SLM金屬3D打印的技術(shù)原理是怎樣的【SLM打印技術(shù)】

責(zé)任編輯：悟空打印坊發(fā)布時(shí)間：2020-09-09

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選擇性激光熔融技術(shù)( Selective Laser melting,SLM),又稱為激光熔融焊接技術(shù),這種技術(shù)利用高能量激光照射并完全熔融金屬粉末形成3D形狀,是一種非常有潛力的金屬增材制造技術(shù),通常情況下也被認(rèn)為是選擇性激光燒結(jié)( Selective Laser Sintering,SLS)技術(shù)的一種分支技術(shù)。

金屬類材料

SLS所用的金屬材料是經(jīng)過處理的與低熔點(diǎn)金屬或者分子材料的混合粉末,在加工的過程中低熔點(diǎn)的材料熔化但高熔點(diǎn)的金屬粉末是不熔化的。利用被熔化的材料實(shí)現(xiàn)黏結(jié)成型,所以實(shí)體存在孔隙,力學(xué)性能差,要使用的話還要經(jīng)過高溫重熔。

SLM打印整個(gè)過程開始于三維CAD數(shù)據(jù)切片,將3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成許多個(gè)2D數(shù)據(jù),通常每層厚度在20m到100pm之間。3DCAD數(shù)據(jù)的格式通常為STL文件,這種格式也通常用于其他分層3D打印技術(shù)。將CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入切片軟件并設(shè)置各種屬性參數(shù),也可以設(shè)置一些打印的控制參數(shù)。SLM在打印過程中,首先是在基板上均勻地打印一薄層,然后通過Z軸的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)3D形狀打印。

整個(gè)打印過程中都在一個(gè)密閉容器中進(jìn)行,其中充有惰性氣體氬氣或者氮?dú)?使氧氣的含量降低在0.05%。SLM工作方式為,通過控制振鏡來實(shí)現(xiàn)激光對平鋪粉末進(jìn)行照射,加熱金屬直至完全熔化,每完成一個(gè)層面的照射工作臺就向下移動(dòng),平鋪機(jī)構(gòu)則重新進(jìn)行平鋪?zhàn)鳂I(yè),然后激光完成下一層的照射,使新鋪的一層粉末熔化,并與上一層進(jìn)行熔融黏結(jié)在一起,重復(fù)這一循環(huán)動(dòng)作,最終完成3D幾何形狀。通常工作空間內(nèi)充有惰性氣體,避免金屬粉末被氧化,有些具備空氣循環(huán)系統(tǒng)來消除激光產(chǎn)生的火花。

SLM打印的零件具有高密度和高強(qiáng)度的特性,SLM打印過程是非常高能量的,每一層金屬粉末必須加熱至金屬的熔點(diǎn)。高溫使SLM最終的打印材料內(nèi)部殘余應(yīng)力,這會影響零件的機(jī)械性能。

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