金属三维打印机功能部件的快速成型方法

  目前可用于直接金属3d打印机功能部件的快速成型方法有：选区激光烧结技术、直接金属粉末激光烧结技术、选区激光熔炼技术、激光近网成型技术、以及电子束选择熔化技术。其中，支持者激光熔炼slm技术是目前最主流的3d金属打印机使用技术。

  选择性激光熔化(SLM)

  可持续土地管理的概念是1995年德国夫琅和费研究所首次提出的。2002年，研究所对可持续土地管理技术的研究取得了巨大成功。

  世界上第一台SLM设备于2003年底由英国MCP集团的德国MCP-HEK分公司推出。为了获得完全致密的激光成型部件，它还受益于2000年后激光快速成型设备的快速发展（通过使用先进的高能光纤激光器，提高粉化精度等表示），并且粉末是完全融化了。

  冶金的冶金机理被用于金属零件的激光快速成型。例如，德国著名的快速成型公司EOS，是世界上最早开发金属粉末激光烧结的专业公司，主要从事SLS金属粉末、工艺及设备的研发。公司研制的新型EOSINTM270/280设备继续沿用“烧结”的说法，但已组装了200W光纤激光器，并采用全熔冶金机制形成金属构件。成形性得到了显著改善。目前，作为SLS技术的延伸，SLM技术正在德国、英国等欧洲国家蓬勃发展。即使“选择性激光烧结”（SLS）的表达继续下去，实际的成形机理也已转变为粉末的完全熔化机理。

  选区激光熔解的原理

  SLM技术是在SLS的基础上发展起来的，两者的基本原理是相似的。SLM技术需要完全熔化金属粉末并直接形成金属零件，因此在高功率密度激光器的激光束开始扫描之前，有必要将金属粉末扩散到加工室的基板上。激光束然后根据当前层的轮廓信息将粉末选择性地熔化在衬底上，对当前层的轮廓进行处理，然后抬起系统以减小层厚的距离，然后将滚粉辊涂覆在所处理的电流层上，并将设备转移到下一层进行处理。这样一层地进行处理，直到整个零件被处理为止。整个过程是在真空或气体保护的加工室中进行的，以防止金属与其他气体在高温下发生反应。

  目前，SLM与DMLS的边界非常模糊，差异不明显。虽然DMLS技术被转化为金属的烧结，但在实际的成型过程中，金属粉末已经完全熔化。DMLS技术使用的材料是不同金属的混合物。在烧结(熔融)过程中，各成分之间相互补偿，有利于保证加工精度。另一方面，SLM技术主要采用单组分粉末，激光束快速熔化金属粉末，获得连续扫描线。

  选择性激光熔化技术在金属3D打印机上的优势

  原则上，选择性激光熔制与选择性激光烧结相似，但由于采用较高的激光能量密度和较小的光斑直径，成形件的机械性能和尺寸精度较好，只能采用简单的后处理，成形所用的原材料不需要经过预处理。e特别准备。选择性激光熔接技术的优点概括如下：

  1.不经中间工艺直接制造金属功能部件

  2。可直接加工几何形状复杂的功能零件。

  3。通过良好的光束质量，可以获得较好的聚焦光斑，从而直接制造出尺寸精度更高、表面粗糙度更好的功能零件。

  4.粉末材料可以是单一材料或多组分材料，原料不需要特殊配方;

  5。金属粉末完全熔化了。直接生产的金属功能件具有冶金结合结构，密度高，力学性能好，无需后处理。

  6.金属3d打印机的激光熔炼技术特别适用于制造单批或小批量的功能部件。激光烧结部分的密度和力学性能较差。电子束熔塑和激光熔覆的高精度零件难以获得。相比之下，激光融合成型技术可以获得冶金结合、组织致密、尺寸精度高、力学性能好。它是近年来快速成型技术的主要研究热点和发展趋势。