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基于TIG/MIG的電弧3D打印技術(shù)!

科研前沿
2022
02/17
16:28
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什么是TIG/MIG電弧3D打印技術(shù)?

TIG(鎢惰性氣體)焊接是一種低熔化的高質(zhì)量焊接技術(shù)。電弧在鎢電極和工件之間燃燒。電極并不熔化,他只作為電流導體和電弧載體。MIG(惰性氣體保護金屬電弧焊)焊接除用金屬絲代替焊炬內(nèi)的鎢電極,其他與TIG一樣。他只要用于金屬3D打印的噴射傳遞、脈動噴射、球狀傳遞和短路傳遞。

目前基于TIG/MIG的電弧3D打印中使用較多的設(shè)備屬于數(shù)據(jù)控機床和機器人。數(shù)控機床多用于形狀簡單、尺寸較大的大型構(gòu)件成形。機器人具有更多的運動自由度,與數(shù)控變位機相配合,在成形復雜結(jié)構(gòu)及形狀上更有優(yōu)勢。





成形材料:

基于MIG的電弧3D打印常用成形材料有以下幾種:

1. GMT-P20Ni焊絲。以焊接開裂敏感度低的合金成分設(shè)計,適用于塑料射出模、耐熱模成形。制件具有良好的拋光性,焊后無氣孔、裂紋,打磨后表面精度高,經(jīng)過真空脫氣鍛造后,預硬質(zhì)33HRC,斷面硬度分為均一,磨具壽命達到300000小時以上。預熱溫度為250°C--300°C,后熱溫度為400°C--500°C,做多層焊補時,采用退法焊補,不易產(chǎn)生融合不良的缺陷。

2. GMT-MA-1G焊絲。其屬于超鏡面馬氏體時效鋼系焊絲,主要應用于軍工產(chǎn)品或要求極高的產(chǎn)品的鋁壓鑄模、低壓鑄造模、鍛造模、沖裁模、注塑模的堆焊。用于焊接硬度為48--50HRC的特殊硬化高韌度合金,可制作非常精密的模具,能實現(xiàn)超鏡面加工效果。

3. GMT-NAK80焊絲。適用于塑料射出模、鏡面鋼成形,所得制件硬度高、鏡面效果好。該焊絲加工性良好,焊接性能良好。





成形組織性能:

MIG的電弧3D打印的堆焊成形過程中,熔滴向熔池過度的穩(wěn)定性對成形質(zhì)量至關(guān)重要,電弧挺度弱于激光、電子束等高能束,已堆焊沉積層形貌質(zhì)量對下一道次的堆焊表面影響較大,上一道次形,由于基板的表面質(zhì)量、清潔度、加工狀態(tài)等不盡相同,因此首道次成形時應采用“強工藝規(guī)范”來弱化基板對成形質(zhì)量的影響。在大電流、相對較高的送絲速度下首道次TC4鈦合金成形形貌特征,送絲速度WFS=10m/min時,首道次成形表面的“隆起”和凹陷不明顯,成形寬度方向的波動性較低;凇皬姽に囈(guī)范”的首道次成型中,不必考慮熔池內(nèi)熔融金屬向兩側(cè)漫流,即重力對成形性的影響,持續(xù)地高速率送絲以弱化熔池內(nèi)表面張力的作用,使得成形以熔融態(tài)金屬重力支配作用下的熔覆為主,可能會降低成形穩(wěn)定性對基板特征點的敏感度而獲得連續(xù)、穩(wěn)定一致的成形形貌。









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