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1、金属零件激光选区熔化3D打印装备与技术杨永强*,刘睿诚,王迪（华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640）摘要：3D打印技术正在快速改变我们传统地生产方式和生活方式,以数字化、网络化、个性化、定制化为特点地3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命.激光选区熔化技术（Selectivelasermelting,SLM）是金属零件3D打印技术地典型代表.本文以激光选区熔化技术为例概括介绍了金属3D打印设备与技术,包括SLM设备地基本构成和成型原理,对比了国内外地SLM设备参数,阐述了SLM设备应用领域,并对SLM设备及技术地发展进行了展望.关键字：金属零件3
2、D打印；激光选区熔化；自动化成型Theequipmentandtechnologyofmetalparts3DprintingbasedonSelectiveLaserMeltingYangYongqiang,LiuRuicheng,WangDiSchoolofMechanical&AutomotiveEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,ChinaAbstract:3Dprintingtechnologyisrapidlychangingourtraditionalmodeofpro
3、ductionandwayoflife.3Dprintingmanufacturingtechnology,whichisnetworkedandpersonalized,willdrivethethirdindustrialrevolution.Selectivelasermelting(SLM)isatypicalrepresentativeofthemetalparts3Dprintingtechnology.BasedontheSLMtechnology,thispapergaveanoverviewintroductiononmetal3Dprintinge
4、quipmentandtechnology,whichincludethebasicconstitutionofSLMequipmentandfabricatingprinciple.Then,theparametersofSLMequipmentbothathomeandabroadwerecomparedandtheapplicationfieldsofSLMequipmentwereintroduced.Atlast,thedevelopmentprospectsofSLMequipmentwerediscussed.Keywords:Metalparts3Dp
5、rintingtechnologies;SelectiveLaserMelting;Automatedfabricating1前言随着科学技术日新月异地进步,机械加工行业不断发展.而快速成型技术,尤其是激光3D打印技术在机械加工行业中起到了越来越大地作用,并渐渐在制造业得到了广泛应用,成为了如今机械制造业中不可或缺地一部分.3D打印技术正在快速改变我们传统地生产方式和生活方式,不少专家认为,以数字化、网络化、个性化、定制化为特点地3D打印制造技术将推动第三次工业革命[1-3].金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最前沿和最有潜力地技术,是先进制造技术地重要发展方
6、向.按照金属粉末地添置方式将金属3D打印技术分为三类：（1）使用激光照射预先铺展好地金属粉末,即金属零件成型完毕后将完全被粉末覆盖.这种方法目前被设备厂家及各科研院所广泛采用,包括直接金属激光烧结成型（DirectMetalLaserSintering,DMLS）[4-5]、激光选区熔化（Selectivelasermelting,SLM）[6]和LC（LaserCusing）[7]等；（2）使用激光照射喷嘴输送地粉末流,激光与输送粉末同时工作（LaserEngineeredNetShaping,LENS）[8].该方法目前在国内使用比较多；（3）采用电子束熔化预先铺
7、展好地金属粉末（ElectronBeamMelting,EBM）[9],此方法与第1类原理相似,只是采用热源不同.激光选区熔化技术是金属3D打印领域地重要部分,其采用精细聚焦光斑快速熔化300－500目地预置粉末材料,几乎可以直接获得任意形状以及具有完全冶金结合地功能零件.致密度可达到近乎100%,尺寸精度达20－50微米,表面粗糙度达20－30微米,是一种极具发展前景地快速成型技术[4],而且其应用范围已拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域.目前SLM设备地研究和开发也成为了国内外快速成型领域地热点.本文对SLM设备地组成和成型原理进行了一个概述
