Công nghệ in laser chọn lọc SLM: công nghệ in 3D kim loại không thể thay thế
Là công nghệ tiên tiến nhất và hứa hẹn nhất trong toàn bộ hệ thống in 3D, in 3D kim loại là một hướng phát triển quan trọng của công nghệ sản xuất tiên tiến. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu phổ biến và ứng dụng, sự phát triển nhanh chóng của tạo mẫu nhanh đã trở thành hướng phát triển chính của tạo mẫu nhanh. Công nghệ in 3D kim loại SLM hiện là công nghệ in 3D laser kim loại có độ chính xác cao và tiên tiến nhất trên thế giới.
Cách thức hoạt động của SLM
Chọn lọc Laser Melting, công nghệ SLM lần đầu tiên được đề xuất bởi Viện nghiên cứu Froounholfer của Đức vào năm 1995, và nguyên tắc làm việc của nó tương tự như SLS. SLM chuyển đổi năng lượng của laser thành nhiệt để định hình bột kim loại. Sự khác biệt chính là trong quy trình sản xuất SLS, bột kim loại không bị nóng chảy hoàn toàn, trong khi trong quá trình sản xuất SLM, bột kim loại được nung nóng để nóng chảy hoàn toàn và sau đó hình thành.
Quy trình làm việc SLM là máy in điều khiển tia laser để chiếu xạ có chọn lọc bột phía trên bột đã đặt và bột kim loại được nung nóng để được nung chảy và tạo hình hoàn toàn. Sau đó, pít-tông hạ thấp bàn xuống một đơn vị chiều cao, một lớp bột mới được trải lên trên lớp hiện tại đã được hình thành, thiết bị chuyển dữ liệu của phần lớp mới sang tan chảy bằng laser và liên kết với phần lớp trước , quá trình này Xoay vòng qua các lớp cho đến khi toàn bộ đối tượng được hình thành. Toàn bộ quá trình SLM được thực hiện trong phòng xử lý khí trơ được bảo vệ để tránh quá trình oxy hóa kim loại ở nhiệt độ cao.
SLM nhà cung cấp hệ thống quang học Trung Quốc
Sự khác biệt giữa SLM và SLS
SLS là thiêu kết laser. Các vật liệu kim loại được sử dụng là một loại bột hỗn hợp của kim loại hoặc vật liệu polymer nóng chảy thấp. Trong quá trình chế biến, vật liệu nóng chảy thấp tan chảy nhưng bột kim loại nóng chảy cao không tan chảy. Đầu tiên, đèn được nung nóng hoặc bức xạ nhiệt của tấm kim loại được sử dụng để làm nóng bột vượt quá nhiệt độ kết tinh, khoảng 170 độ C. Các vật liệu nóng chảy được sử dụng để đạt được đúc liên kết, vì vậy cơ thể có lỗ chân lông và tính chất cơ học kém. Nếu một số bộ phận được sử dụng, chúng cần được làm lại ở nhiệt độ cao.
SLM là nóng chảy laser chọn lọc. Như tên của nó, laser được sử dụng để làm tan chảy hoàn toàn bột trong quá trình chế biến. Không có chất kết dính là cần thiết. Độ chính xác đúc và tính chất cơ học tốt hơn SLS. Tuy nhiên, vì SLM không có trường nhiệt, nên nó cần nung nóng kim loại từ nhiệt độ bình thường 20 độ C đến nhiệt độ nóng chảy hàng ngàn độ. Quá trình này đòi hỏi rất nhiều năng lượng.
Ưu điểm chính của SLM
Các bộ phận kim loại được hình thành bởi SLM có mật độ cao, có thể đạt tới hơn 90%;
Độ bền kéo và các chỉ số hiệu suất cơ học khác tốt hơn so với vật đúc, và thậm chí có thể đạt đến mức độ rèn. Độ cứng của Micro Vickers có thể cao hơn vật rèn;
Bởi vì nó hoàn toàn tan chảy trong quá trình in, độ chính xác kích thước cao;
So với sản xuất trừ truyền thống, nó có thể tiết kiệm rất nhiều vật liệu.
Vật liệu SLM
Các vật liệu bột có thể được sử dụng trong công nghệ SLM chủ yếu được chia thành ba loại, đó là bột hỗn hợp, bột tiền hợp kim và bột kim loại nguyên tố.
1. Trộn bột. Bột hỗn hợp được tạo ra bằng cách trộn một tỷ lệ nhất định của các loại bột khác nhau. Nghiên cứu hiện tại cho thấy tính chất cơ học của các thành phần được đúc bởi SLM bị ảnh hưởng bởi mật độ và tính đồng nhất của vật đúc, và mật độ của bột hỗn hợp hiện tại cần phải được cải thiện;
2. Bột hợp kim trước. Tùy thuộc vào thành phần, bột hợp kim trước có thể được chia thành niken, dựa trên coban, titan, sắt, dựa trên vonfram, dựa trên đồng, vv. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mật độ của các thành phần được làm từ vật liệu bột hợp kim trước có thể vượt quá 95%;
3. Bột kim loại nguyên tố. Nói chung, bột kim loại nguyên tố chủ yếu là titan kim loại, và khả năng định dạng của nó là tốt, và mật độ có thể đạt tới 98%.
Bột kim loại để in 3D
Hiện nay, công nghệ SLM chủ yếu được áp dụng trong lĩnh vực công nghiệp, và có những lợi thế kỹ thuật nổi bật trong lĩnh vực khuôn mẫu phức tạp, các bộ phận y tế cá nhân, hàng không vũ trụ và ô tô.