3D打印工艺——SLM（选择性激光熔化技术）

什么是SLM？

选择性激光熔化（SLM）是一种金属增材制造技术。它也被称为粉末床熔融或直接金属激光烧结（DMLS）技术。它主要是通过高功率激光将金属粉末熔合在一起，可用于快速原型制作和批量部件生产，可用的金属合金范围相当广泛，最终部件也具有与传统制造工艺相同的性能。

工艺过程

SLM打印机有一个充满金属粉末的腔室，通过涂布刀片将该金属粉末以非常薄的层铺展在基材或构建板上。

然后，高功率激光通过选择性地熔化粉末材料来成型部件的2D切片。

接着，构建板下降一层的高度，而涂布刀片在表面上精细地铺展上又一层新粉末。

重复该过程，直到完成打印。

如下图所示：

整个过程在机器内的受控气氛中进行。零件构建完成后，可以从机器中取出。从构建板上移除加工部件，这通常需要使用线切割来完成。然后再移除支撑物。由于支撑材料与部件材料相同，这是一个困难且耗时的过程。

烧结部件的表面光洁度很粗糙，所以需要进行一些后处理例如打磨、喷砂，但机器零件通常也能达到精细公差并完成精细特征，无论是表面还是孔隙。

SLM的优缺点

SLM是传统制造方法的绝佳替代品，但SLM也有它的优缺点：

优点

◆ 可用多种金属材料；

◆ 能够实现复杂的形状或内部特征（通过传统制造实现的话，这将是难以置信的困难与昂贵）；

◆ 由于不需要加工，缩短了交货时间；

◆ 零件合并，允许同时生产多个零件。

缺点

◆ 价格昂贵，尤其是那些没有针对过程进行优化或设计的零件；

◆ 需要专业的设计，和制造技能及知识；

◆ 目前仅限于相对有限的零件制造；

◆ 粗糙的表面处理；

◆ 需要大量的后处理。

应用趋势

尽管SLM3D打印具有潜力，但它仅在少数几个行业中得到应用。这主要是由于设备和零件的高成本以及后处理耗时费力。截至目前，最有用的行业包括：

◆ 医学：针对患者特异性植入物和其他高价值医疗器械组件；

◆ 汽车：高速原型设计和定制部件，或低体积、高价值的应用；

◆ 航空航天：导管和其他部件；

◆ 模具：生产工具刀片中的共形冷却通道。

SLM是一项令人兴奋的技术，具有很多潜在的应用。随着用例的增长，技术的成熟，工艺和材料变得越来越便宜，将来的应用将越来越普遍。