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3D打印技術(shù)正快速改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式，短短30年，3D打印技術(shù)已獲得迅速發(fā)展，并受到世界各國廣泛關(guān)注。隨著3D打印技術(shù)成熟度及性能的不斷提升，3D打印應(yīng)用的材料也越來越廣泛，特別是金屬材料。我們知道SLM技術(shù)與SLS技術(shù)是主流的金屬零件打印技術(shù)， 那么它們有何不同？

1989年，美國Texas大學(xué)C. Deckard提出激光選區(qū)燒結(jié)(SLS)技術(shù)，稍后組建DTM公司。1995年，德國Fraunhofer激光器研究所提出了激光選區(qū)熔化(SLM)技術(shù)，用它能直接成型出接近完全致密的金屬零件。 SLM與SLS同為粉末打印技術(shù)，在打印過程上是基本一致的。打印開始前由鋪粉車將粉末材料鋪至打印平臺，再由激光進行燒結(jié)或融化，實現(xiàn)一層的打印，每完成一層，成型平臺會下降一個層厚的高度，隨后鋪粉車會重新鋪粉，再由激光熱作用成型，一層一層堆疊直至形成一個三維零件，為防止金屬氧化，整個過程需要在惰性氣體環(huán)境下進行。

SLM成型原理圖

SLS成型原理圖

雖然兩種技術(shù)的原理都是利用的激光束的熱作用，但由于SLM與SLS激光的作用對象不同，他們所使用的激光器也有所不同。SLM技術(shù)為了更好的融化金屬，需要使用金屬有較高吸收率的激光束，所以一般使用的是Nd-YAG激光器（1.064微米）和光纖激光器（1.09微米）等波長較短的激光束。SLS技術(shù)一般應(yīng)用的是波長較長（9.2-10.8微米）的CO2激光器。

SLM技術(shù)打印金屬

SLM技術(shù)通過激光器對金屬粉末直接進行熱作用，使其完全融化再經(jīng)過冷卻成型。SLM是極具發(fā)展前景的金屬零件3D打印技術(shù)，SLM成型材料多為單一組分金屬粉末，包括奧氏體不銹鋼、鎳基合金、鈦基合金、鈷鉻合金和貴重金屬等。激光束快速熔化金屬粉末并獲得連續(xù)的熔道，可以直接獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結(jié)合、高精度近乎致密金屬零件。

利用SLM技術(shù)打印的金屬件

SLS技術(shù)打印金屬

單一金屬粉末燒結(jié)

單一金屬粉末的燒結(jié)：例如鐵粉，先將鐵粉預(yù)熱到一定溫度，再用激光束掃描、燒結(jié)。燒結(jié)好的制件經(jīng)熱等靜壓處理，可使最后零件的相對密度達到99.9%。

金屬混合粉末燒結(jié)

金屬混合粉末的燒結(jié)：主要是兩種金屬的混合粉末，其中一種粉末具有較低的熔點，另一種粉末的熔點較高。例如青銅粉和鎳粉的混合粉。先將金屬混合粉末預(yù)熱到某—溫度．再用激光束進行掃描，使低熔點的金屬粉末熔化(如青銅粉)，從而將難熔的鎳粉粘結(jié)在一起。燒結(jié)好的制件再經(jīng)液相燒結(jié)后處理，可使最后制件的相對密度達到82%。

金屬粉末與有機黏合劑粉末的混合體

利用SLS技術(shù)打印的金屬件

除此之外，激光燒結(jié)過程中先是用燈管加熱或者金屬板熱輻射的方式，將粉材加熱到超過結(jié)晶溫度，大概170攝氏度左右，利用被熔化的材料實現(xiàn)黏結(jié)成型，所以實體存在孔隙，力學(xué)性能差，部分零件要使用的話還要經(jīng)過高溫重熔。SLM是激光選區(qū)熔化，顧名思義也就是在加工的過程中用激光使粉體完全熔化，不需要黏結(jié)劑，成型的精度和力學(xué)性能都比SLS要好，然而因為SLM沒有熱場，它需要將金屬從20℃的常溫加熱到上千度的熔點，這個過程需要消耗巨大的能量。