【SimpNeed智造工厂】图说金属3D打印技术

Post by 橡皮泥 on 2017-08-16

金属3D打印技术可以直接用于金属零件的快速成型制造，具有广阔的工业应用前景，是国内外重点发展的3D打印技术。下面带大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金属3D打印原理。

NPJ（Nano Particle Jetting）

NPJ技术是以色列公司Xjet最新开发出的金属3D打印成型技术，与普通的激光3D打印成型相比，其使用的是纳米液态金属，以喷墨的方式沉积成型，打印速度比普通激光打印快5倍，且具有优异的精度和表面粗糙度。

以下是Xjet设备工作过程：

↑金属颗粒细化

↑金属颗粒分布在液滴中

↑液滴喷射成型过程

↑液相排出过程

↑烧结后的制件

SLM（Selective Laser Melting）

SLM即选区激光熔化成型技术，是目前金属3D打印成型中最普遍的技术，采用精细聚焦光斑快速熔化预置金属粉末，直接获得任意形状以及具有完全冶金结合的零件，得到的制作致密度可达99%以上。

激光振镜系统是SLM的关键技术之一，以下是SLM Solution公司的振镜系统工作图：

↑激光发射

↑激光传输

↑扫描振镜

↑激光扫描熔化

↑金属粉末熔化过程

金属3D打印过程中，由于制件通常较复杂，需要打印支撑材料，制件完成后需要去除支撑，并对制件的表面进行处理。

↑取出制件

↑去除支撑

↑后处理

SLS（Selective Laser Sintering）

SLS即选区激光烧结成型技术，与SLM技术类似，区别是激光功率不同，通常用于高分子聚合物的3D打印成型。

以下是SLS制备塑料制件的过程：

↑模型分层切片

↑激光烧结过程

↑制件的取出

↑后处理

SLS也可用于制造金属或陶瓷零件，但所得到的制件致密度低，且需要经过后期致密化处理才能使用。

↑SLS制造金属零件

LMD（Laser Metal Deposition）

LMD即激光熔覆成型技术，该技术名称繁多，不同的研究机构独立研究并独立命名，常用的名称包括：LENS, DMD, DLF, LRF等，与SLM最大不同在于，其粉末通过喷嘴聚集到工作台面，与激光汇于一点，粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。

以下是LENS技术的工作过程：

↑同轴送粉

↑构建过程

EBM（Electron Beam Melting）

EBM即电子束熔化技术，其工艺过程与SLM非常相似，区别在于，EBM所使用的能量源为电子束。EBM的电子束输出能量通常比SLM的激光输出功率大一个数量级，扫描速度也远高于SLM，因此EBM在构建过程中，需要对造型台整体进行预热，防止成型过程中温度过大而带来较大的残余应力。

以下是EBM工作过程：

↑整体预热

↑成型过程

↑熔化过程中粉末的变化

SimpNeed 是杭州纽带科技有限公司旗下面向全球用户的云端3D打印设计和定制服务专家，专注于向用户提供个性化产品在线设计和云端3D快速成型定制服务。您只需要上传您的定制部件（以3D文件的形式）并下订单即可，然后橡皮泥SimpNeed就会完成订单并发送货物给您。SimpNeed团队为客户提供专业的3D打印技术解决方案，产品和服务覆盖原型手板、航天军工、汽车制造、建筑沙盘、生物医疗、工业设计、动漫手办、艺术造型等多个领域，目前已经商业化应用的材料有：一、SLS金属材料，包括不锈钢、模具钢、钛合金、铝合金、高温镍基合金等；二、FDM通用塑料，包括PLA、ABS/(耐火)、柔性TPU、HIPS、碳纤维等；三、SLA光敏树脂材料，包括高精度白色树脂、高强度树脂、高透明树脂、弹性透明树脂材料等；四、SLS特种塑料，包括尼龙、尼龙碳纤维复合材料、尼龙玻璃纤维复合材料、粉末烧结柔性TPU材料。