1、选择性激光烧结(SLS) 技术

(1)SLS原理

选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成形的固化层层层叠加，生成所需形状的零件。首先由CAD产生零件模型，并用分层切片软件对其进行处理，获得各截面形状的信息参数，作为激光束进行二维扫描的轨迹；由激光发出的光束在计算机的控制下，根据几何形体各层截面的坐标数据有选择地对材料粉末层进行扫描，在激光辐照的位置上粉末烧结在一起，一层烧结完成后，再铺粉进行下一层扫描烧结，新的一层和前一层自然地烧结在一起，最终生成三维形状的零件。

(2)SLS的特点

①SLS 过程与零件复杂程度无关，具有高度的柔性,在计算机的控制下可方便 迅速地制作出传统加工方法难以实现的复杂形状的零件，是真正的自由制造。②产品的单价几乎与批量无关，特别适合于单件、小批量零件的生产。

③生产周期短，从CAD 设计到零件的加工完成只需几小时到几十小时， 整个生产过程数字化，可随时修正、随时制造。这一特点使其特别适合于新产品的开发。

④与传统工艺方法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造等功能，为传统制造方法注入了新的活力。

⑤材料范围宽，任何受热粘结的粉末材料都有用作SLS原材料的可能性。

今天我们重点介绍SLM: Selective laser melting（选择性激光熔化）技术。

SLM原理

SLM技术脱胎于SLS（金属粉末选区激光烧结）技术，是利用金属粉末在激光束的热作用下快速熔化、快速凝固的一种技术。为了完全熔化金属粉末，要求激光能量密度超过106W/cm2。目前用SLM技术的激光器主要有Nd-YAG激光器、Co2激光器、光纤激光器。这些激光器产生的激光波长分别为1064nm、10640nm、1090nm。金属粉末对1064nm等较短波长激光的吸收率比较高，而对10640nm等较长波长激光的吸收率较低。因此在成型金属零件过程中具有较短波长激光器的激光能量利用率高，但是采用较长波长的Co2激光器，其激光能量利用率低。

SLM技术是在高能激光作用下，金属粉末完全熔化，经散热凝固后与基体金属冶金焊合，然后逐层累积成型出三维实体。

金属粉末的激光快速成型技术集计算机辅助设计、激光熔覆、快速成型于一体,在无需任何硬质工模具或模型的情况下,能快速制备出不同材料的复杂形状、多品种、小批量的零件,所成型零件致密度高,具有快速凝固组织特征,能满足直接使用要求,在航天器件、飞机发动机零件及武器零件的制备上具有广阔的应用前景。还可通过改变成型材料,得到不同部位由不同材料组成的零件,与计算机相结合,发展材料的智能制备系统。从上世纪90年代初开始,探索实现金属零件直接快速成型制造的方法已成为RP技术的研究热点,随着大功率激光器的出现,使得采用快速成型方法直接制造金属零件成为可能,国外著名的RP技术公司均在进行金属零件快速成型技术研究。探索直接制备满足工程使用条件的金属零件快速成型技术,将有助于快速成型技术向快速制造技术的转变,能极大地拓展其应用领域。此外,利用逐层制造的优点,探索制造具有功能梯度、综合性能优良、特殊复杂结构的零件也是一个新的发展方向。而快速成型技术与传统制造技术相结合,形成产品快速开发—制造系统也是一个重要趋势。

SLM solution 返回搜狐，查看更多