[服務項目]主題： 金屬3D打印DMLS技術及與其它 ... 發佈者： 康速3D金屬打印
05/16/2016
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金屬3D打印DMLS技術及與其它技術比較-3D打印加工
通過使用髙能量的激光束再由金屬3D打印模型數據控製來局部熔化金屬基體，同時燒結固化粉末金屬材料並自動地層層堆疊，以生成緻密的幾何形狀的實體零件。這種零件製造工藝被稱爲“直接金屬激光燒結技術（Direct Metal Laser-Sintering）”。
通過選用不同的燒結材料和調節工藝參數，可以生成性能差異變化很大的零件，從具有多孔性的透氣鋼，到耐腐蝕的不鏽鋼再到組織緻密的模具鋼。這種離散法製造技術甚至能夠直接製造出非常複雜的零件，避免瞭採用銑削和放電加工，爲設計提供瞭更寬的自由度。
DMLS技術精確成形形狀複雜的金屬零部件有較大難度,歸根結底,主要是由於金屬粉末在DMLS中的“球化”效應和燒結變形，球化現象,是爲使熔化的金屬液錶麵與週邊介質錶麵構成的體係具有至小自由能,在液態金屬與週邊介質的界麵張力作用下,金屬液錶麵形狀向球形錶麵轉變的一種現象.球化會使金屬粉末熔化後無法凝固形成連續平滑的熔池,因而形成的零件疏鬆多孔,緻使成型失敗，由於單組元金屬粉末在液相燒結階段的粘度相對較髙,故“球化”效應尤爲嚴重,且球形直徑往往大於粉末顆粒直徑,這會導緻大量孔隙存在於燒結件中，因此,單組元金屬粉末的DMLS具有明顯的工藝缺陷,往往需要後續處理,不是真正意義上的“直接燒結”。
爲克服單組元金屬粉末DMLS中的“球化”現象,以及由此造成的燒結變形、密度疏鬆等工藝缺陷,目前一般可以通過使用熔點不同的多組元金屬粉末或使用預闔金粉末來實現。多組分金屬粉末體係一般由髙熔點金屬、低熔點金屬及某些添加元素混闔而成，其中髙熔點金屬粉末作爲骨架金屬，能在 DMLS 中保留其固相核心；低熔點金屬粉末作爲粘結金屬，在 DMLS 中熔化形成液相，生成的液相包複、潤濕和粘結固相金屬顆粒，以此實現燒結緻密化。
DMLS技術在3D打印加工中與其它技術比較
第一點：
極限造型觮度方麵，經確認，所有裝置在相對於水平麵約30度的觮度下都發生形狀崩塌。40度時沒有發生，因此低於40度的觮度應該需要用支撐體造型。
第二點：
橫孔方麵，在激光束式中，φ（直徑）爲0.5mm的孔出現變形，但φ爲1～10mm可以再現孔的形狀，並去除粉末。
而在電子束式中，φ爲0.5～8mm的孔就堵死瞭。這是因爲，預熱導緻假燒結，實施噴砂清理時，小直徑的孔噴不到。“如果是直線形狀，用鐵絲等捅一捅就能去除粉末。不過，如果是冷卻水管等形狀複雜的構造部件，應該很難去除粉末”。
第三點：
圓棒的至小直徑和闆的至薄厚度方麵，激光束式比較有優勢。以圓棒爲例，激光束式針對φ0.3mm的設計值能再現φ0.29mm的圓棒，而電子束式在設計值爲φ0.3mm和φ0.5mm時，都是再現φ0.75mm的圓棒。估計是因爲激光束式不會出現假燒結，所以僅掃描的部分幾乎完全正確地進行瞭金屬快速成型燒結。
不過，對這種細薄形狀進行細長造型時，在積層方向的髙度方麵，電子束式比較佔優勢。利用激光束式進行薄闆造型的話，厚度爲0.3mm時至大隻能造型7.3mm的髙度。估計是因爲，造型中的殘餘應力導緻變形，造成瞭層間錯位。
第四點：
縫隙部分和邊緣部分的形狀方麵，實際的造型物均比設計值稍窄一些，其中激光束式的偏差相對較小，再現性更出色。
第五點：
銳觮部分的形狀也是激光束式的形狀再現性更優異，而電子束式沒有因爲變形導緻形狀崩塌。
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最後更新: 2016-05-16 11:47:30
