金屬3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵構(gòu)成：SLS、DMLS等技術(shù)

2020-09-18 15:12:14來源：智能制造網(wǎng) 編輯：今夕何夕關(guān)鍵詞：SLS DMLS 3D打印技術(shù)閱讀量：49893

導(dǎo)讀：隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，金屬3D打印技術(shù)已逐漸成為該領(lǐng)域具有較大發(fā)展前景的前端制造技術(shù)之一。

　　智能制造網(wǎng)訊據(jù)MarketsandMarkets的研究報告顯示，2019年3D打印金屬市場估計為7.74億美元。該研究公司預(yù)測，到2024年，市場規(guī)模將超過31億美元，從2019年到2024年，年均復(fù)合增長率為32.5%。如此廣大的市場空間，正吸引大量資本涌入。而在整個3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中，技術(shù)創(chuàng)新所起到的作用日益凸顯。下面，我們就一起來了解下幾種主要的金屬3D打印技術(shù)。

　　第一類：粉末床熔合技術(shù)

　　金屬粉末床熔合是一種3D打印過程，可產(chǎn)生固體，使用熱源一次將金屬粉末顆粒一次融合在一層之間。大多數(shù)粉末床融合技術(shù)都采用在構(gòu)造物體時添加粉末的機(jī)制，從而將終組件封裝在金屬粉末中。該技術(shù)優(yōu)點是可塑造堅固的功能部件，完成復(fù)雜的幾何模型制作；劣勢是體積小、鑄件成型慢。

　　第二類：材料噴射工藝

　　材料噴射是一種3D打印過程，其中材料滴被選擇性地沉積在固化板上并固化。使用在光線下固化的光敏聚合物或蠟滴，可以一次將物體堆積一層。材料噴射過程的性質(zhì)允許在同一對象中打印不同的材料。該技術(shù)的一種應(yīng)用是用與要生產(chǎn)的模型不同的材料制造支撐結(jié)構(gòu)，通?？蓱?yīng)用于注塑模樣、醫(yī)學(xué)模型等。

　　第三類：直接能量沉積

　　直接能量沉積-DED技術(shù)，由激光在沉積區(qū)域產(chǎn)生熔池并高速移動，材料以絲狀或粉末直接送入高溫熔區(qū)，熔化后逐層沉積，稱之為激光直接能量沉積增材制造技術(shù)。直接能量沉積技術(shù)包括激光、電子束、等離子等幾種不同的熱源。

　　第四類：粘結(jié)劑噴射

　　粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)具有速度快、工業(yè)級效率、設(shè)備成本低、無需額外支撐等特點。粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)的原理是通過材料噴射和燒結(jié)工藝的相互結(jié)合來生產(chǎn)密度金屬零部件。當(dāng)前在粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)方面發(fā)展的代表企業(yè)包括：GE 、惠普(HP)、Digital Metal、voxeljet-維捷、Desktop Metal。

　　第五類：選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS

　　選擇性激光燒結(jié)(SLS)是當(dāng)今使用十分廣泛的增材制造工藝之一。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)SLS是一種利用激光將粉末材料加熱到微米級的顆粒融合在一起形成固體的工藝。到目前為止，SLS技術(shù)一直局限于一次只能打印一種材料。因個技術(shù)可以燒結(jié)尼龍，基于尼龍材料本身耐高溫、高強(qiáng)度、比重輕、高韌性的優(yōu)良性能，特別適合于打印功能性零部件。

　　第六類：直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)DMLS

　　DMLS一般是通過使用高能量的激光束再由3D模型數(shù)據(jù)控制來局部熔化金屬基體，同時燒結(jié)固化粉末金屬材料并自動地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實體零件。這種零件制造工藝被稱為直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)。從整體來看，DMLS是金屬粉體成型，分為同軸送粉和輥筒送粉兩類。SLM技術(shù)有效克服了選擇性激光燒結(jié)SLS技術(shù)制造金屬零件工藝過程復(fù)雜的困擾。

　　第七類：激光選區(qū)熔化SLM

　　激光選區(qū)熔化技術(shù)的基本原理是先在計算機(jī)上利用Pro/e、UG、CATIA等三維造型軟件設(shè)計出零件的三維實體模型，然后通過切片軟件對該三維模型進(jìn)行切片分層，得到各截面的輪廓數(shù)據(jù)，由輪廓數(shù)據(jù)生成填充掃描路徑，設(shè)備將按照這些填充掃描線，控制激光束選區(qū)熔化各層的金屬粉末材料，逐步堆疊成三維金屬零件。

　　總結(jié)：

　　目前范圍內(nèi)金屬3D打印技術(shù)主要分為兩大陣營：直接金屬3D打印和間接金屬3D打印。其中，直接金屬3D打印是將金屬材料直接打印成金屬件，而間接金屬3D打印是通過粘合劑等將金屬材料打印成型，然后將粘合劑去除掉，終得到金屬件?；诓煌募夹g(shù)特點，金屬3D打印技術(shù)將在金融、交通、文化、娛樂等場景找到更為廣闊的應(yīng)用空間。

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