修改這篇文章 : 金屬3D打印DMLS技術(shù)及與其它技術(shù)比較-3D打印加工

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通過(guò)使用高能量的激光束再由金屬3D打印模型數(shù)據(jù)控制來(lái)局部熔化金屬基體，同時(shí)燒結(jié)固化粉末金屬材料并自動(dòng)地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實(shí)體零件。這種零件制造工藝被稱(chēng)為“直接金屬激光燒結(jié)技術(shù)（Direct Metal Laser-Sintering）”。 通過(guò)選用不同的燒結(jié)材料和調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，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，到耐腐蝕的不銹鋼再到組織致密的模具鋼。這種離散法制造技術(shù)甚至能夠直接制造出非常復(fù)雜的零件，避免了采用銑削和放電加工，為設(shè)計(jì)提供了更寬的自由度。 DMLS技術(shù)精確成形形狀復(fù)雜的金屬零部件有較大難度,歸根結(jié)底,主要是由于金屬粉末在DMLS中的“球化”效應(yīng)和燒結(jié)變形，球化現(xiàn)象,是為使熔化的金屬液表面與周邊介質(zhì)表面構(gòu)成的體系具有至小自由能,在液態(tài)金屬與周邊介質(zhì)的界面張力作用下,金屬液表面形狀向球形表面轉(zhuǎn)變的一種現(xiàn)象.球化會(huì)使金屬粉末熔化后無(wú)法凝固形成連續(xù)平滑的熔池,因而形成的零件疏松多孔,致使成型失敗，由于單組元金屬粉末在液相燒結(jié)階段的粘度相對(duì)較高,故“球化”效應(yīng)尤為嚴(yán)重,且球形直徑往往大于粉末顆粒直徑,這會(huì)導(dǎo)致大量孔隙存在于燒結(jié)件中，因此,單組元金屬粉末的DMLS具有明顯的工藝缺陷,往往需要后續(xù)處理,不是真正意義上的“直接燒結(jié)”。 為克服單組元金屬粉末DMLS中的“球化”現(xiàn)象,以及由此造成的燒結(jié)變形、密度疏松等工藝缺陷,目前一般可以通過(guò)使用熔點(diǎn)不同的多組元金屬粉末或使用預(yù)合金粉末來(lái)實(shí)現(xiàn)。多組分金屬粉末體系一般由高熔點(diǎn)金屬、低熔點(diǎn)金屬及某些添加元素混合而成，其中高熔點(diǎn)金屬粉末作為骨架金屬，能在 DMLS 中保留其固相核心；低熔點(diǎn)金屬粉末作為粘結(jié)金屬，在 DMLS 中熔化形成液相，生成的液相包復(fù)、潤(rùn)濕和粘結(jié)固相金屬顆粒，以此實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化。 DMLS技術(shù)在3D打印加工中與其它技術(shù)比較 第一點(diǎn)： 極限造型角度方面，經(jīng)確認(rèn)，所有裝置在相對(duì)于水平面約30度的角度下都發(fā)生形狀崩塌。40度時(shí)沒(méi)有發(fā)生，因此低于40度的角度應(yīng)該需要用支撐體造型。 第二點(diǎn)： 橫孔方面，在激光束式中，φ（直徑）為0.5mm的孔出現(xiàn)變形，但φ為1～10mm可以再現(xiàn)孔的形狀，并去除粉末。 而在電子束式中，φ為0.5～8mm的孔就堵死了。這是因?yàn)椋A(yù)熱導(dǎo)致假燒結(jié)，實(shí)施噴砂清理時(shí)，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(guò)，如果是冷卻水管等形狀復(fù)雜的構(gòu)造部件，應(yīng)該很難去除粉末”。 第三點(diǎn)： 圓棒的至小直徑和板的至薄厚度方面，激光束式比較有優(yōu)勢(shì)。以圓棒為例，激光束式針對(duì)φ0.3mm的設(shè)計(jì)值能再現(xiàn)φ0.29mm的圓棒，而電子束式在設(shè)計(jì)值為φ0.3mm和φ0.5mm時(shí)，都是再現(xiàn)φ0.75mm的圓棒。估計(jì)是因?yàn)榧す馐讲粫?huì)出現(xiàn)假燒結(jié)，所以?xún)H掃描的部分幾乎完全正確地進(jìn)行了金屬快速成型燒結(jié)。 不過(guò)，對(duì)這種細(xì)薄形狀進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)造型時(shí)，在積層方向的高度方面，電子束式比較占優(yōu)勢(shì)。利用激光束式進(jìn)行薄板造型的話，厚度為0.3mm時(shí)至大只能造型7.3mm的高度。估計(jì)是因?yàn)椋煨椭械臍堄鄳?yīng)力導(dǎo)致變形，造成了層間錯(cuò)位。 第四點(diǎn)： 縫隙部分和邊緣部分的形狀方面，實(shí)際的造型物均比設(shè)計(jì)值稍窄一些，其中激光束式的偏差相對(duì)較小，再現(xiàn)性更出色。 第五點(diǎn)： 銳角部分的形狀也是激光束式的形狀再現(xiàn)性更優(yōu)異，而電子束式?jīng)]有因?yàn)樽冃螌?dǎo)致形狀崩塌。 我司其它服務(wù)： 金屬增材制造 歡迎有需求的用戶(hù)點(diǎn)擊進(jìn)入我司主頁(yè)www.consu.cn/訪問(wèn)，了解我司服務(wù)！

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