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激光3D打印技术与SLM3D打印技术

来源:杰呈3D打印 发布时间:2020-06-19 11:41:45 浏览次数:0
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3D打印(three dimensional printing,3DP),又称为增材制造(additive manufacturing,AM),是通过逐渐累加材料的方式制造实体零件的技术,具有生产周期短、制造过程柔性化程度高、零件造型无限制等传统加工制造方式不具备的优势。历史上,该技术也被称作材料累加制造、快速原型制造、分层制造和最近一段时间被大家熟知的3D打印,这些名称也从不同的侧面反映了增材制造技术的特点。近年来随着技术的发展和进步,采用激光热源、电弧热源或二者共用的3D打印技术在越来越多的领域得到了应用。


由于激光具有方向性好、单色性好、相干性好等特点,使用激光作为热源具有便于控制、精度高、自动化程度高等特点,因此被广泛应用于金属3D打印技术中。1989年,选区激光熔化(selective laser melting,SLM)在美国德克萨斯大学奥斯汀分校诞生,拉开了激光3D打印技术的序幕。SLM技术是预先将粉末铺好,再使用激光快速熔化并快速冷却使之凝固成型的技术。在制造过程中,需要在一个密闭的箱体中,先使用铺粉器在基板上均匀地铺一层粉末,然后使用高功率激光束烧结粉末,完成一层的加工。最后通过重复该过程累积加工层数达到制造试样的目的。


相比于SLM技术的“先铺粉,后激光烧结”的技术特点,同轴送粉激光3D打印(laser 3D printing with coaxial powder flow)技术是制造过程中同时送进粉末和激光束,不再有先后顺序。该技术的特点是在激光入射基体表面的同时,由送粉器连续送入金属粉末材料并使粉末流中轴与激光中轴同轴,激光同时加热基体和金属粉末材料,使其同时快速升温又同时快速凝固。粉末中轴和激光中轴同轴的技术特点保证了制造过程的持续性,摆脱了SLM技术每一次加工都要预先铺设粉末的困扰,大大提高了制造速度。而且,同轴送粉激光3D打印技术使用气体输送粉末,使得粉末可以长距离运输,适用范围更加广泛。


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