SLM工藝3D打印的原理與優(yōu)勢(shì)有哪些
責(zé)任編輯：悟空打印坊 發(fā)布時(shí)間：2019-08-24
選區(qū)激光熔化( SLM)成形3D打印技術(shù)的工作原理與選區(qū)激光燒結(jié)( SLS)類(lèi)似。其主要的不同在于粉末的結(jié)合方式不同，不同于SLS通過(guò)低熔點(diǎn)金屬或黏結(jié)劑的熔化把高熔點(diǎn)的金屬粉末或非金屬粉末粘結(jié)在一起的液相燒結(jié)方式，SLM技術(shù)是將金屬粉末完全熔化，因此其要求的激光功率密度要明顯高于SLS。
為了保證金屬粉末材料的快速熔化，SLM技術(shù)需要高功率密度激光器，光斑聚焦到幾十微米。SLM技術(shù)目前都選用光束模式優(yōu)良的光纖激光器，激光功率從50W到400W，功率密度達(dá)5X l06W/cm2以上。圖6-1為SLM技術(shù)成型過(guò)程獲得三維金屬零件效果圖。
首先，通過(guò)專(zhuān)用的軟件對(duì)零件的CAD三維模型進(jìn)行切片分層，將模型離散成二維截面圖形，并規(guī)劃掃描路徑，得到各截面的激光掃描信息。在掃描前，先通過(guò)刮板將送粉升降器中的粉末均勻地平鋪到激光加工區(qū)，隨后計(jì)算機(jī)將根據(jù)之前所得到的激光掃描信息，通過(guò)掃描振鏡控制激光束選擇性地熔化金屬粉末，得到與當(dāng)前二維切片圖形一樣的實(shí)體。然后成型區(qū)的升降器下降一個(gè)層厚，重復(fù)上述過(guò)程，逐層堆積成與模型相同的三維實(shí)體。
SLM的優(yōu)勢(shì)具有以下幾個(gè)方面：
(1)直接由三維設(shè)計(jì)模型驅(qū)動(dòng)制成終端金屬產(chǎn)品，省掉中間過(guò)渡環(huán)節(jié)，節(jié)約了開(kāi)模制模的時(shí)間；
(2)激光聚焦后具有細(xì)小的光斑，容易獲得高功率密度，可加工出具有較高尺寸精度（達(dá)0. Imm）及良好表面粗糙度(Ra為30—50l.cm)的金屬零件；
(3)成型零件具有冶金結(jié)合的組織特性，相對(duì)密度能達(dá)到近乎100%，力學(xué)性能可與鑄鍛件相比；
(4) SLM適合成型各種復(fù)雜形狀的工件，如內(nèi)部有復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有個(gè)性化需求的零件，這些零件采用傳統(tǒng)方法無(wú)法制造出。
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郭生
