激光3D打印技术与SLM3D打印技术

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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