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SLM选择性激光熔化技术

2022-01-05 15:56:56530

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。


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熔化部件的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。

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