43 PRZEGLĄD SPAWALNICTWA Vol. 90 1/2018 Nowe prace nad wykorzystaniem napawania łukowego MIG/MAG do drukowania 3D New work on the use of MIG/MAG arc welding for 3D printing Dr inż. Paweł Cegielski, Mateusz Ostrysz, Wojciech Łacisz, Marcin Panas, Patryk Kowalski – Politechnika Warszawska. Autor korespondencyjny/Corresponding author: pcegiels@wip.pw.edu.pl Streszczenie Problematyka wielowarstwowego napawania łukowego metodami MIG/MAG w celu tworzenia obiektów 3D jest głów- nym obszarem badawczym spawalniczego koła naukowego „Joint”, zrzeszającego studentów Politechniki Warszawskiej zgromadzonych wokół Zakładu Inżynierii Spajania. Na obec- nym etapie uzyskano dużą powtarzalność przy zrobotyzo- wanym tworzeniu obiektów walcowych uzyskiwanych z róż- nych stali. W artykule przedstawiono najnowsze osiągnięcia oraz określono perspektywy dalszych rozwoju. Słowa kluczowe: techniki przyrostowe; drukowanie 3D; robotyzacja; napawanie Abstract The issues of multilayer arc welding with MIG/MAG methods to create 3D objects is the main research area of the “Joint” welding scientifc club, which associates stu- dents of the Warsaw University of Technology gathered around the Welding Engineering Department. At the current stage, high repeatability was obtained with robotic creation of cylindrical objects obtained from various steels. The arti- cle presents the latest achievements and defned prospects for further development. Keywords: additive manufacturing; 3D printing; robotization; pad welding Wprowadzenie Terminem drukowania bądź modelowania 3D określa się zbiór metod precyzyjnego i powtarzalnego wytwarzania ele- mentów w oparciu o techniki przyrostowe [4,5]. Polegają one na wielokrotnym nakładaniu warstw w celu osiągnięcia obiektu o założonym kształcie i wymiarach. Techniki przyro- stowe charakteryzują się zazwyczaj mniejszą dokładnością i wytrzymałością w stosunku do wyrobów wytwarzanych w oparciu o techniki tradycyjne, nie wymagają jednak specy- ficznego dla tych technik oprzyrządowania technologiczne- go oraz narzędzi. Można wskazać kilka głównych obszarów zastosowania przyrostowego druku 3D [4]: 1. Szybkie modelowanie (ang. Rapid Modeling) – szybkie wy- twarzanie modeli, zwykle mniej dokładnych i wytrzymałych w porównaniu do uzyskanych technikami tradycyjnymi. 2. Szybkie prototypowanie (ang. Rapid Prototyping) – wytwa- rzanie prototypów w możliwie najlepszy sposób naśladu- jących rzeczywisty obiekt. 3. Szybkie wytwarzanie (ang. Rapid Manufacturing) – wy- twarzanie w pełni funkcjonalnych obiektów, np. części maszyn. 4. Szybkie wytwarzanie narzędzi (ang. Rapid Tooling) – wy- twarzanie w pełni funkcjonalnych narzędzi, za pomocą których można wykonać serię nowych produktów. Techniki modelowania 3D obejmują kilkadziesiąt metod formowania obiektów bezpośrednio z ciała stałego, a także Paweł Cegielski, Mateusz Ostrysz, Wojciech Łacisz, Marcin Panas, Patryk Kowalski przeglad Welding Technology Review z proszku, fazy ciekłej i gazowej. Wśród nich wskazać moż- na także metody o charakterze spawalniczym, opartych głównie na selektywnym spiekaniu lub stapianiu metalo- wych proszków przy użyciu wiązki elektronowej lub lasera [4]. Oferują one zwykle wysokiej jakości modele, bazując jed- nak na niezwykle kosztownym sprzęcie i materiałach. Wybór napawania łukowego MIG/MAG (ang. Metal Inert Gas/Metal Active Gas) do tworzenia obiektów 3D nie był przy- padkowy. W ten sposób od dawna realizowana jest mody- fikacja i naprawa uszkodzonych lub zużytych powierzchni części maszyn. Metalurgiczne związanie warstwy napawa- nej z podłożem zapewnia wysokie walory użytkowe powłok. W przypadku niektórych napraw konieczne jest precyzyjne nałożenie na uszkodzone powierzchnie wielu warstw napo- in, także w sposób zrobotyzowany, aż do uzyskania nominal- nej geometrii [1÷3]. Pomimo tego, napawanie łukowe MIG/MAG nie jest po- wszechnie kojarzone z technikami przyrostowego druko- wania 3D. Dopiero w ciągu kilku ostatnich lat obserwuje się wzmożone zainteresowanie tą metodą [5,6,8]. Wykorzystaniu napawania łukowego MIG/MAG do druko- wania 3D sprzyja przede wszystkim [7,9]: – dostępność i relatywnie niski koszt maszyn oraz materia- łów dodatkowych; – pojawienie się nowych odmian niskoenergetycznych, wpro- wadzających mniejszą ilość ciepła przy często znacznie DOI: http://dx.doi.org/10.26628/ps.v90i1.851