3D打印類型智能制造學(xué)院SLM激光選區(qū)熔化工藝4.SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM工藝簡介激光選區(qū)熔化工藝(Selectivelasermelting,)簡稱SLM，是基于粉末床的鋪粉利3D數(shù)模的切片及掃描路徑規(guī)劃，遂層堆積，可制備任意復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)件，是一種先進的全數(shù)字化精密增材制造技術(shù)。圖1.SLM打印的產(chǎn)品示意圖SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM工藝原理選區(qū)激光熔化（SLM）成形技術(shù)的工作原理與選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）類似。其主要的不同在于粉末的結(jié)合方式不同，不同于SLS通過低熔點金屬或黏結(jié)劑的熔化把高熔點的金屬粉末或非金屬粉末黏結(jié)在一起的液相燒結(jié)方式，SLM技術(shù)是將金屬粉末完全熔化，因此其要求的激光功率密度要明顯高于SLS。。圖2.SLS3D打印原理圖SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM工藝簡介圖3.SLS3D打印原理圖SLM激光選取熔化工藝SLM成型材料SLM和SLS的成型原理相似，但它們在打印材料上有著顯著的差異。SLM技術(shù)主要針對金屬粉末，如鈦合金、不銹鋼等進行熔融成型。圖4.SLM3D打印鈦合金粉末、不銹鋼粉末和陶瓷粉末SLM工藝優(yōu)缺點1.材料利用率高2.制造精度高3.可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)4.零件性能優(yōu)越1.制件較復(fù)雜且需要支撐：在打印過程中，對于某些復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需要打印支撐材料來保持其穩(wěn)定性。這增加了打印的復(fù)雜性和后處理工作的難度。2.表面處理需求：打印完成后，零件表面可能較為粗糙，需要進行表面處理以達到所需的表面質(zhì)量和精度。3.生產(chǎn)時間較長且成本較高：由于打印過程需要逐層進行，且每層都需要精確的控制和冷卻時間，因此生產(chǎn)周期相對較長。同時，高精度的打印設(shè)備和材料也增加了制造成本優(yōu)點缺點SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM打印設(shè)備圖5.中瑞科技生產(chǎn)ISLM系列3D打印機圖6.西空制造生產(chǎn)的SLM3D打印機SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM打印應(yīng)用領(lǐng)域圖7.SLM3D打印各種工藝品及零部件圖8.華曙高科在TCT亞洲展現(xiàn)場發(fā)布了自主研發(fā)的SLM少支撐技術(shù)SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM打印應(yīng)用領(lǐng)域圖9.易加三維自主研發(fā)無支撐金屬3D打印無支撐球體圖10.漢邦科技研發(fā)團隊對金屬3D打印無支撐技術(shù)進行了研究和探索，目前能夠?qū)崿F(xiàn)15-25°傾斜特征的無支撐成形SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM未來發(fā)展展望1.網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計制造SLM選區(qū)激光熔化成型技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計與制造成為現(xiàn)實。連接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不再受制造工藝的束縛，可設(shè)計成滿足強度、剛度要求的規(guī)則網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)，以此實現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重。EADS為A380門支架（Doorbracket）的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)狀拓撲優(yōu)化后在保持原有強度的基礎(chǔ)上實現(xiàn)40%減重。除此之外，采用選區(qū)激光熔化成型技術(shù)也可以實現(xiàn)海綿、骨頭、珊瑚、蜂窩等仿生復(fù)雜網(wǎng)狀強化拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與制造，達到更顯著的減重效果。圖11.空客A380門支架的優(yōu)化結(jié)構(gòu)SLM激光選區(qū)熔化工藝SLM未來發(fā)展展望2.三維點陣結(jié)構(gòu)設(shè)計制造與蜂窩夾層板這種典型的二維點陣結(jié)構(gòu)相比，三維點陣結(jié)構(gòu)可設(shè)計性更強，比剛度和比強度、吸能性能經(jīng)過設(shè)計可以優(yōu)于傳統(tǒng)的二維蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。3.陶瓷顆粒增強金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)一體化