Fusión láser selectiva SLM: tecnología de impresión 3D de metal insustituible

Como la tecnología más avanzada y prometedora en todo el sistema de impresión 3D, la impresión 3D en metal es una dirección de desarrollo importante de la tecnología de fabricación avanzada. Con el desarrollo de la tecnología y la demanda de popularización y aplicación, el rápido desarrollo de la creación rápida de prototipos se ha convertido en la principal dirección de desarrollo de la creación rápida de prototipos. La tecnología de impresión 3D de metal SLM es actualmente la tecnología de formación de impresión 3D láser de metal más avanzada y de mayor precisión del mundo.

Cómo funciona SLM

La tecnología SLM de fusión selectiva por láser fue propuesta por primera vez por el Instituto Alemán de Investigación Froounholfer en 1995, y su principio de funcionamiento es similar al SLS. SLM convierte la energía del láser en calor para dar forma al polvo de metal. La principal diferencia es que en el proceso de fabricación de SLS, el polvo de metal no se derrite por completo, mientras que en el proceso de fabricación de SLM, el polvo de metal se calienta para completar la fusión y luego se forma.

El flujo de trabajo de SLM es que la impresora controla el láser para irradiar selectivamente el polvo sobre el polvo depositado, y el polvo de metal se calienta para fundirse y formarse por completo. Luego, el pistón baja la mesa en una unidad de altura, se extiende una nueva capa de polvo sobre la capa actual que se ha formado, el dispositivo transfiere los datos de la nueva sección de capa a la fusión por láser y se une con la sección de capa anterior , este proceso Recorre las capas hasta que se forma todo el objeto. Todo el proceso de SLM se lleva a cabo en una sala de procesamiento protegida con gas inerte para evitar la oxidación del metal a altas temperaturas.

Proveedor de sistema óptico SLM de China

La diferencia entre SLM y SLS

SLS es sinterizado por láser. El material metálico utilizado es un polvo mixto de metal procesado y de baja fusión o material polimérico. Durante el procesamiento, el material de baja fusión se derrite pero el polvo de metal de alta fusión no se derrite. Primero, la lámpara se calienta o la radiación de calor de la placa de metal se usa para calentar el polvo más allá de la temperatura de cristalización, aproximadamente 170 grados centígrados. El material fundido se utiliza para lograr el moldeo de unión, por lo que el cuerpo tiene poros y malas propiedades mecánicas. Si se van a utilizar algunas partes, deben volver a fundirse a alta temperatura.

SLM es fusión láser selectiva. Como su nombre lo indica, el láser se usa para fundir completamente el polvo durante el procesamiento. No se necesita aglutinante. La precisión de moldeo y las propiedades mecánicas son mejores que SLS. Sin embargo, debido a que SLM no tiene un campo térmico, necesita calentar el metal desde una temperatura normal de 20 grados Celsius hasta un punto de fusión de miles de grados. Este proceso requiere mucha energía.

Ventajas principales de SLM

Las partes metálicas formadas por SLM tienen alta densidad, que puede alcanzar más del 90%;

La resistencia a la tracción y otros indicadores de rendimiento mecánico son mejores que las piezas fundidas, e incluso pueden alcanzar el nivel de forjado. La dureza Micro Vickers puede ser mayor que las forjas;

Debido a que se derrite completamente durante la impresión, la precisión dimensional es alta;

En comparación con la fabricación sustractiva tradicional, puede ahorrar muchos materiales.

Sistema óptico de impresora 3D

Material de SLM

Los materiales en polvo que se pueden usar en la tecnología SLM se dividen principalmente en tres categorías, a saber, polvo mixto, polvo prealeado y polvo de metal elemental.

1. Mezcle el polvo. El polvo mezclado se prepara mezclando una cierta proporción de diferentes polvos. La investigación existente muestra que las propiedades mecánicas de los componentes moldeados por SLM se ven afectadas por la densidad y la uniformidad del moldeo, y la densidad del polvo mezclado actual necesita ser mejorada;

2. Polvo prealeado. Dependiendo de la composición, el polvo prealeado se puede dividir en níquel, cobalto, titanio, hierro, tungsteno, cobre, etc. Los estudios han demostrado que la densidad de los componentes está hecha de los materiales en polvo prealeados pueden superar el 95%;

3. Polvo metálico elemental. En general, el polvo de metal elemental es principalmente titanio metálico, y su conformabilidad es buena, y la densidad puede alcanzar el 98%.

Polvo metálico para impresión 3D

En la actualidad, la tecnología SLM se aplica principalmente en el campo industrial y tiene ventajas técnicas sobresalientes en los campos de moldes complejos, piezas médicas personalizadas, aeroespaciales y automóviles.