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Fusione laser selettiva SLM: tecnologia di stampa 3D di metallo insostituibile


Essendo la tecnologia più all'avanguardia e più promettente dell'intero sistema di stampa 3D, la stampa 3D in metallo è un'importante direzione di sviluppo della tecnologia di produzione avanzata. Con lo sviluppo della tecnologia e la richiesta di divulgazione e applicazione, il rapido sviluppo della prototipazione rapida è diventato la principale direzione di sviluppo della prototipazione rapida. La tecnologia di stampa 3D in metallo SLM è attualmente la tecnologia di stampa laser 3D in metallo più avanzata e di alta precisione al mondo.


Come funziona SLM

Selective Laser Melting, la tecnologia SLM è stata proposta per la prima volta dall'Istituto tedesco di ricerca Froounholfer nel 1995 e il suo principio di funzionamento è simile a SLS. SLM converte l'energia del laser in calore per modellare la polvere metallica. La differenza principale è che nel processo di produzione di SLS, la polvere di metallo non è completamente fusa, mentre nel processo di produzione di SLM, la polvere di metallo viene riscaldata per completare la fusione e quindi formata.


Il flusso di lavoro SLM è che la stampante controlla il laser per irradiare selettivamente la polvere sopra la polvere posata e la polvere metallica viene riscaldata per essere completamente fusa e modellata. Quindi il pistone abbassa il tavolo di un'altezza di un'unità, un nuovo strato di polvere viene sparso sopra lo strato corrente che si è formato, il dispositivo trasferisce i dati della nuova sezione di strato alla fusione laser e si lega alla sezione di livello precedente , questo processo Scorre ciclicamente i livelli fino a formare l'intero oggetto. L'intero processo di SLM viene eseguito in una sala di lavorazione protetta da gas inerte per evitare l'ossidazione dei metalli ad alte temperature.



Fornitore di sistemi ottici SLM cina


La differenza tra SLM e SLS

SLS è la sinterizzazione laser. Il materiale metallico utilizzato è una polvere mista di materiale metallico o polimerico trattato e a bassa fusione. Durante la lavorazione, il materiale a basso punto di fusione si scioglie ma la polvere di metallo a elevato punto di fusione non si scioglie. Innanzitutto, la lampada viene riscaldata o la radiazione termica della piastra metallica viene utilizzata per riscaldare la polvere oltre la temperatura di cristallizzazione, circa 170 gradi Celsius. Il materiale fuso viene utilizzato per ottenere lo stampaggio di incollaggio, quindi il corpo ha i pori e scarse proprietà meccaniche. Se alcune parti devono essere utilizzate, devono essere rifuse ad alta temperatura.


SLM è fusione laser selettiva. Come suggerisce il nome, il laser viene utilizzato per fondere completamente la polvere durante la lavorazione. Non è necessario alcun legante. La precisione di stampaggio e le proprietà meccaniche sono migliori di SLS. Tuttavia, poiché SLM non ha un campo termico, deve riscaldare il metallo da una temperatura normale di 20 gradi Celsius a un punto di fusione di migliaia di gradi. Questo processo richiede molta energia.


Principali vantaggi di SLM

Le parti metalliche formate da SLM hanno un'alta densità, che può raggiungere oltre il 90%;

La resistenza alla trazione e altri indicatori meccanici di prestazione sono migliori dei getti e possono persino raggiungere il livello di forgiati. La durezza di Micro Vickers può essere superiore ai forgiati;

Poiché è completamente fuso durante la stampa, l'accuratezza dimensionale è elevata;

Rispetto alla tradizionale produzione sottrattiva, può risparmiare molti materiali.



Sistema ottico per stampante 3D


Materiale SLM

I materiali in polvere che possono essere utilizzati nella tecnologia SLM sono principalmente suddivisi in tre categorie: polvere mista, polvere pre-legata e polvere di metallo elementare.

1. Mescola la polvere. La polvere miscelata viene prodotta miscelando una certa proporzione di polveri diverse. La ricerca esistente mostra che le proprietà meccaniche dei componenti stampati da SLM sono influenzate dalla densità e dall'uniformità dello stampaggio e che la densità dell'attuale polvere mista deve essere migliorata;

2. Polvere pre-legata. A seconda della composizione, la polvere pre-legata può essere suddivisa in nichel, a base di cobalto, a base di titanio, a base di ferro, a base di tungsteno, a base di rame, ecc. Studi hanno dimostrato che la densità dei componenti costituiti da i materiali in polvere pre-legati possono superare il 95%;

3. Polvere metallica elementare. In generale, la polvere di metallo elementare è principalmente titanio metallico e la sua formabilità è buona e la densità può raggiungere il 98%.

Polvere di metallo per la stampa 3D

Allo stato attuale, la tecnologia SLM è principalmente applicata in campo industriale e presenta notevoli vantaggi tecnici nei settori di stampi complessi, parti mediche personalizzate, aerospaziale e automobili.