雷射熔融沉積(Selective Laser Melting,SLM)3D列印技術介紹

雷射熔融沉積(Selective Laser Melting,SLM)是一種金屬3D列印技術,它使用高功率激光束來逐層熔化金屬粉末,以建立具有高精度和複雜幾何形狀的金屬物體。以下是SLM技術的工作原理和特點:

工作原理:

  1. 模型建立:首先,根據所需物體的3D模型,利用相關軟件進行切片處理,將物體模型分解成一系列的水平切片。
  2. 金屬粉末:SLM使用金屬粉末作為原材料。常見的金屬粉末包括鋁合金、鈦合金、不銹鋼等。金屬粉末顆粒的大小通常在5至50微米之間。
  3. 熔化和固化:建造平台上均勻散布一層金屬粉末。激光束被聚焦到非常小的點上,照射到金屬粉末上的特定區域。激光束的高功率將金屬粉末加熱到接近或超過其熔點,使其熔化成液體狀態。隨後,液態金屬迅速冷卻和固化,與前一層固體材料融合在一起。
  4. 切片堆疊:建造平台降低一個固定的距離(通常是幾十至幾百微米),以便堆疊下一層金屬粉末。激光束再次照射新的切片區域,重複上述過程,逐層堆疊金屬物體。
  5. 支撐結構:在SLM 3D列印中,可能需要添加支撐結構來支撐懸空的部分和應力敏感的區域。支撐結構在列印完成後需要去除或剝離。
  6. 後處理:列印完成後,金屬物體需要進行後處理步驟,如去除支撐結構、研磨、拋光和可能的熱處理,以提高材料強度和表面質量。

特點:

  1. 高精度和解析度:SLM技術具有極高的精度和解析度,能夠製造出具有復雜幾何形狀和細節的金屬物體。
  2. 材料多樣性:SLM技術支持多種金屬材料,包括鈦合金、鋁合金、不銹鋼等。這使得SLM非常適合在航空航天、汽車、醫療等領域中應用。
  3. 高強度和耐久性:SLM技術製造的金屬物體具有優異的強度和耐久性,可應對嚴苛的應用環境。
  4. 大型物體列印:相對於其他金屬3D列印技術,SLM技術可以製造較大尺寸的金屬物體,擴大了應用範圍。
  5. 無需支撐結構:由於熔融金屬粉末在熔化過程中可以提供支撐,因此SLM 3D列印不需要添加支撐結構。
  6. 應用廣泛:SLM技術廣泛應用於航空航天、汽車、醫療、能源等領域中,用於快速原型製作、產品設計驗證和小批量生產。

SLM技術的高精度、高強度和材料多樣性使其成為金屬部件製造的理想選擇,可以在許多工業領域中廣泛應用。

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