Fusion laser sélective SLM: technologie d'impression 3D des métaux irremplaçable

En tant que technologie la plus avant-gardiste et la plus prometteuse de l'ensemble du système d'impression 3D, l'impression 3D en métal est une direction de développement importante des technologies de fabrication avancées. Avec le développement de la technologie et la demande de vulgarisation et d'application, le développement rapide du prototypage rapide est devenu la principale direction de développement du prototypage rapide. La technologie d'impression 3D métal SLM est actuellement la technologie de formage d'impression laser laser métal la plus avancée et la plus précise au monde.

Comment fonctionne SLM

Selective Laser Melting, la technologie SLM a été proposée pour la première fois par l'Institut allemand de recherche Froounholfer en 1995, et son principe de fonctionnement est similaire à SLS. SLM convertit l'énergie du laser en chaleur pour façonner la poudre métallique. La principale différence est que dans le processus de fabrication de SLS, la poudre de métal n'est pas complètement fondue, tandis que dans le processus de fabrication de SLM, la poudre de métal est chauffée pour terminer la fusion, puis formée.

Le flux de travail SLM est que l'imprimante contrôle le laser pour irradier sélectivement la poudre au-dessus de la poudre déposée, et la poudre métallique est chauffée pour être complètement fondue et mise en forme. Ensuite, le piston abaisse la table d'une unité de hauteur, une nouvelle couche de poudre est étalée sur la couche actuelle qui a été formée, le dispositif transfère les données de la nouvelle section de couche à la fusion laser et se lie à la section de couche précédente , ce processus Parcourez les couches jusqu'à ce que l'objet entier soit formé. L'ensemble du processus de SLM est effectué dans une salle de traitement protégée contre les gaz inertes pour éviter l'oxydation des métaux à des températures élevées.

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La différence entre SLM et SLS

SLS est le frittage laser. Le matériau métallique utilisé est une poudre mixte de métal ou de polymère traité et à bas point de fusion. Pendant le traitement, le matériau à bas point de fusion fond mais la poudre de métal à point de fusion élevé ne fond pas. Premièrement, la lampe est chauffée ou le rayonnement thermique de la plaque métallique est utilisé pour chauffer la poudre au-delà de la température de cristallisation, environ 170 degrés Celsius. Le matériau fondu est utilisé pour réaliser le moulage de liaison, de sorte que le corps a des pores et de mauvaises propriétés mécaniques. Si certaines pièces doivent être utilisées, elles doivent être refondues à haute température.

SLM est une fusion laser sélective. Comme son nom l'indique, le laser est utilisé pour fondre complètement la poudre pendant le traitement. Aucun liant n'est nécessaire. La précision de moulage et les propriétés mécaniques sont meilleures que SLS. Cependant, le SLM n'ayant pas de champ thermique, il doit chauffer le métal d'une température normale de 20 degrés Celsius à un point de fusion de milliers de degrés. Ce processus nécessite beaucoup d'énergie.

Avantages principaux de SLM

Les pièces métalliques formées par SLM ont une densité élevée, qui peut atteindre plus de 90%;

La résistance à la traction et d'autres indicateurs de performances mécaniques sont meilleurs que les pièces moulées et peuvent même atteindre le niveau des pièces forgées. La dureté Micro Vickers peut être plus élevée que les pièces forgées;

Parce qu'il est complètement fondu pendant l'impression, la précision dimensionnelle est élevée;

Comparé à la fabrication soustractive traditionnelle, il peut économiser beaucoup de matériaux.

Système optique d'imprimante 3D

Matériau SLM

Les matériaux en poudre qui peuvent être utilisés dans la technologie SLM sont principalement divisés en trois catégories, à savoir la poudre mélangée, la poudre préalliée et la poudre métallique élémentaire.

1. Mélangez la poudre. La poudre mélangée est fabriquée en mélangeant une certaine proportion de poudres différentes. Les recherches existantes montrent que les propriétés mécaniques des composants moulés par SLM sont affectées par la densité et l'uniformité du moulage, et que la densité de la poudre mélangée actuelle doit être améliorée;

2. Poudre préalliée. Selon la composition, la poudre préalliée peut être divisée en nickel, cobalt, titane, fer, tungstène, cuivre, etc. Des études ont montré que la densité des composants constitués de les matériaux en poudre pré-alliés peuvent dépasser 95%;

3. Poudre métallique élémentaire. Généralement, la poudre métallique élémentaire est principalement du titane métallique, et sa formabilité est bonne, et la densité peut atteindre 98%.

Poudre métallique pour l'impression 3D

À l'heure actuelle, la technologie SLM est principalement appliquée dans le domaine industriel et présente des avantages techniques exceptionnels dans les domaines des moules complexes, des pièces médicales personnalisées, de l'aérospatiale et des automobiles.