением жду проведения некоторых испытаний на изгиб, чтобы определить потенциальную пластичность, а также сварку других образцов с использованием SMAW, GMAW и FCAW».

 

Первоначальные испытания деталей привели к тому, что значения твердости получились немного меньше, чем у стандартного 316L, хотя микроскопический осмотр после отделочных работ пока не выявил каких-либо несоответствий. Уотсон также обнаружил, что теплоотдача при сварке была выше, чем у стандартной нержавеющей стали 316L.

 

В настоящее время SCC стремится внедрить эту технологию бюджетной металлической 3D-печати для выбора компаний и научных учреждений в Кентукки. Колледж будет проводить учебные семинары по настройке и сборке своих недорогих машин.

 

Работа финансируется грантом EPSCoR Национального научного фонда штата Кентукки (NSF) под названием «Расширенное партнерство Кентукки в области усовершенствованной робототехники и конструкций».

 

Эрик Вулдридж (Eric Wooldridge), директор программы аддитивного производства SCC, заявил: «Возможность принести действительно дешевую металлическую 3D-печать и передовой дизайн продукции непосредственно в школы и колледжи по всему Кентукки - это шанс для нас на всю жизнь, и мы очень этому рады".

 

После завершения испытаний и подготовки по безопасности SCC будет выбирать места для обучения инструкторов, чтобы начать внедрять эту технологию в штате Кентукки.

 

Вулдридж объясняет: «Когда вы смотрите на все крупные инвестиции в аддитивное производство в аэрокосмической и автомобильной промышленности, объявления Министерства обороны и количество уже имеющихся на рынке продуктов, которые производятся с использованием технологии 3D-печати, практические навыки в этой технологии - это то, что нужно любой передовой рабочей силе. Наличие штата сотрудников, способных печатать металлические детали в 3D за небольшую долю от обычной стоимости; это просто инновационная революция, которая ждет своего часа».

 

SCC ранее получал грант от NSF для своей платформы аддитивного производства, чтобы помочь в обучении рабочей силы в Кентукки. В других местах, в Германии, исследователи ранее исследовали сварку деталей, изготовленных аддитивных способом, для создания индивидуальных серийных компонентов. С увеличением объема исследований и финансирования, связанных со сваркой металлических деталей с 3D-печатью, слияние новых и старых технологий может иметь серьезные промышленные последствия.

 

Источник: https://3dprintingindustry.com/news/scc-successful-in-3d-printing-and-welding-stainless-steel-parts-using-desktop-machines-168665/