SLM的發(fā)展史和現(xiàn)狀

1、SLM的發(fā)展和現(xiàn)狀影響SLM成型效果的因素 1995年 德國Fraunhofer研究所提出SLM思想 2003 年底 英國MCP集團(tuán)公司下轄的德國 MCP-HEK 分公司推出第一臺(tái)SLM設(shè)備 SLM和DMSL均為SLS的延伸和分支，二者唯一的區(qū)別是，SLM使用的材料為單一的金屬粉末，DMSL使用的材料為混合的金屬粉末廠家廠家設(shè)備名稱設(shè)備名稱功率功率/W成型件范圍成型件范圍（mm）鋪粉裝鋪粉裝置置層厚（層厚（um） 光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦光斑聚焦光斑直徑（直徑（um）最大掃最大掃描速度描速度（m/s）成型室成型室內(nèi)環(huán)境內(nèi)環(huán)境EOSEOSING M270，M280200200/400250*250*

2、215250*250*325壓緊式鋪粉刷30-10030-60聚焦鏡+振鏡掃描鏡100-50060-30057預(yù)熱+真空RealizerSLM100SLM250SLM30050200200/400125*100250*250*300300*300*300柔性鋪粉刷20-5020-5020-100聚焦鏡+振鏡掃描鏡30-5050-10070-200555無預(yù)熱+真空ConceptlaserM1-CusingM2-CusingM3-CusingMlab50200200120*120*120250*250*280300*350*30090*90*80壓緊式鋪粉刷20-5020-5020-5020-5

3、0聚焦鏡+數(shù)控激光頭移動(dòng)30-5050-20070-30020-805577無預(yù)熱+真空SLMsolutionsSLM250HLSLM280HL200400/1000250*250*250280*280*350柔性鋪粉刷30-10030-300聚焦鏡+振鏡掃描鏡70-30070-20055無預(yù)熱+真空3DSystemssPro 125sPro250100200150*150*150250*250*300柔性鋪粉刷50-100500-200聚焦鏡+振鏡掃描鏡70-20050-15077無預(yù)熱+真空影響SLM金屬成型的幾大因素 掃描速度 掃描間距 加工層厚 掃描策略 光斑補(bǔ)償 離焦量 激光功率和密

4、度掃描速度提高掃描速度，能大大降低球化現(xiàn)象，但是速度提升過高的話，致密度會(huì)下降從80mm/s升至160mm/s，致密度下降平緩，從83.56%降至82.3%從160mm/s升至320mm/s，致密度下降較快，從82.3%將至68.66%原因如下：掃描速度小，激光停留的時(shí)間長，熱交換時(shí)間充足，致密度提升，但同時(shí)使局部液相過多，易球化掃描間距掃描間距增大，致密度下降，當(dāng)間距從0.04mm升至0.12mm時(shí)，致密度從79.48%降至73.98%但是間距太小，會(huì)導(dǎo)致激光能量過度集中，產(chǎn)生翹曲變形加工層厚加工層厚增加，致密度下降，同時(shí)球化現(xiàn)象也會(huì)增加層厚從0.03mm至0.05mm時(shí)，致密度下降得快層厚

5、從0.05mm至0.07mm時(shí)，致密度變化不大因此在加工效率允許的前提下，降低加工層厚是我們優(yōu)化工藝參數(shù)的重要途徑掃描策略和光斑補(bǔ)償同樣的，掃描策略和光斑補(bǔ)償也是我們優(yōu)化工藝參數(shù)的重要途徑掃描策略方面，我們應(yīng)采用分區(qū)掃描和x/y正交掃描的方式，這樣才會(huì)使得整個(gè)加工層面有均勻的受熱時(shí)間和足夠的冷卻時(shí)間光斑補(bǔ)償dcom=d*(1.2-1.4)這個(gè)條件范圍時(shí)，尺寸精度優(yōu)化可達(dá)到0.04-0.06mm離焦量F離焦量從0變?yōu)?時(shí)，致密度下降快，離焦量從1變?yōu)?時(shí)，致密度下降較小dF=dminF(nDo-dmin)/fdmin=4MMf/nDodF為離焦量為F時(shí)的激光光斑直徑dmin為聚焦平面上激光光斑直徑理論值n為擴(kuò)束鏡放大倍數(shù)這個(gè)需要根據(jù)選定鏡片來計(jì)算激光功率和密度激光功率和密度增加都能使致密度變大功率從80W至140W時(shí)，致密度從73.72%升至77.42%，上升較快功率從140W升至200W時(shí)，致密度從77.42%升至78.8%，上升較慢當(dāng)能量密度達(dá)到600J/mm3之后，致密度難以再增加盡管激光功率和密度越大，致密度越高，但是會(huì)導(dǎo)致冷卻和凝固的時(shí)間更長，增加材料的氧化和球化