研究人员使用焊接开发低成本金属打.蹭飞

金属 D打印虽然成本下降，但仍然相当昂贵。这限制了中小型企业对该技术的使用，这意味着许多应用程序未经验证。在一篇题为“设计和开发低成本 D金属打印机”的论文中，一组研究人员讨论了他们如何创建一种利用金属惰性气体(MIG)焊接和开源微控制器制造零件的低成本金属 D打印的方法。

一个站其获得的外部投票数量越多其在业内被认可的几率也就越大研究人员使用MIG焊接开发低成本金属 D打印机

研究人员从Prusa i 系统中采用了他们的 D打印机设计，并使用了几个现成的组件来构建它。“开发的金属 D打印机的组件包括：一对轴承座和电机支架，电机外壳，轴支架，滚珠丝杠，联轴器，限位开关，直线轴承，步进电机，聚氨酯气缸，聚四氟乙烯(PTFE)塑料气缸及各种紧固件。“MIG焊接机用于提供材料和能量以熔化材料。打印机的移动以及从打印机服务器到主机的命令转换由Arduino微控制器提供的固件控制。整个系统的成本约为840美元，比典型的金属 D打印机便宜得多。

“为了确保在操作过程中连接金属印刷，MIG焊接设置为自动打开和关闭，”研究人员说道。 “在印刷过程开始之前，保护气体已经开始流动。将焊炬置于垂直于床的夹具设计下以构建表面。通过调平焊炬的高度，将床表面和喷嘴之间的距离调节到约6mm。”MIG焊机开始从底部到顶部逐层构建零件。为了测试该系统，研究人员进行了两次实验，其中圆柱体和矩形被 D打印。

“第一个实验的目的是在 D打印过程中找到合适的电压，以产生相对良好的 D打印部件的几何形状。 首先，焊接沿着定制气缸设计沉积。用于焊接电压的参数在18.5 V至22.5 V之间变化。第一个实验以50 mm / s的恒定速度和100 A的电流完成。获取最终尺寸并与实际CAD数据进行比较。设计第二个实验以便分析新开发的机器 D打印矩形形状的能力。第二个实验的目的是找到适当的速度值来产生良好的结构。“

对于第一个实验，五个样品被 D打印并记录它们的平均值。他们发现当电压高或低时发生孔隙率，并且由于熔融金属的过量流动，较高的电压会减小试样的尺寸。 20.5V的电压设置产生了高质量的部件，但它在尺寸上不准确。在第二个实验中，研究人员试图找到最佳的印刷速度。速度太慢导致表面粗糙和融合不良。他们发现速度不应高于20毫米/秒，因此液体有时间固化。在所有情况下都需要进行后处理以获得更好的表面光洁度。正如您所看到的，结果远非完美，但在这个价位上，许多人都可以尝试改进这样的系统。如果有更多的时间和投资，这很可能成为某些金属零件的可行替代品。

使用MIG焊接和 D打印工艺成功制造了简单的设计标本，微观结构表明，该层与每个打印机层完美地重合，并且与初始层相比，所制造层的顶部区域具有最低硬度。然而，未来还需要进一步研究，以提高产品的质量，同时还要研究这种技术生产的零件的机械性能，以测试零件的实用价值。