金屬3D打印機打印過程視頻

選擇性激光熔化(Selective Laser Melting ,SLM)
直接金屬激光燒結技術(Direct Metal Laser Sintering,DMLS)
選擇性激光熔化(SLM)和直接金屬激光燒結(DMLS)是屬于粉末床融合3D打印族的兩種金屬增材制造工藝。這兩種技術有許多相似之處:都使用采用 Yb(鐿)光纖激光掃描并選擇性地熔融(或熔化)金屬粉末顆粒,將它們粘合在一起并逐層構建零件。
直接金屬激光燒結(DMLS)是一種利用高能量的激光束(200 W),根據三維模型數據直接燒結金屬粉末薄層(20~60 μm)形成致密的實體零件,DMLS與SLS的原理基本相同,主要區別在于粉末的性質。
SLM技術是利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經冷卻凝固而成型的一種技術。激光束掃描開始前,利用鋪粉輥均勻地在成形缸的基板上鋪上一層很薄的金屬粉末,計算機控制激光束對當前層進行選擇性激光熔化,熔化的金屬粉末冷卻固化后,成形缸降低一個單位高度,粉料缸上升一個單位高度,鋪粉輥在加工好的片層之上重新鋪好金屬粉末,激光束開始掃描新一層,如此層層疊加,直至整個零件成形。SLM 的整個加工過程在惰性氣體保護的加工室中進行,以避免在高溫下金屬發生氧化。

DMLS:通過使用高能量的激光束再由3D模型數據控制來局部熔化金屬基體,同時燒結固化粉末金屬材料并自動地層層堆疊,以生成致密的幾何形狀的實體零件。DMLS是金屬粉體成型,有同軸送粉和輥筒送粉兩類。同軸送粉的技術適合制造分層厚度在1mm以上物件,大型的金屬件。輥筒送粉的產品精細度高,適合制造小型部件,因為制造過程部件很容易熱變形。
在計算機上繪制好CAD三維實體零件模型,將其轉換成STL文件格式,,再利用切片軟件將文件切分成一定厚度的一系列有序片層。燒結開始前,將金屬粉末預熱到低于燒結點某一溫度后,一側的供粉缸上升至給定量,鋪粉滾筒將粉末均勻地鋪在粉末床上表面,激光束在計算機系統的控制下,按照設定的功率及速度對第一層截面輪廓進行掃描。激光束掃過之后,粉末燒結成給定厚度的實體輪廓片層,未被燒結的粉末作為支撐,這樣零件的第一層燒結完成。這時,粉末床下移一個分層厚度,供粉缸上移,鋪粉滾筒重新鋪粉,激光束進行下一個分層的燒結,前后燒結的實體片層自然粘接為一體,如此 循環往復,逐層堆疊,直至三維實體零件燒結完成。

SLM和DMLS的基本制造過程非常相似。下面是它的工作原理:
首先用惰性氣體(例如氬氣)填充構建室,以使金屬粉末的氧化最小化,然后將其加熱到最佳構建溫度。 一層薄薄的金屬粉末鋪展在構建平臺上,高功率激光掃描元件的橫截面,將金屬顆粒熔化(或熔合)在一起,形成下一層。掃描模型的整個區域,使零件完全牢固。 當掃描過程完成時,構建平臺向下移動一層厚度,并且涂覆器鋪展另一層薄薄的金屬粉末。重復該過程直到整個部分完成。當構建過程完成時,部件完全封裝在金屬粉末中。與聚合物粉末床熔合工藝(例如SLS)不同,部件通過支撐結構附接到構建平臺。金屬3D打印的支撐使用與部件相同的材料構建,并且總是需要用于減輕由于高處理溫度而可能發生的翹曲和變形。當料筒冷卻至室溫時,手動除去多余的粉末,并且通常對部件進行熱處理,同時仍然連接到構建平臺上以減輕任何殘余應力。然后通過切割,機加工或線切割將部件從構建板上拆下,并準備好使用或進一步后處理。

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