金属零件3D打印手艺：SLM手艺与SLS手艺

3D打印手艺正快速改变着古板的生产方法和生涯方法，短短30年，3D打印手艺已获得迅速生长，并受到天下各国普遍关注。随着3D打印手艺成熟度及性能的一直提升，3D打印应用的质料也越来越普遍，特殊是金属质料。我们知道SLM手艺与SLS手艺是主流的金属零件打印手艺，那么它们有何差别？

1989年，美国Texas大学C. Deckard提出激光选区烧结(SLS)手艺，稍后组建DTM公司。1995年，德国Fraunhofer激光器研究所提出了激光选区熔化(SLM)手艺，用它能直接成型出靠近完全致密的金属零件。 SLM与SLS同为粉末打印手艺，在打印历程上是基本一致的。打印最先前由铺粉车将粉末质料铺至打印平台，再由激光举行烧结或融化，实现一层的打印，每完成一层，成型平台会下降一个层厚的高度，随后铺粉车会重新铺粉，再由激光热作用成型，一层一层堆叠直至形成一个三维零件，为避免金属氧化，整个历程需要在惰性气体情形下举行。

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SLM成型原理图

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SLS成型原理图

虽然两种手艺的原理都是使用的激光束的热作用，但由于SLM与SLS激光的作用工具差别，他们所使用的激光器也有所差别。SLM手艺为了更好的融化金属，需要使用金属有较高吸收率的激光束，以是一样平常使用的是Nd-YAG激光器（1.064微米）和光纤激光器（1.09微米）等波长较短的激光束。SLS手艺一样平常应用的是波长较长（9.2-10.8微米）的CO2激光器。

SLM手艺打印金属

SLM手艺通过激光器对金属粉末直接举行热作用，使其完全融化再经由冷却成型。SLM是极具生长远景的金属零件3D打印手艺，SLM成型质料多为简单组分金属粉末，包括奥氏体不锈钢、镍基合金、钛基合金、钴铬合金和珍贵金属等。激光束快速熔化金属粉末并获得一连的熔道，可以直接获得险些恣意形状、具有完全冶金团结、高精度近乎致密金属零件。

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使用SLM手艺打印的金属件

SLS手艺打印金属

简单金属粉末烧结

简单金属粉末的烧结：例如铁粉，先将铁粉预热到一定温度，再用激光束扫描、烧结。烧结好的制件经热等静压处置惩罚，可使最后零件的相对密度抵达99.9%。

金属混淆粉末烧结

金属混淆粉末的烧结：主要是两种金属的混淆粉末，其中一种粉末具有较低的熔点，另一种粉末的熔点较高。例如青铜粉和镍粉的混淆粉。先将金属混淆粉末预热到某—温度．再用激光束举行扫描，使低熔点的金属粉末熔化(如青铜粉)，从而将难熔的镍粉粘结在一起。烧结好的制件再经液相烧结后处置惩罚，可使最后制件的相对密度抵达82%。

金属粉末与有机黏合剂粉末的混淆体

金属粉末与有机黏合剂粉末的混淆体：将金属粉末与有机黏合剂粉末按一定比例匀称混淆，激光束扫描后使有机黏合剂熔化，熔化的有机黏合剂将金属粉末黏合在一起（如铜料和有机玻璃粉）。烧结好的制件再经高温后续处置惩罚，一方面去除制件中的有机黏合剂，另一方面提高制件的力学强度和耐热强度。

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使用SLS手艺打印的金属件

除此之外，激光烧结历程中先是用灯管加热或者金属板热辐射的方法，将粉材加热到凌驾结晶温度，或许170摄氏度左右，使用被熔化的质料实现黏结成型，以是实体保存孔隙，力学性能差，部分零件要使用的话还要经由高温重熔。SLM是激光选区熔化，顾名思义也就是在加工的历程中用激光使粉体完全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好，然而由于SLM没有热场，它需要将金属从20℃的常温加热到上千度的熔点，这个历程需要消耗重大的能量。

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