SLM 與SLS的區(qū)別：
SLS為激光燒結(jié)，所用金屬材料為處理過的低熔點(diǎn)金屬或高分子材料的混合粉末，在加工工藝中熔化低熔點(diǎn)材料，但不熔化高熔點(diǎn)金屬粉。首先，通過燈管加熱或金屬板熱輻射加熱粉末，超過結(jié)晶溫度約170攝氏度。采用熔融材料進(jìn)行粘接成型，固體具有孔隙，力學(xué)性能差，如果要使用某些零件，必須在高溫下進(jìn)行再處理。
SLM是選擇性激光熔化。顧名思義，激光在加工過程中用來完全熔化粉末，不需要粘合劑。SLM的精度和力學(xué)性能均優(yōu)于SLS。然而，由于可持續(xù)土地管理沒有熱場(chǎng)，它需要將金屬?gòu)某?0攝氏度加熱到高達(dá)1000度的熔點(diǎn)，這就需要消耗大量的能源。
2 優(yōu)勢(shì)＆技術(shù)限制
SLM主要優(yōu)點(diǎn)：
SLM成形的金屬零件密度高，可達(dá)到90%以上。
拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)優(yōu)于鑄件，甚至可以達(dá)到鍛造水平。顯微維氏硬度高于鍛件。
在印刷過程中完全熔化，尺寸精度高；
與傳統(tǒng)減材制造相比，可節(jié)約大量材料。
SLM技術(shù)限制：
成形速度低。為了提高加工精度，需要較薄的層厚。用于加工小體積部件的時(shí)間也長(zhǎng)，因此難以應(yīng)用于大規(guī)模制造；
在SLM的過程中，金屬被瞬時(shí)熔化和凝固(冷卻速率約為10000K/s)，溫度梯度大，并且產(chǎn)生大的殘余應(yīng)力，并且如果基板的剛度不足，則基板可以變形。因此，基底必須足夠堅(jiān)硬，以抵抗殘余應(yīng)力的影響。應(yīng)力退火可大部分殘余應(yīng)力。 設(shè)備穩(wěn)定性、可重復(fù)性還需要提高；
表面粗糙度有待提高；
整套設(shè)備價(jià)格昂貴，熔化的金屬粉末比SLS需要更多的功率激光器，能耗更高。
可持續(xù)土地管理的技術(shù)過程更加復(fù)雜，需要增加支持結(jié)構(gòu)，考慮的也更多。因此，它主要用于工業(yè)級(jí)的增強(qiáng)制造。
金屬粉末和金屬絲激光金屬沉積（LMD）三維打印技術(shù)
工藝概述：
激光金屬沉積(LMD)是一種焊接過程。該材料被引入高功率激光產(chǎn)生的熔池中。LMD屬于定向能量沉積(DED)過程。通常，填充材料是粉末，通過激光束周圍的錐形環(huán)形噴嘴噴射。添加的材料形成一個(gè)焊接，然后涂層金屬下面。該工藝用于部件耐磨性增加的包層應(yīng)用、材料添加到磨損部件的修復(fù)應(yīng)用或復(fù)雜幾何形狀的自由制造（3D打印）。與其他焊接形式相比，LMD在裝配過程中熱影響范圍較小，稀釋度較低，殘余應(yīng)力較低。
沉積線材：
在當(dāng)今的工業(yè)中，粉末LMD比線沉積更為常見，因?yàn)樗菀子脝我坏母吖β始す庠磳?shí)現(xiàn)。然而，粉末的加工存在許多缺點(diǎn)：
粉末比電線貴得多，這是有問題的，因?yàn)長(zhǎng)MD通常用于制造使用大量材料的大中型部件。
此外，并非所有通過噴嘴的粉末都被捕獲在浴中。對(duì)于自由制造，實(shí)際粉末利用率在20-80%之間，很大程度上取決于部分細(xì)度和工藝參數(shù)。從材料成本的角度來看，這是一個(gè)問題，從工程的角度來看也是一個(gè)問題。將粉末沉積頭重新安裝到任何未專門設(shè)計(jì)的加工上都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重磨損。此外，用戶還需要處理未使用的粉末和粉末材料可能會(huì)造成健康風(fēng)險(xiǎn)。相比之下，盤條的利用率為100%，盤條的原材料不會(huì)造成任何危險(xiǎn)。

3 SLM應(yīng)用
SLM材料
SLM技術(shù)中使用的粉末材料可分為三類：混合粉末、合金粉末和元素金屬粉末。
一、混合粉末?；旌戏勰┯梢欢ū壤牟煌勰┙M成?，F(xiàn)有的研究表明，成形密度和均勻性對(duì)SLM成形零件的力學(xué)性能有影響，但混合粉末的密度目前仍需提高。
二。預(yù)合金粉末。按成分可分為鎳基、鈷基、鈦基、鐵基、鎢基、銅基等.結(jié)果表明，采用預(yù)合金粉末材料制備的零件密度可達(dá)95%以上。
三。金屬粉末。一般來說，一次金屬粉末主要是鈦，具有良好的成型性，可達(dá)到98%的密度。
目前，SLM技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，在復(fù)雜模具、個(gè)性化部件、航空航天、汽車等領(lǐng)域具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
航空航天
在研制載人航天器Superdraco的過程中，SpaceX利用SLM技術(shù)研制了載人航天器發(fā)動(dòng)機(jī)。其冷卻通道、噴頭、節(jié)流閥等的結(jié)構(gòu)非常高，3D打印可以很好地解決復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造問題。SLM制造的零件的強(qiáng)度、韌性和斷裂強(qiáng)度能滿足各種苛刻的要求，使Superdraco在高溫高壓下工作。

五金配件
傳統(tǒng)工業(yè)的測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差，但現(xiàn)在可以通過三維掃描得到三維數(shù)字模型，對(duì)現(xiàn)有的硬件產(chǎn)品三維數(shù)字模型進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，得到新的產(chǎn)品數(shù)字模型，進(jìn)而得到修改后的硬件模型。產(chǎn)品經(jīng)三維打印，精度提高。
汽車零件
在之前的文章中，我們了解到，豪華汽車制造商布加迪通過激光熔制金屬粉末床三維打印技術(shù)，成功制造出世界上**個(gè)新的8活塞整體式制動(dòng)鉗。2019年初的性能測(cè)試進(jìn)一步揭示了這一創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化前景。3D打印運(yùn)動(dòng)鉗中的鈦將用于量產(chǎn)汽車。至此，Bugatti開發(fā)了3D打印功能部件-制動(dòng)鉗、擾流板支架、電機(jī)支架和前軸差速器。令人興奮的是，布加迪采用選擇性激光熔化SLM金屬3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)電機(jī)支架，這些支架已經(jīng)安裝在新的奇龍系列汽車上。
3D打印的材料有哪些？
一般分為金屬和非金屬，非金屬3d打印材料包括：pla、abs、sla、尼龍、陶瓷、高溫、高韌、高強(qiáng)度光敏樹脂、半透明光敏樹脂、 軟膠3d打印、 DLP進(jìn)口紅蠟、DLP進(jìn)口藍(lán)蠟、 全彩3d打印、cnc abs加工、桌面級(jí)abs塑料等幾十種材質(zhì)。金屬3d打印材料：金、銀、鋁合金、不銹鋼、鈦合金等材質(zhì)。三維打印所用材料的不斷擴(kuò)展，為該技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的空間。當(dāng)今流行的材料是塑料(樹脂、尼龍、ABS、PLA)，所以這部分在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也很普遍。金屬，特別是鋁合金、不銹鋼、鈦和鈷的衍生物，在、航空航天、汽車制造等領(lǐng)域有著突破性的應(yīng)用。隨著3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)步，個(gè)性化定制產(chǎn)品將迎來發(fā)展時(shí)期。
因?yàn)?D打印可以大大降低定制化產(chǎn)品的成本，接近批量生產(chǎn)的成本，打破了限制定制化產(chǎn)品的大障礙。
打印的精度怎樣？
我們通過3d stratasys、hp等進(jìn)口高端設(shè)備，經(jīng)專業(yè)工程師對(duì)150-250mm典型長(zhǎng)方形、正方形、圓形、孔徑件、齒輪狀、菱形等超過50個(gè)典型件測(cè)量分析，正負(fù)誤差精度保障區(qū)間為0.02-0.08mm，大部分零件精度傾向于0.05mm以內(nèi)！深圳手板模型制作廠家 3d打印快速成型服務(wù)
金屬3D打印技術(shù)及其專用電源的研究進(jìn)展
近年來，3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品的制造，特別是金屬材料的制造。在國(guó)防領(lǐng)域，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家重視3D印刷技術(shù)的發(fā)展，投入大量資金研究，3D印刷金屬部件一直是研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。它不能打印模具、自行車、槍支等武器，甚至不能打印汽車、飛機(jī)等大型設(shè)備。三維打印作為一種新的制造技術(shù)，在設(shè)備設(shè)計(jì)與制造、設(shè)備保障、航空航天等領(lǐng)域顯示出了非常廣闊的應(yīng)用前景，并顯示出強(qiáng)大的發(fā)展勢(shì)頭。
1 3D打印概述
1.1 基本概述
3D打印技術(shù)的核心思想起源于19世紀(jì)末的美國(guó)，但直到20世紀(jì)80年代中期才形成。1986年，美國(guó)查爾斯·赫爾發(fā)明了臺(tái)3D打印機(jī)。3D打印技術(shù)于1991年在中國(guó)開始研究。大約在2000年，這些過程開始從實(shí)驗(yàn)室研究到工程和生產(chǎn)逐漸發(fā)展。當(dāng)時(shí)，它的名字是快速原型技術(shù)（RP），這是在開發(fā)樣本之前的物理模型?，F(xiàn)在又被稱為快速成型技術(shù)，材料加成制造。但為了方便公眾接受，這種新技術(shù)統(tǒng)稱為3D打印。三維打印是一種基于數(shù)字模型設(shè)計(jì)的快速成型技術(shù)，三維物體的生成技術(shù)是利用金屬粉末或樹脂等粘合材料層層“增料”印刷而成。3D打印被稱為“上個(gè)世紀(jì)的思想和技術(shù)，本世紀(jì)的市場(chǎng)”。
1.2 3D打印特點(diǎn)
1)精度高。目前，3D打印裝置的精度可以控制在0.3mm以下。
2）短周期。3D打印不需要模具的制造工藝，大大縮短了模型的生產(chǎn)時(shí)間。一般來說，模型可以在幾小時(shí)甚至幾十分鐘內(nèi)打印出來。
3)個(gè)性化。3D打印對(duì)打印模型的數(shù)量沒有限制，無論是否可以以相同的成本進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)打印。
4）材料的多樣性。3D打印系統(tǒng)可以打印不同的材料，這些材料的多樣性可以滿足不同領(lǐng)域的需要。
5)成本相對(duì)較低。雖然目前3D打印系統(tǒng)和3D打印材料相對(duì)昂貴，但如果用于制作個(gè)性化產(chǎn)品，其生產(chǎn)成本相對(duì)較低。
2 金屬3D打印技術(shù)
金屬零件三維打印技術(shù)是整個(gè)三維打印系統(tǒng)中進(jìn)、最有潛力的技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及應(yīng)用的需要，利用快速成型直接制造金屬功能零件已成為快速成型的主要發(fā)展方向。目前，直接制造金屬功能件的快速成型方法主要有：選擇性激光熔接（SLM）、電子束選擇性熔接（EBSM）、激光工程網(wǎng)成型（透鏡）等。
2.1激光工程清潔成形技術(shù)（透鏡）。
透鏡是桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提出的一種新的快速成型技術(shù)。它的特點(diǎn)是直接制造具有復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的金屬功能零件或模具；多種可加工金屬或合金材料可以實(shí)現(xiàn)非均勻材料零件的制造；便于加工熔點(diǎn)高、加工難度大的材料。


并不是每個(gè)人都能負(fù)擔(dān)得起自己的3D打印機(jī)， 工業(yè)級(jí)高精度3d打印機(jī)造價(jià)昂貴，所以許多公司在他們的產(chǎn)品中增加了3D打印點(diǎn)播服務(wù)。3D打印服務(wù)將您的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為完全實(shí)現(xiàn)的3D打印模型，而無需您自己的設(shè)備。
即使您希望體驗(yàn)大小、材質(zhì)和復(fù)雜性，3D打印服務(wù)也允許您嘗試更多的類型，而不是單一設(shè)置。因此，如果你想要打印又不想自己投資，那么3D打印服務(wù)將是你不錯(cuò)的選擇。
盡管時(shí)間、價(jià)格和能力的細(xì)節(jié)會(huì)因您選擇的服務(wù)而有所不同，但所有3D打印服務(wù)都遵循以下一般步驟：
1。在個(gè)人CAD程序或3D打印服務(wù)的網(wǎng)站上創(chuàng)建您的設(shè)計(jì)。
2、選擇要使用的服務(wù)并發(fā)送您的設(shè)計(jì)。
3。根據(jù)您的需要選擇您的材料（每個(gè)服務(wù)將提供不同的材料）。
4、等待3D模型的到來！3D打印服務(wù)將打印您的設(shè)計(jì)，后期處理，并發(fā)送到您的家門口了。
1.金屬材料3D打印技術(shù)
三維打印的鈦合金大整體主軸承結(jié)構(gòu)等大型零件的金屬材料性能可以達(dá)到或接近鍛件的水平。利用三維打印技術(shù)對(duì)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)了三維打印和零件基體結(jié)合區(qū)域的性能，以滿足零件的要求。與傳統(tǒng)焊接相比，金屬3D打印修復(fù)具有以下特點(diǎn)：
主要結(jié)果如下：(1)熱影響區(qū)小，不影響基體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布；
（2）無需加熱及后續(xù)熱處理;
（3）3D打印結(jié)構(gòu)緊湊，與基體冶金結(jié)合，性能接近零件原始結(jié)構(gòu)。
(4)三維打印區(qū)的組織和性能達(dá)到鍛件的水平；
（5）自動(dòng)化控制，加工余量少。
1.1 大型鍛件局部3D打印成形
以AP 1000核電主管線為例，要求超低碳氮控不銹鋼整體鍛造。鍛件生產(chǎn)的主要難點(diǎn)是形成兩個(gè)噴嘴，鍛件的材料利用率低于15%。受渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)葉片三維打印修復(fù)技術(shù)的啟發(fā)，核電主管道的成形可以簡(jiǎn)化為鍛造或擠壓不銹鋼管+三維打印噴嘴。該方法可大大降低核電主管道的生產(chǎn)難度和成本。
具有局部難成形特性的大型鍛件，如核電主管線和多噴嘴頭，可通過三維打印成形。該方法在保證鍛件整體質(zhì)量的前提下，大大降低了鍛件的生產(chǎn)難度、成本和周期。此外，大鍛件局部三維打印的思想還可以擴(kuò)展到大鍛件的三維打印拼焊技術(shù)。如果三維打印區(qū)、三維打印區(qū)和基體鍵合區(qū)的金屬材料性能能夠滿足鍛件的要求，說明三維打印焊接鍛件可以替代整體大型鍛件。
1.2 大型鍛件缺陷修復(fù)
大型鍛件表面和內(nèi)部的超標(biāo)缺陷，以及由于材料不足而造成的加工余量不足，可能導(dǎo)致整個(gè)鍛件報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和能源浪費(fèi)。由于焊接組織的性能低于鍛件，鍛件一般不允許補(bǔ)焊，但金屬三維打印技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種情況。目前，金屬3D打印的一些材料性能已達(dá)到鍛造水平。如果三維打印結(jié)構(gòu)與鍛造基體的結(jié)合能夠滿足鍛造的要求，可以采用三維打印技術(shù)對(duì)大鍛件的缺陷區(qū)域進(jìn)行局部修復(fù)，提高鍛造合格率。未來，隨著3D打印技術(shù)的改進(jìn)，與大型鑄件的允許補(bǔ)焊類似，大型鍛件也允許3D打印和修復(fù)，這將是大型鍛件生產(chǎn)工藝的革命性突破。
1.3 大型零件在線修復(fù)
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、渦輪葉片、船用曲軸等大型零部件在使用過程中會(huì)出現(xiàn)局部裂紋、磨損和變形。傳統(tǒng)的補(bǔ)焊方法只能通過機(jī)加工、預(yù)熱、焊接、機(jī)加工、熱處理等工藝進(jìn)行修復(fù)。維修工作需要在大型專業(yè)設(shè)備上進(jìn)行，但維修面積的性能低于原零部件組織的性能，增加了維修成本，維修周期和維修效果不理想。由機(jī)器人和3D打印技術(shù)組成的便攜式金屬3D打印設(shè)備，可以改變這種狀況，實(shí)現(xiàn)大型零件的現(xiàn)場(chǎng)維修，甚至在線維修。機(jī)器人金屬三維印刷技術(shù)修補(bǔ)大部件的具體操作步驟如下：
（1）確定修理方案，對(duì)修理區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理；
(2)利用三維成像技術(shù)對(duì)修復(fù)區(qū)進(jìn)行三維逆向建模；
(3)將修復(fù)區(qū)域的三維模型轉(zhuǎn)化為機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡。
(4)確定3D打印參數(shù)，定位機(jī)器人，修復(fù)；
（5）修補(bǔ)區(qū)域的表面處理和檢查。
材料加成制造有著廣闊的發(fā)展前景，但也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。目前*困難的問題是材料的物理化學(xué)性質(zhì)制約了其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。例如，在成型材料中，目前主要是有機(jī)高分子材料和金屬材料。金屬材料的直接成形是近十年來的研究熱點(diǎn)。它逐漸在工業(yè)上得到應(yīng)用。難點(diǎn)在于如何提高精度。新的研究方向是通過添加材料制造技術(shù)，直接堆積軟組織材料(生物基質(zhì)材料和細(xì)胞)，形成類似生命的生物體，并通過體外和體內(nèi)培養(yǎng)制造復(fù)雜的組織和器官。關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)將有力地推動(dòng)材料添加技術(shù)的發(fā)展。