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金屬零件的增材制造將徹底改變制造的數(shù)量。選擇性激光熔化(SLM)是首要技術之一,但它是如何工作的呢?這就是本文的全部內容。
選擇性激光熔化(SLM),也稱為直接金屬激光熔化(DMLM),是一種金屬增材制造或3D打印。通常,術語SLM和直接金屬激光燒結(DMLS)可以互換使用。然而,這兩種技術略有不同,因為SLM熔化金屬,而DML熔斷或燒結金屬。
SLM是當今最令人興奮的3D打印技術之一,可用于快速原型制作和批量生產??捎玫慕饘俸辖鸱秶喈攺V泛。最終結果具有與通過傳統(tǒng)制造工藝制造的等效特性。
SLM與DML非常相似,兩種工藝都覆蓋在金屬粉末床熔融傘下。如上圖所示,激光將粉末逐層熔化在一起,直到模型完成。
在分子水平上,粉末熔化在一起,產生均勻的部分。最常見的印刷材料是"純"材料,例如鈦。但是,也使用合金。
雖然粉末床在印刷時為印刷提供了支撐,但由于材料的重量,SLM通常需要將支撐結構添加到任何懸垂特征中。
SLM機器有一個充滿金屬粉末的腔室。然后將這種金屬粉末鋪展到基材上,或者通過涂布機刀片將板材構建成非常薄的層。
然后,高功率激光器通過選擇性熔化粉末材料來熔化零件的2D切片。然后,構建板下降一層的高度,涂布機將另一層新鮮粉末精細地鋪在表面上。重復該過程,直到您獲得完成的部件。
整個過程在機器內部的受控氣氛中進行。零件建成后,可以從機器上取下。SLM部件需要從構建板上取下,這通常是用帶鋸完成的。然后,您需要移除支撐。由于支撐材料與零件材料相同,因此這可能是一個困難且耗時的過程。
燒結部件的表面光潔度很粗糙,根據(jù)您的要求,可能需要一些后處理。加工零件以實現(xiàn)精細公差并完成精細特征,表面和孔也很常見。
SLM是傳統(tǒng)制造方法的絕佳選擇。以下是通過SLM而不是傳統(tǒng)方法生成模型的優(yōu)缺點。
優(yōu)勢
提供多種金屬
能夠實現(xiàn)復雜的形狀或內部特征(通過傳統(tǒng)制造實現(xiàn)這將是非常困難或昂貴的)
由于無需工具,縮短了交貨時間
零件整合,允許同時生產多個零件
缺點
價格昂貴,特別是如果零件沒有針對該過程進行優(yōu)化或設計
所需的專業(yè)設計和制造技能和知識
目前僅限于相對較小的零件
粗糙的表面光潔度
需要大量的后期處理
盡管具有潛力,但SLM只在少數(shù)幾個行業(yè)中得到利用。這主要是由于設備和零件的高成本,以及后處理要求。截至目前,它最有用的行業(yè)包括:
醫(yī)藥:患者專用植入物和其他高價值醫(yī)療器械組件
汽車:高速原型和定制零件或小批量高價值應用
航空航天:管道和其他零件
模具:生產工具嵌件中的隨形冷卻通道
SLM是一項令人興奮的技術,具有許多潛在的應用。隨著用例的增長,技術的成熟,工藝和材料變得更便宜,我們應該看到它變得越來越普遍。