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金属 3D 打印市场目前以高端应用为主,这使得对金属原型和增材制造最终产品能力感兴趣的中小型企业、工厂实验室和个人制造商无法进入。最近的进展催生了使用基于气体保护金属电弧焊 (GMAW) 的打印头的低成本开源金属 3D 打印机。这将金属 3D 打印机的成本降低到桌面专业消费者聚合物 3D 打印机的范围内。随后的研究确定了金属 3D 打印零件的良好材料特性,包括现成的焊丝、可重复使用的基材、热和应力特性、刀具路径规划、焊道宽度控制、机械特性和悬伸支撑。这些先前的工作表明,基于 GMAW 的金属 3D 打印在层与层之间具有良好的粘附性,并且打印部件内部没有多孔,但它们的进展还不足以展示应用。在这项研究中,研究了 GMAW 方法在 3D 打印中的实用性,使用低成本开源金属 3D 打印机和改装的计算机数控铣床来制造各种应用中的有用零件,包括:通过添加 3D 金属特征,使用基材作为组件的一部分创建产品,以高分辨率 3D 打印有用物体、近净物体,以及使用钢和钢的组合制作集成产品,聚合物 3D 打印。结果表明,基于 GMAW 的 3D 打印能够分布式制造有用的产品,用于各种可持续发展的应用。

关键词

3D打印熔化极气体保护焊、GMAW、金属惰性气体保护焊、MIG焊增材制造;金属打印;开源硬件再现说唱;焊工;焊接​​;金属3D打印、低成本金属3D打印机、开源金属3D打印机、GMAW 3D打印

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