当材料在基于激光的3D打印中被完全融化时,即发生了从固体到液体聚合状态的相变,我们不再说选择性激光烧结(SLS),而是说选择性激光熔化(SLM)。

SLM工艺特别用于金属加工,因此在小范围内或多或少地与金属铸造竞争。

什么是选择性激光熔化(SLM)?

选择性激光熔化是激光粉末床熔化技术之一。它是一种基于激光的3D打印技术,其中金属粉末材料被有选择地逐层熔化以产生3D物体。由于构建空间充满了惰性,即惰性保护气体,如氮气或氩气,金属几乎没有氧化的风险,这将使印刷的部件无法使用。

选择性激光熔化是如何工作的?

与其他3D打印工艺一样,SLM金属3D打印需要一个CAD文件作为所需部件的蓝图。数据集被一个切片机切割成若干层。每一层都形成了组件的一个横截面。在SLM中,一个层的厚度通常在20到60微米之间变化。在印刷过程中,一个刮刀将一层金属粉末铺在一个可降低的构建平台上。然后激光扫描部件的横截面,并在这些区域熔化粉末。由于粉末不能像SLS那样被密集地压缩,在大多数情况下,该工艺依赖于印刷的支持结构。它们的作用是使部件在安装空间中保持稳定,散去多余的热量,防止部件变形。

SLM技术是如何产生的?

SLA、FDM或SLS工艺都是在20世纪80年代末获得专利的,与之相比,SLM出现得稍晚。1995年,亚琛的弗劳恩霍夫激光技术研究所宣布了第一个显著的成功。SLM工艺是与F & S Stereolithrafietechnik GmbH公司合作开发的。该公司在21世纪初分裂为Realizer GmbH(今天属于DMG Mori AG)和SLM Solutions AG,后者仍是SLM金属3D打印的领先供应商之一。

选择性激光熔化的优势是什么?

与绝大多数的3D打印技术一样,选择性激光熔化也带来了大量的几何自由。这意味着高度复杂的几何形状和仿生的轻量级建筑项目可以在没有工具的情况下实施。装配整合是SLM以及其他3D打印技术的另一个优势。这涉及到将单个组件汇集在一起并直接打印成一块,以减少材料和劳动力以及装配成本。但是,不仅是技术的几何自由度使令人兴奋的组件成为可能。部件的性能本身也可以通过SLM工艺得到改善。这些组件的特点是密度特别高,表面几乎没有孔隙。

选择性激光熔化使用的是什么材料?

选择性激光熔化被用于加工金属。新材料的开发是一个不断进步的研究领域,新的供应商或老牌公司正不断进入市场,提供更多种类的材料。最成熟的SLM 3D打印材料包括铝(AlSi10Mg)、工具钢和不锈钢(1.2709和1.4404)以及钛(Ti6Al4V)。

选择性激光熔化可以用来做什么?

许多行业都从选择性激光熔化作为一种增材制造技术中受益。其中包括航空航天、汽车工程、牙科和医疗技术以及机械工程。该技术特别用于快速成型,但现在也可以使用SLM金属3D打印技术经济地生产小批量产品。

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