
近些年来,3D打印技术发展得特别快,引起了很多学者的关注,在航空航天、生物医疗这些领域已经应用得挺好了,不过目前在建筑用铸钢节点的生产里还不怎么常用。3D打印技术的发展给铸钢分叉节点制造工艺的变革带来了机会,所以这篇文章就打算探索用3D打印技术取代传统铸造工艺的可行性。为此,文章选了金属3D打印技术里相对成熟的SLM工艺作为例子,用316L不锈钢粉体材料来制造分叉节点,讨论了用SLM工艺制造的树状分叉节点在轴心受压荷载下的静力学性能,还研究了它的最优工艺参数。得出了这些结论:3D打印部件的质量受工艺参数的影响很明显。为了找到主要工艺参数的最优组合,设计了9组正交试验,试验测试结果显示:激光功率对相对密度的影响最大,扫描速度的影响排在其次,扫描间距对相对密度的影响是最小的,而且相对密度随着能量密度的增大是先增加后减小的。SLM成型不锈钢316L的优选工艺参数是激光功率P = 150W,扫描速度v = 700 mm/s,扫描间距h = 0.09 mm,打印层厚为30μm。成型件的抗拉强度能达到610.2 MPa,断后伸长率可以达到32.1%,通过SEM电镜观察拉伸断口,能看到有大量韧窝,这是典型的韧性断裂特征。分叉节点用金属3D打印和传统铸造技术相比,不光不用制造模具了,能节省制造周期,而且表面质量和精度还更高呢。打印剩下的金属粉末还能重复使用,这挺符合建筑业绿色环保的发展理念的。