技术简介:
金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最有潜力的技术,是先进制造技术的重要发展方向,可以自动迅速地从三维CAD模型直接制得形状复杂的金属零件或模型。
SLM金属粉末烧结成型是SLS选择性激光烧结技术的一种,用激光有选择地分层烧结固体金属粉末,并使烧结成形的固化层,层层叠加生成所需形状的零件,得到近乎致密的金属零件。
适用的材料有:模具钢、不锈钢、钛合金、铝合金、钴铬钼合金等。
目前,SLM选择性激光烧结技术已经在航空航天、模具制造、医疗等领域得到了广泛的应用,特别是直接生产金属零件和金属模具。
技术流程:
在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点以下,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高 度,再铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。
技术优势:
复杂的结构设计无需焊接,可以一体化成型制造。
效率高,交付时间大幅减少2/3甚至更多。
综合成本降低,尤其提醒在模具制造方面,可以降低50%左右。
帮助优化产品设计,例如用复杂且合理的结构代替原先的实心体,使成品重量更低,力学性能却更好。
制造传统方式无法制造的金属结构件。
给航空航天金属件带来的好处:
● 全新设计理念
● 高度复杂的结构件制造简单化
● 满足薄壁件制作要求,如薄壁涡轮燃烧室
● 材料:新型复合材料的研制,给航空领域带来新的发展空间
适用领域:
1. 模具制造:
● 直接烧结金属模具,包括内部的异形流道和模具外壳,如注塑模具、压铸模具、拉伸模具。
● 模具的修复与其他模具部件的快制造。
● 突破传统模具加工能力的限制,大幅提升最终产品(如注塑件)的生产效率与成型质量。
2. 航空航天:
经统计,最新的一架F-35 Lightening II 飞机中有1600个部件是使用SLS工艺快速制造出来的。空客的母公司欧洲宇航防务集团(EADS)已经在研究使用3D打印技术制造飞机,因为这不仅能降低成本,与传统制造方法相比更可使各部件的重量轻65%。
3. 医疗:
● 齿科:金属义齿、牙冠牙桥、齿科植入钉、活动义齿、正畸装置等。
● 骨科:人造骨关节、骨骼植入体、骨骼钛板、骨骼导板等。
● 医疗器械:手术器械、仪器设备、手术定位装置、金属义肢等。
4. 消费品:
服饰、艺术品、创意产品等。