導(dǎo)讀：

1、世界十大增材工藝技術(shù)；

2、世界增材制造工藝技術(shù)匯編；

3、增材制造最新先進(jìn)技術(shù)介紹；

4、AI技術(shù)處理高清照片；

5、增材制造技術(shù)視頻展播。

?世界增材制造的十大工藝?包含以下幾種重點(diǎn)技術(shù)：

1?、熔融沉積成型（FDM）?：

將塑料絲材加熱熔化后，經(jīng)過噴頭逐層擠出并固化成型。適用于教育、家庭和小型企業(yè)，設(shè)備簡單、成本優(yōu)惠，但成型精度較低，表面質(zhì)量較差?。

熔融沉積成型，(Fused deposition modeling, FDM)，是一種將各樣熱熔性的絲狀材料（蠟、ABS和尼龍等）加熱熔化成形的辦法，是3D打印技術(shù)的一種。又可被叫作為FFM 熔絲成型 (Fused Filament Modeling) 或FFF 熔絲制造 (Fused Filament Fabrication)，其后兩個(gè)區(qū)別名詞重點(diǎn)只是為了避開前者FDM專利問題，然而核心技術(shù)原理與應(yīng)用其實(shí)均是相同的。熱熔性材料的溫度始終稍高于固化溫度，而成型的部分溫度稍小于固化溫度。熱熔性材料擠噴出噴嘴后，隨即與前一個(gè)層面熔結(jié)在一塊。一個(gè)層面沉積完成后，工作臺(tái)按預(yù)定的增量下降一個(gè)層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成全部實(shí)體零件 。

?熔融沉積成型（FDM）是一種廣泛應(yīng)用的3D打印技術(shù)?。其工作原理如下：

?技術(shù)原理?：利用高溫將絲狀熱熔性材料（如蠟、ABS、尼龍等）融化，經(jīng)過帶有微細(xì)噴嘴的噴頭擠出，根據(jù)計(jì)算機(jī)掌控的路徑逐層沉積，最后形成立體實(shí)物。

?系統(tǒng)構(gòu)成?：重點(diǎn)包含噴頭、送絲公司、運(yùn)動(dòng)公司、加熱工作室和工作臺(tái)五個(gè)部分。

?材料需求?：成型材料需擁有熔融溫度低、粘度低、粘結(jié)性好、收縮率小等特點(diǎn)；支撐材料需能承受高溫、與成型材料不浸潤、擁有水溶性或酸溶性等。

應(yīng)用行業(yè)?：觸及汽車、醫(yī)療、建筑、娛樂、電子等多個(gè)行業(yè)，用于概念建模、功能性原型制作、制造加工等。

FDM技術(shù)擁有成本低、成型材料范圍廣、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，但成型時(shí)間較長、精度相對較低。隨著技術(shù)的進(jìn)步，F(xiàn)DM的應(yīng)用行業(yè)還在持續(xù)拓展?

先用CAD軟件建構(gòu)出物體的3D立體模型圖，將物體模型圖輸入到FDM的安裝。FDM安裝的噴嘴就會(huì)按照模型圖，一層一層移動(dòng)，同期FDM安裝的加熱頭會(huì)注入熱塑性材料(ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、聚碳酸脂、PPSF(聚苯砜)樹酯、聚乳酸和聚醚酰亞胺等)。材料被加熱到半液體狀態(tài)后，在電腦的掌控下，F(xiàn)DM安裝的噴嘴就會(huì)沿著模型圖的表面移動(dòng)，將熱塑性材料擠壓出來，在該層中凝固形成輪廓。FDM 安裝會(huì)運(yùn)用兩種材料來執(zhí)行打印的工作，分別是用于形成成品的建模材料和用作支架的支撐材料，透過噴嘴垂直升降，材料層層堆積凝固后，就能由下而上形成一個(gè)3D打印模型的實(shí)體。打印完成的實(shí)體，就能起始最后的過程，剝除固定在零件或模型外邊的支撐材料或用特殊溶液將其溶解，就可運(yùn)用該零件了。

在3D打印技術(shù)中，F(xiàn)DM技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，不觸及激光、高溫、高壓等危險(xiǎn)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)亦最容易，制導(dǎo)致本、守護(hù)成本和材料成本較低，因此呢亦是桌面級(jí)3D打印機(jī)中運(yùn)用得最多的技術(shù)。

01.FDM工作原理

FDM熔融沉積成型，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，經(jīng)過帶有微細(xì)噴嘴，在計(jì)算機(jī)掌控下，噴頭按照3D模型的數(shù)據(jù)移動(dòng)到指定位置，將熔融狀態(tài)下的液體材料擠噴出來并最后凝固。

材料被噴出后沉積在制作面板或前一層已固化的材料上，溫度小于固化溫度后起始固化，經(jīng)過材料的層層堆積形成最后成品。

02.FDM打印材料選取

1.粘度低阻力小，不易堵噴頭。

2.熔點(diǎn)低，熔點(diǎn)溫度低打印功耗小，卻有利于加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)用壽命。

3.黏結(jié)性高，黏結(jié)性決定實(shí)體各層之間的黏結(jié)強(qiáng)度。

4.收縮率小，擠出的材料絲會(huì)出現(xiàn)膨脹，收縮率越小，打印出來的物品精度越有保準(zhǔn)。

因此呢，日前市場上重點(diǎn)的FDM材料包含ABS、PLA、PC、PP、合成橡膠等。

03.FDM的優(yōu)良和技術(shù)限制

優(yōu)良：

1.成本低，F(xiàn)DM技術(shù)不采用激光系統(tǒng)。

2.成型材料范圍較廣，ABS、PLA、PC、PP等熱塑性材料均可做為FDM技術(shù)的成型材料。

3.環(huán)境污染較小，打印過程中不觸及高溫、高壓，無有毒物質(zhì)排放。

4.設(shè)備、材料體積較小，便于搬運(yùn)，適合于辦公室、家庭等環(huán)境。

5.原料利用率高，無廢棄的成型材料，支撐材料能夠回收。

技術(shù)限制：

1.精度低，表面有顯著條紋。溫度對FDM成型效果影響非常大。

2.強(qiáng)度低，受工藝和材料限制，打印物品的性能強(qiáng)度低。

3.打印時(shí)間長，需按橫截面形狀逐步打印。

因?yàn)?/span>FDM在加工過程中不觸及激光技術(shù)，整體設(shè)備體積較小，耗材獲取較容易，打印成本相對較低，因此呢FDM技術(shù)路徑是用戶普及率最高的3D打印技術(shù)

2、選取性激光燒結(jié)（SLS）?：

利用激光燒結(jié)粉末材料，適用于多種材料，如塑料、金屬和陶瓷，擁有較高的成型精度和表面質(zhì)量?。選取性激光燒結(jié)成形（SLS）是一種增材制造（AM）技術(shù)，它運(yùn)用激光做為電源來燒結(jié)粉末材料（一般是尼龍/聚酰胺），將激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)由a定義的空間點(diǎn)。3D模型將材料粘合在一塊，形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。它類似于直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）; 這兩個(gè)是相同概念的實(shí)例，但技術(shù)細(xì)節(jié)區(qū)別。選取性激光熔化（SLM）運(yùn)用了類似的概念，但在SLM中材料完全熔化而不是燒結(jié)，準(zhǔn)許區(qū)別的性質(zhì)（晶體結(jié)構(gòu)，孔隙率等）。SLS（以及其他說到的AM技術(shù)）是一項(xiàng)相對較新的技術(shù)，迄今為止重點(diǎn)用于快速原型制作和零部件的小批量生產(chǎn)。隨著AM技術(shù)的商場化改進(jìn)，生產(chǎn)角色正在擴(kuò)大。

1、選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）

選取性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)最初是由于美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Carl Deckard于1989年在其碩士論文中提出的,選區(qū)激光燒結(jié)，顧名思義，所采用的冶金機(jī)制為液相燒結(jié)機(jī)制，成形過程中粉體材料出現(xiàn)部分熔化，粉體顆粒保存其固相核心，并經(jīng)過后續(xù)的固相顆粒重排、

液相凝固粘接實(shí)現(xiàn)粉體致密化。美國DTM機(jī)構(gòu)于1992年推出了該工藝的商場化生產(chǎn)設(shè)備SinterSation。德國的EOS機(jī)構(gòu)在這一行業(yè)亦做了非常多科研工作,并研發(fā)了相應(yīng)的系列成型設(shè)備。國內(nèi)有如華中科技大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中北大學(xué)和北京隆源自動(dòng)成型有限機(jī)構(gòu)等,多家單位進(jìn)行SLS的關(guān)聯(lián)科研工作,亦取得了重大成果。

SLS技術(shù)原理及其特點(diǎn)

全部工藝安裝由粉末缸和成型缸構(gòu)成,工作粉末缸活塞(送粉活塞)提升,由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均勻鋪上一層,計(jì)算機(jī)按照原型的切片模型掌控激光束的二維掃描軌跡,有選取地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的一個(gè)層面。完成一層后,工作活塞下降一個(gè)層厚,鋪粉系統(tǒng)鋪上新粉,掌控激光束再掃描燒結(jié)新層。如此循環(huán)往復(fù),層層疊加,直到三維零件成型

選區(qū)激光燒結(jié)SLS

SLS工藝采用半固態(tài)液相燒結(jié)機(jī)制，粉體未出現(xiàn)完全熔化，雖可在必定程度上降低成形材料積聚的熱應(yīng)力，但成形件中含有未熔固相顆粒，直接引起孔隙率高、致密度低、拉伸強(qiáng)度差、表面粗糙度高等工藝缺陷，在SLS半固態(tài)成形體系中，固液混合體系粘度一般較高，引起熔融材料流動(dòng)性差，將顯現(xiàn)SLS快速成形工藝特有的冶金缺陷——“球化”效應(yīng)。球化現(xiàn)象不僅會(huì)增多成形件表面粗糙度，更會(huì)引起鋪粉安裝難以在已燒結(jié)層表面均勻鋪粉后續(xù)粉層，從而阻礙SLS過程順利開展。因?yàn)?/span>燒結(jié)好的零件強(qiáng)度較低,需要經(jīng)過后處理才可達(dá)到較高的強(qiáng)度并且制造的三維零件廣泛存在強(qiáng)度不高、精度較低及表面質(zhì)量較差等問題。

在SLS顯現(xiàn)初期，相針對其他發(fā)展比較成熟的快速成型辦法，選取性激光燒結(jié)擁有成型材料選取范圍廣，成型工藝比較簡單（無需支撐）等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)?/span>成型過程中的能量源自為激光，激光器的應(yīng)用使其成型設(shè)備的成本較高，隨著2000年之后激光快速成形設(shè)備的長足進(jìn)步（表現(xiàn)為先進(jìn)高能光纖激光器的運(yùn)用、鋪粉精度的加強(qiáng)等），粉體完全熔化的冶金機(jī)制被用于金屬構(gòu)件的激光快速成形。選取性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)已被類似更為先進(jìn)的技術(shù)代替。

2、直接金屬激光成形（DMLS）

SLS制造金屬零部件,一般有兩種辦法,其一為間接法,即聚合物覆膜金屬粉末的SLS;其二為直接法,即直接金屬粉末激光燒結(jié)(DirectMetalLaserSintering,DMLS)。自從1991年金屬粉末直接激光燒結(jié)科研在Leuvne的Chatofci大學(xué)開展敗興,利用SLS工藝直接燒結(jié)金屬粉末成形三維零部件是快速原型制造的最后目的之一。與間接SLS技術(shù)相比,DMLS工藝最重點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)

是取消了昂貴且費(fèi)時(shí)的預(yù)處理和后處理工藝過程。

直接金屬粉末激光燒結(jié)(DMLS)的特點(diǎn)

DMLS技術(shù)做為SLS技術(shù)的一個(gè)分支，原理基本相同。但DMLS技術(shù)精確成形形狀繁雜的金屬零部件有很強(qiáng)難度,歸根結(jié)底,重點(diǎn)是因?yàn)?/span>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)表面形成的體系擁有最小自由能,在液態(tài)金屬與周邊介質(zhì)的界面張力功效下,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)使金屬粉末熔化后沒法凝固形成連續(xù)平滑的熔池,因而形成的零件疏松多孔,致使成型失敗，因?yàn)?/span>單組元金屬粉末在液相燒結(jié)周期的粘度相對較高,故“球化”效應(yīng)尤為嚴(yán)重,且球形直徑常常大于粉末顆粒直徑,這會(huì)引起海量孔隙存在于燒結(jié)件中，因此呢,單組元金屬粉末的DMLS擁有顯著的工藝缺陷,常常需要后續(xù)處理,不是真正道理上的“直接燒結(jié)”。

為克服單組元金屬粉末DMLS中的“球化”現(xiàn)象,以及由此導(dǎo)致的燒結(jié)變形、密度疏松等工藝缺陷,日前通常能夠經(jīng)過運(yùn)用熔點(diǎn)區(qū)別的多組元金屬粉末或運(yùn)用預(yù)合金粉末來實(shí)現(xiàn)。多組分金屬粉末體系通常由高熔點(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)金屬粉末做為骨架金屬，能在DMLS中保存其固相核心；低熔點(diǎn)金屬粉末做為粘結(jié)金屬，在DMLS中熔化形成液相，生成的液相包覆、潤濕和粘結(jié)固相金屬顆粒，以此實(shí)現(xiàn)燒結(jié)致密化。

2.2.2直接金屬粉末激光燒結(jié)(DMLS)的問題

做為SLS技術(shù)的一個(gè)重要分支的DMLS技術(shù)尚處在持續(xù)發(fā)展和完善的過程之中,其燒結(jié)的理學(xué)過程及燒結(jié)致密化機(jī)理仍不明了,區(qū)別金屬粉末體系的激光燒結(jié)工藝參數(shù)仍需摸索,專用粉末的研制與研發(fā)還有待突破。因此呢,創(chuàng)立金屬粉末直接激光燒結(jié)過程的數(shù)學(xué)、理學(xué)模型,定量科研DMLS燒結(jié)致密化過程中的燒結(jié)行徑和組織結(jié)構(gòu)變化,作為粉末冶金科學(xué)與工程科研中的重要內(nèi)容之一。

DMLS中,金屬粉末的物性針對燒結(jié)質(zhì)量有著及其重要的影響,相同的工藝參數(shù)要求下,區(qū)別的粉末體系的燒結(jié)效果常常有很大的區(qū)別。把握粉末體系的物性,為其選取最優(yōu)化的工藝參數(shù),是DMLS的最基本、最重要的需求。海量科研顯示,影響DMLS質(zhì)量的三個(gè)關(guān)鍵物性參數(shù)重點(diǎn)為:燒結(jié)特性、攤鋪特性和穩(wěn)定性。

3、選區(qū)激光熔化（SLM）

SLM的思想最初由德國Fraunhofer科研所于1995年提出，2002年該科研所對SLM技術(shù)的科研取得巨大的成功。世界上第1臺(tái)SLM設(shè)備由英國MCP（Mining and Chemical Products Limited）集團(tuán)機(jī)構(gòu)下轄的德國MCP-HEK分機(jī)構(gòu)已于2003年底推出。為獲取全致密的激光成形件，同期亦受益于2000年之后激光快速成形設(shè)備的長足進(jìn)步（表現(xiàn)為先進(jìn)高能光纖激光器的運(yùn)用、鋪粉精度的加強(qiáng)等），粉體完全熔化的冶金機(jī)制被用于金屬構(gòu)件的激光快速成形。例如，德國著名的快速成形機(jī)構(gòu)EOS機(jī)構(gòu)，是世界上較早開展金屬粉末激光燒結(jié)的專業(yè)化機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)從事SLS金屬粉末、工藝及設(shè)備開發(fā)。而該機(jī)構(gòu)新近開發(fā)的EOSINTM270/280型設(shè)備，雖繼續(xù)沿用“燒結(jié)”這一表述，但已裝配200W光纖激光器，并采用完全熔化的冶金機(jī)制成形金屬構(gòu)件，成形性能得以明顯加強(qiáng)。日前，做為SLS技術(shù)的延伸，SLM術(shù)正在德國、英國等歐洲國家蓬勃發(fā)展。即便繼續(xù)沿用“選區(qū)激光燒結(jié)”（SLS）這一表述，實(shí)質(zhì)所采用的成形機(jī)制已轉(zhuǎn)變?yōu)榉垠w完全熔化機(jī)制。

1、選區(qū)激光熔化的原理

SLM技術(shù)是在SLS基本上發(fā)展起來的，二者的基本原理類似。SLM技術(shù)需要使金屬粉末完全熔化，直接成型金屬件，因此呢需要高功率密度激光器激光束起始掃描前，水平鋪粉輥先把金屬粉末平鋪到加工室的基板上，而后激光束將按當(dāng)前層的輪廓信息選取性地熔化基板上的粉末，加工出當(dāng)前層的輪廓，而后可升降系統(tǒng)下降一個(gè)圖層厚度的距離，滾動(dòng)鋪粉輥再在

已加工好的當(dāng)前層上鋪金屬粉末，設(shè)備調(diào)入下一圖層進(jìn)行加工，如此層層加工，直到全部零件加工完畢。全部加工過程在抽真空或通有氣體守護(hù)的加工室中進(jìn)行，以避免金屬在高溫下與其他氣體出現(xiàn)反應(yīng)。SLM與DMLS的界限日前很模糊,區(qū)別不顯著,DMLS技術(shù)雖翻譯為金屬的燒結(jié),實(shí)質(zhì)成型過程中都數(shù)時(shí)候已將金屬粉末完全熔化。DMLS技術(shù)運(yùn)用材料都為不同金屬構(gòu)成的混合物,各成份在燒結(jié)(熔化)過程中相互賠償,有利于保準(zhǔn)制作精度。而SLM技術(shù)運(yùn)用材料重點(diǎn)為單一組分的粉末,激光束快速熔化金屬粉末并得到連續(xù)的掃描線。

選取性激光燒結(jié)工藝示意圖。SLS 3D 打印技術(shù)運(yùn)用高功率激光將微小的聚合物粉末顆粒燒結(jié)成基于 3D 模型的固體結(jié)構(gòu)。

打印：將粉末薄薄地分散在成型室內(nèi)部的平臺(tái)上。打印機(jī)將粉末預(yù)熱到略小于原材料熔點(diǎn)的溫度，這使得激光在描摹模型以固化部件時(shí)，更易加強(qiáng)粉末床特定區(qū)域的溫度。激光掃描 3D 模型的橫截面，將粉末加熱到接近材料熔點(diǎn)或恰好達(dá)到熔點(diǎn)的溫度，從而將顆粒機(jī)械地熔合在一塊，形成一個(gè)固體部件。未熔合的粉末在打印過程中支撐部件，再也不需要專門的支撐結(jié)構(gòu)。而后，平臺(tái)逐層降低到成型室中，層高一般在 50 至 200 微米之間，每層重復(fù)這一過程，直到部件打印完成。

冷卻：打印結(jié)束后，成型室需要在打印箱體中稍微冷卻，而后在打印機(jī)外進(jìn)行冷卻，以保證最佳的機(jī)械性能，避免部件變形。

后處理：需要從成型室中取出打印完成的部件、將其與粉末分離并清理掉多余的粉末。粉末能夠回收利用，打印部件能夠經(jīng)過介質(zhì)噴砂或介質(zhì)滾磨進(jìn)一步進(jìn)行后處理。

選區(qū)激光熔化SLM

SLS 3D 打印技術(shù)簡史

選取性激光燒結(jié)是最早的增材制造技術(shù)之一，由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的 Carl Deckard 博士和 Joe Beaman 博士于 20 世紀(jì) 80 年代中期研發(fā)。此后，她們對該工藝進(jìn)行了調(diào)節(jié)，以適用于一系列材料，包含塑料、金屬、玻璃、陶瓷和各樣復(fù)合材料粉末。如今，這些技術(shù)統(tǒng)叫作為粉末床熔融增材制造工藝，即經(jīng)過熱能選取性熔合粉末床區(qū)域。

日前最平常的兩種粉末床熔融 3D 打印系統(tǒng)是運(yùn)用塑料材料的 SLS 和運(yùn)用金屬材料的直接金屬激光燒結(jié) (Direct Metal Laser Sintering, DMLS) 或選取性激光熔化 (Selective Laser Melting, SLM)。始終敗興，塑料和金屬粉末床熔融系統(tǒng)都非常昂貴和繁雜，限制了它們在小批量高價(jià)值或定制部件（如航空航天組件或醫(yī)療器械 ）中的應(yīng)用。

近期，該行業(yè)的創(chuàng)新突飛猛進(jìn)，塑料 SLS 此刻追隨著如立體光固化 (SLA) 和熔融沉積成型 (FDM) 等其他 3D 打印技術(shù)的腳步，以方便、緊湊的系統(tǒng)為各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。

SLS 3D 打印機(jī)的類型

所有的選取性激光燒結(jié) 3D 打印機(jī)均以上一節(jié)所述的工藝為基本而打造。重點(diǎn)區(qū)別在于激光器的類型、成型體積的體積和系統(tǒng)的繁雜程度。區(qū)別的設(shè)備運(yùn)用區(qū)別的處理方法來進(jìn)行溫度控制、粉末分配和打印層沉積。

選取性激光燒結(jié)需要在全部打印過程中保持高精度和嚴(yán)格掌控。在取出部件前的預(yù)熱、燒結(jié)和儲(chǔ)存三個(gè)周期，粉末和（未完成）部件的溫度變化必須掌控在 2°C 以內(nèi)，以減少翹曲、應(yīng)力和熱變形。

傳統(tǒng)工業(yè)級(jí) SLS 3D 打印機(jī)

幾十年來，選取性激光燒結(jié)始終是最受專業(yè)人士歡迎的 3D 打印技術(shù)之一，但繁雜性、高需求和昂貴的價(jià)格限制了其在服務(wù)公司和大型企業(yè)中的應(yīng)用。

這些設(shè)備需要特殊的 HVAC 和工業(yè)級(jí)電力供應(yīng)，即使是最小的工業(yè)設(shè)備亦最少需要 10m2 的安裝空間。設(shè)置這些設(shè)備前，需要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場安裝和培訓(xùn)。繁雜的工作流程和陡峭的學(xué)習(xí)曲線亦寓意著這些系統(tǒng)需要由熟悉的內(nèi)部技術(shù)人員負(fù)責(zé)操作和守護(hù)。

一臺(tái)設(shè)備的起售價(jià)為 20 萬美元上下，而全套處理方法的價(jià)格更加是遠(yuǎn)高于此，因此傳統(tǒng)工業(yè)級(jí) SLS 針對非常多企業(yè)來講，始終是可望而不可及的。

2、選區(qū)激光熔化技術(shù)的發(fā)展問題

激光選區(qū)成形件中，F(xiàn)e基合金（重點(diǎn)是鋼）SLM成形科研較多，但SLM成形工藝尚需優(yōu)化、成形性能尚需進(jìn)一步加強(qiáng)；對SLM成形性能（尤其是占基本地位的致密度），日前SLM 成形的鋼構(gòu)件一般難以實(shí)現(xiàn)全致密。處理鋼材料SLM成形的致密化問題，是快速成形科研的關(guān)鍵性瓶頸問題。鋼材料激光成形的難度，重點(diǎn)取決于鋼中重點(diǎn)元素的化學(xué)特性。基體元素Fe及合金元素Cr對氧都擁有很強(qiáng)的親和性，在常規(guī)粉末處理和激光成形要求下很難徹底避免氧化現(xiàn)象。因此呢，在SLM過程中，鋼熔體表面氧化物等污染層的存在，將明顯降低潤濕性，導(dǎo)致激光熔化特有的冶金缺陷球化效應(yīng)及凝固微裂紋，從而明顯降低激光成形致密度及相應(yīng)的機(jī)械性能。另一方面，鋼中C含量是決定激光成形性能的又一個(gè)關(guān)鍵原因。一般，過高的C含量將對激光成形性產(chǎn)生有害，隨C含量上升，熔體表面C元素層的厚度也會(huì)增多。這與氧化層的有害影響類似，亦會(huì)降低潤濕性，引起熔體鋪展性降低，并導(dǎo)致球化效應(yīng)。另外，在晶界上形成的繁雜碳化物會(huì)增大鋼材料激光成形件的脆性。因此呢，一般對鋼材料SLM成形，需加強(qiáng)激光能量密度及SLM成形溫度，可促進(jìn)碳化物的溶解，亦可使合金元素均勻化。經(jīng)過粉體材料及SLM工藝優(yōu)化，包含：1，嚴(yán)格掌控原始粉體材料及激光成形系統(tǒng)中的氧含量以改善潤濕性；2，恰當(dāng)調(diào)控輸入激光能量密度以獲取適宜的液相粘度及其流變特性，可有效控制球化效應(yīng)及微裂紋形成，從而獲取近全致密結(jié)構(gòu)。

針對以Al合金為表率的輕合金零件激光快速成形，先前絕大都數(shù)科研報(bào)告是基于SLS 半固態(tài)燒結(jié)成形機(jī)制，但因嚴(yán)重的球化效應(yīng)及孔隙缺陷，故科研發(fā)展不大；而SLM技術(shù)可望為高性能繁雜結(jié)構(gòu)Al合金零件近凈成形與快速制造供給嶄新的技術(shù)途徑。Al基合金零件SLM成形擁有高難度，是由于材料自己特殊理學(xué)特性本質(zhì)所決定的。一方面，，一般低功率CO2激光難以使Al合金粉體出現(xiàn)有效熔化，而需求運(yùn)用能量密度更高的光纖或Nd:YAG激光，這無疑對激光器性能提出了更苛刻的需求。另一方面，Al合金材料熱導(dǎo)率高，SLM成形過程中激光能量輸入極易沿基板或在粉床中傳遞消耗，引起激光熔池溫度降低，熔體粘度增多且流動(dòng)性降低，故其難以有效潤濕基體材料，引起SLM成形球化效應(yīng)及內(nèi)部孔隙、裂紋等缺陷。其三，從成形工藝方向，Al合金材料密度較低，粉體流動(dòng)性差。

需指出的是，基于SLM/SLRM成形機(jī)制，雖能在必定程度上改善激光成形件的致密度和表面光潔度，但因成形過程中粉末出現(xiàn)完全熔化/凝固，故在固液轉(zhuǎn)變過程中將顯現(xiàn)顯著的收縮變形，致使成形件中積聚很強(qiáng)的熱應(yīng)力，并將在冷卻過程中得以釋放，使得成形件出現(xiàn)變形、乃至開裂。

因?yàn)?/span>激光選區(qū)熔化成形技術(shù)成形粉末需要量大，需要在全部成形平面鋪設(shè)金屬粉末，因而不適宜成形貴重的金屬；全部成形平臺(tái)很強(qiáng)，惰性氣體守護(hù)效果較差，因而亦不適宜成形易氧化的金屬粉末。

3、選區(qū)激光熔化技術(shù)的優(yōu)良

在原理上，選區(qū)激光熔化與選區(qū)激光燒結(jié)類似，但由于采用了較高的激光能量密度和更細(xì)小的光斑直徑，成型件的力學(xué)性能、尺寸精度等均較好，只需簡單后處理就可投入運(yùn)用，并且成型所用原材料無需尤其配制。選區(qū)激光熔化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：

直接制造金屬功能件件，無需中間工序；

良好的光束質(zhì)量，可得到細(xì)微聚焦光斑，從而能夠直接制造出較高尺寸精度和較好表面粗糙度的功能件；

金屬粉末完全熔化，所直接制造的金屬功能件擁有冶金結(jié)合組織，致密度較高，擁有較好的力學(xué)性能，無需后處理；

粉末材料可為單一材料亦可為多組元材料，原材料無需尤其配制；

可直接制造出繁雜幾何形狀的功能件；

尤其適合于單件或小批量的功能件制造。

選區(qū)激光燒結(jié)成型件的致密度、力學(xué)性能較差；電子束熔融成型和激光熔覆制造難以得到較高尺寸精度的零件；相比之下，選區(qū)激光熔化成型技術(shù)能夠得到冶金結(jié)合、致密組織、高尺寸精度和良好力學(xué)性能的成型件，是近年來快速成型的重點(diǎn)科研熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢。

4、選區(qū)激光熔化技術(shù)的科研展望

（1）實(shí)現(xiàn)激光快速成形專用金屬粉體材料系列化與專業(yè)化。注重粉體材料對改善激光

快速成形性能的物質(zhì)基本功效，深入定量科研適于選區(qū)激光熔化成形工藝的粉體化學(xué)成份、物性指標(biāo)、制備技術(shù)及表征辦法，實(shí)現(xiàn)激光快速成形專用金屬及合金粉體材料的專業(yè)化和系列化。

（2）深入定量科研金屬及合金粉體激光成形冶金本質(zhì)及其機(jī)理。緊扣金屬及合金粉體

激光快速成形關(guān)鍵科學(xué)問題，包含激光束—金屬粉體交互功效機(jī)理、激光熔池非平衡傳熱傳質(zhì)機(jī)制、超高溫度梯度下金屬熔體快速凝固及內(nèi)部冶金缺陷和顯微組織調(diào)控、金屬粉體激光熔化成形全過程及各類型內(nèi)應(yīng)力演變等冶金、理學(xué)、化學(xué)及熱力耦合問題，為改善金屬及合金粉體激光快速成形組織和性能供給科學(xué)理論基本。

（3）高性能繁雜結(jié)構(gòu)金屬及合金零件激光控形控性凈形制造。以激光快速成形專用高

流動(dòng)性金屬粉體設(shè)計(jì)制備為物質(zhì)基本，以激光非平衡熔池冶金熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行徑、激光成形顯微組織調(diào)控機(jī)制、激光成形件內(nèi)應(yīng)力演化規(guī)律多尺度預(yù)測為理論基本，經(jīng)過粉體設(shè)計(jì)制備—零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—SLM成形工藝—組織及性能評估的一體化科研，面向航空航天、生物醫(yī)藥、模具制造等行業(yè)應(yīng)用需要，實(shí)現(xiàn)高性能繁雜結(jié)構(gòu)金屬及合金關(guān)鍵零件激光控形控性直接精細(xì)凈成形制造。

選取性激光燒結(jié)成形（SLS）是一種增材制造（AM）技術(shù)，它運(yùn)用激光做為電源來燒結(jié)粉末材料（一般是尼龍/聚酰胺），將激光自動(dòng)瞄準(zhǔn)由a定義的空間點(diǎn)。3D模型將材料粘合在一塊，形成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。大都數(shù)企業(yè)都愛好它，由于它的精度高，適合制造幾何形狀繁雜的制品。

SLS 打印的優(yōu)良

高繁雜性：能夠制造繁雜的幾何形狀，適用于設(shè)計(jì)自由度大的部件。

材料多樣性：支持多種材料，如尼龍、金屬粉末，滿足區(qū)別應(yīng)用需要。

強(qiáng)度和耐用性：打印的部件一般擁有良好的強(qiáng)度和耐磨性，適合功能性應(yīng)用。

無需支撐結(jié)構(gòu)：粉末床供給支持，減少了后處理和材料浪費(fèi)。

小批量生產(chǎn)：適合快速原型和小批量生產(chǎn)，降低了研發(fā)成本和時(shí)間。

SLS 打印的缺點(diǎn)

設(shè)備成本高：SLS打印機(jī)和關(guān)聯(lián)設(shè)備一般價(jià)格昂貴，適合預(yù)算充足的企業(yè)。

后處理繁雜：打印完成后需要清理未燒結(jié)的粉末，這一過程可能繁瑣且耗時(shí)。

表面粗糙度：打印件的表面可能較為粗糙，一般需要額外的后處理才可達(dá)到更光滑的效果。

尺寸限制：雖然能夠打印繁雜形狀，但單件的最大打印尺寸受到設(shè)備限制。

材料限制：盡管支持多種材料，但選取的范圍仍然較其他技術(shù)（如FDM）少，且某些材料的成本較高。

激光能量消耗：SLS打印過程中激光的能量消耗相對較高，可能增多運(yùn)營成本。

選取性激光燒結(jié)因其精度、準(zhǔn)確度、生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)而受到許多行業(yè)的喜愛。諾鉑是您能找到的最好的 SLS 服務(wù)商之一。憑借咱們經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工程師團(tuán)隊(duì)，您更有可能得到順利且質(zhì)量有保準(zhǔn)的項(xiàng)目。

針對金屬零件選區(qū)激光熔化快速成形的材料、工藝及理論的科研，尚有非常多方面未得到本質(zhì)突破。針對該行業(yè)許多新材料、新工藝、新現(xiàn)象及新理論的深入科研與發(fā)掘，是實(shí)現(xiàn)激光快速成形技術(shù)走向工程應(yīng)用的基本。SLS：Selective Laser Sintering，(選取性激光燒結(jié)) 工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強(qiáng)度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強(qiáng)度的激光照射下被燒結(jié)在一塊，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當(dāng)一層截面燒結(jié)完后，鋪上新的一層材料粉末，選取地?zé)Y(jié)下層截面。SLS工藝最大的優(yōu)點(diǎn)在于選材較為廣泛。

1. 設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備文件

運(yùn)用任意 CAD 軟件或 3D 掃描數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)模型，并將其導(dǎo)出為 3D 打印文件格式（STL、OBJ 或 3MF）。每臺(tái) SLS 打印機(jī)都包括軟件，用于微調(diào)打印設(shè)置，幫助您定向及擺列模型，并預(yù)估打印時(shí)間以及將數(shù)字模型切片成層以進(jìn)行打印。設(shè)置完成后，打印準(zhǔn)備軟件經(jīng)過無線或有線連接將指令發(fā)送到打印機(jī)。

Fuse 系列打印機(jī)運(yùn)用 PreForm 打印準(zhǔn)備軟件（免費(fèi)下載），您能夠在 3D 網(wǎng)格內(nèi)無縫復(fù)制和組織多個(gè)部件，以便在一次打印中盡可能多地利用構(gòu)建空間。PreForm 會(huì)自動(dòng)意見最佳的定向和部件排布，并能按照需要手動(dòng)調(diào)節(jié)。

Fuse 系列 SLS 設(shè)計(jì)指南

本設(shè)計(jì)指南將介紹設(shè)計(jì) Fuse 1 SLS 3D 打印件的有些重要重視事項(xiàng)，以及怎樣利用這些最佳實(shí)踐成功制造部件，以便從首次打印起始就能在預(yù)期應(yīng)用中發(fā)揮功效。

2. 準(zhǔn)備打印機(jī)

準(zhǔn)備打印機(jī)的工作流程因系統(tǒng)而異。大都數(shù)傳統(tǒng) SLS 系統(tǒng)需要海量的培訓(xùn)、工具和人工介入來完成準(zhǔn)備和守護(hù)工作。

Fuse 系列打印機(jī)以簡單有效的方式重新設(shè)計(jì)了 SLS 工作流程，采用模塊化組件實(shí)現(xiàn)了不間斷打印和端到端粉末處理。

在 Fuse 系列打印機(jī)上，您能夠用粉末盒容易裝載粉末。

Fuse 系列打印機(jī)運(yùn)用可拆卸的成型室，因此呢您能夠在之前的打印還在冷卻時(shí)運(yùn)行下一個(gè)打印任務(wù)。

3. 打印

在所有的打印前檢測工作完成后，設(shè)備就能夠進(jìn)行打印了。SLS 3D 打印所需的時(shí)間從數(shù)小時(shí)到數(shù)天不等，取決于部件的尺寸、繁雜程度以及密度。因?yàn)?/span>應(yīng)用高功率激光，即使是運(yùn)用 Fuse 1+ 30W 進(jìn)行完整成型一般亦能在 24 小時(shí)內(nèi)完成。

打印完成后，成型室需要在打印箱體中稍微冷卻，而后再進(jìn)入下一步。之后，能夠移出成型室，并插進(jìn)一個(gè)新的成型室來運(yùn)行另一個(gè)打印任務(wù)。

在后處理之前，裝有打印部件的成型室必須進(jìn)一步冷卻，以保證最佳的機(jī)械性能，避免部件變形。這可能會(huì)占用最多一半的打印時(shí)間。

在 Fuse 系列打印機(jī)上，觸摸屏?xí)?span style="color: green;">表示打印過程中打印床的實(shí)時(shí)狀況，便于用戶觀看所有打印過程。此攝像機(jī)視圖亦可經(jīng)過您的電腦在 PreForm 中拜訪，您無需離開辦公桌就可監(jiān)控打印狀況。

4. 部件提取和粉末回收

與其他 3D 打印工藝相比，SLS 部件的后處理需要的時(shí)間和人力最少。因?yàn)?/span>無支撐結(jié)構(gòu)，SLS 打印機(jī)易于擴(kuò)展，并保證成批部件擁有一致的結(jié)果。

在成型室冷卻后，能夠從成型室中取出料塊并從未燒結(jié)的粉末中提取打印完成的部件。針對此流程的處理方法包含價(jià)格更優(yōu)惠的手動(dòng)粉末回收處理方法（如 Fuse Depowdering Kit（Fuse 除粉套件））和一站式粉末回收站（如 Fuse Sift），以便取出部件并處理未燒結(jié)粉末，以及存儲(chǔ)、分配和混合粉末。

部件回收后多余的粉末都會(huì)經(jīng)過篩濾，去除很強(qiáng)的顆粒，以便循環(huán)運(yùn)用。未熔合的粉末在高溫下會(huì)有輕微的降解，因此呢在以后的打印任務(wù)中應(yīng)運(yùn)用新的材料進(jìn)行彌補(bǔ)。得益于后續(xù)打印任務(wù)中重復(fù)運(yùn)用材料的能力，SLS 是導(dǎo)致最少浪費(fèi)的制造辦法之一。

Fuse Sift 與 Fuse 系列打印機(jī)協(xié)同，一起完成 SLS 打印工作流程。該設(shè)備為取出打印件和回收粉末供給了一個(gè)安全有效的系統(tǒng)。

Fuse Sift 能夠自動(dòng)分配和混合新舊粉末，因此呢您能夠減少浪費(fèi)并掌控粉末供應(yīng)。

5. 后處理

在取出部件后，介質(zhì)噴砂處理是保證 SLS 3D 打印部件完全脫粉，實(shí)現(xiàn)無粉末殘留以及得到光滑表面光潔度的關(guān)鍵過程。該過程將去除散粉，并清除打印部件的半燒結(jié) Surface Armor。

市面上有多種手動(dòng)和自動(dòng)噴砂處理方法，并供給各樣價(jià)格范圍。Formlabs Fuse Blast 是首款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的自動(dòng)化介質(zhì)噴砂處理方法，既可完善 Fuse 系列 SLS 生態(tài)圈，亦能夠做為其他類型粉末床熔融 3D 打印機(jī)的介質(zhì)噴砂機(jī)，且不受打印機(jī)類型限制。

介質(zhì)噴砂處理還能夠大幅減少 SLS 工作流程中最耗時(shí)和體力需求最高的部分流程。在后處理工作流程中引入 Fuse Blast 做為 Fuse Sift 的彌補(bǔ)，可將清潔時(shí)間縮短至 15 分鐘，平均手動(dòng)操作時(shí)間減少 80%。

經(jīng)過 Fuse Blast 的可選拋光系統(tǒng)升級(jí)，您能夠運(yùn)用一站式系統(tǒng)完成從清潔到表面處理的全過程。在 Fuse Blast 中拋光后，在短短 15 分鐘內(nèi)就能得到無粉末殘留的光滑耐磨部件，同期擁有專業(yè)的半光澤表面效果。集中的介質(zhì)珠有效地磨掉了引起 SLS 部件觸感粗糙的微觀脊，使部件表面光滑并消除了大部分表面孔隙。

行業(yè)內(nèi)有多種3D打印技術(shù)，它們分別用于區(qū)別的行業(yè)和區(qū)別的用途。其中包含金屬3D打印技術(shù)-選取性激光燒結(jié)（SLS）。這項(xiàng)技術(shù)怎樣運(yùn)作？能夠運(yùn)用什么材料？博型科技來告訴你！

選取性激光燒結(jié)或SLS技術(shù)的研發(fā)始于1980年代。美國德克薩斯州奧斯汀大學(xué)的Carl Deckard博士和Joe Beaman博士研發(fā)了粉末床融合技術(shù)的基本。因?yàn)?/span>運(yùn)用了激光，這些技術(shù)能夠運(yùn)用從聚合物到金屬的多種材料進(jìn)行制造。當(dāng)專門說到SLS技術(shù)時(shí)，咱們談?wù)摰氖撬芰暇酆衔铮?span style="color: green;">重點(diǎn)是尼龍。然則，這將在過去幾年中有所改變。

實(shí)質(zhì)上，戴卡德（Deckard）和比曼（Beaman）這兩位大夫得到了選取性激光燒結(jié)的專利。另外，她們還參與了DTM機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建，該機(jī)構(gòu)此刻是3D Systems的一部分（自2001年起）。從那時(shí)起，顯現(xiàn)了許多專門從事粉末熔融技術(shù)的機(jī)構(gòu)，包含專門從事SLS的Farsoon Technologies。最后，應(yīng)該指出，RF Housholder早在1979年就發(fā)明了一種類似于SLS的辦法并申請了專利，然則從未商場化。

激光或SLS選取性燒結(jié)怎樣工作？

選取性激光燒結(jié)使得無需運(yùn)用中間粘合劑或無需經(jīng)過組裝周期就可打印功能對象。在打印之前，運(yùn)用CAD軟件（例如CATIA，SolidWorks，ProEngineer）設(shè)計(jì)對象。而后，該模型將以數(shù)字格式（STL文件）發(fā)送到3D打印機(jī)。而后，借助CO2激光產(chǎn)生的溫度，從熔融粉末中逐層進(jìn)行打印。

要起始該過程并準(zhǔn)備3D SLS打印機(jī)，請將粉斗和建筑區(qū)域加熱到小于聚合物粉（1）的熔融溫度。第1層粉末沉積在施工平臺(tái)（2）上。而后，CO 2激光器選取性地?zé)Y(jié)（即熔合）呈所需形狀的粉末狀聚合物顆粒。組件的全部橫截面都由激光掃描，因此呢該組件結(jié)構(gòu)牢靠（3）。當(dāng)層完成后，構(gòu)造平臺(tái)向下移動(dòng)以準(zhǔn)許重新涂覆材料表面。重復(fù)該過程，直到完成全部部分（4）。

打印后，零件完全被粉末覆蓋。在繼續(xù)進(jìn)行清潔和后處理周期之前，必須先將這種粉末容器冷卻。這最多可能需要12個(gè)小時(shí)。隨后，用壓縮空氣或某種其他清潔介質(zhì)清潔零件，并準(zhǔn)備運(yùn)用或進(jìn)一步處理。

選取性激光燒結(jié)材料

粉末熔融技術(shù)準(zhǔn)許運(yùn)用多種材料制造物體，SLS技術(shù)指的是塑料聚合物。最平常的是聚酰胺PA 12，一般叫作為尼龍12。盡管該技術(shù)還能夠運(yùn)用聚丙烯，鋁化物，碳酰亞胺，PEBA，PA 11和PEEK來制造。亦能夠向材料中添加其他添加劑的纖維，例如碳纖維，玻璃或鋁，從而改善零件的機(jī)械性能。

這項(xiàng)技術(shù)的大都數(shù)最初運(yùn)用都與原型的研發(fā)相關(guān)，然則隨著材料的耐用性和3D SLS打印機(jī)價(jià)格的降低，這種狀況正在改變，選取性激光燒結(jié)亦能夠進(jìn)行最后零件的研發(fā)。

發(fā)展

SLS技術(shù)用于設(shè)計(jì)，汽車，航空航天和工程行業(yè)等多個(gè)行業(yè)。直到幾年前，選取性激光燒結(jié)3D打印機(jī)的重點(diǎn)制造商還是3D Systems和EOS GmbH，重點(diǎn)應(yīng)用于專業(yè)行業(yè)。

照片源自：Paragon Rapid Technologies Limited

后者是獨(dú)一能夠運(yùn)用PEEK等高性能熱塑性塑料進(jìn)行印刷的SLS設(shè)備的制造商。截止2014年，該技術(shù)的專利已發(fā)布，因此呢該行業(yè)顯現(xiàn)了多個(gè)參與者。從諸如Natural Robots及其VIT設(shè)備之類的新機(jī)構(gòu)，到諸如Formlabs及其新型Fuse 1之類的知名品牌。這應(yīng)該使這些技術(shù)民主化，并使它們更接近該行業(yè)的機(jī)構(gòu)。

3?、立體光固化（SLA）?：

利用紫外光固化液態(tài)樹脂，適用于精細(xì)零件制造和快速原型制作，擁有較高的成型精度和表面質(zhì)量?。

3D打印技術(shù)—SLA 光固化

SLA是立體光固化成型法的英文簡寫形式，全拼Stereo lithography Appearance。1986年美國博士Charles W Hull在其一篇論文中提出運(yùn)用激光找色光敏樹脂表面，并固化制作三維物體的概念。無錯(cuò)，便是他了ˉˉˉ在他提出概念之后，Charles W Hull申請關(guān)聯(lián)專利。1986年便顯現(xiàn)SLA的雛形，SLA亦作為最早提出并實(shí)現(xiàn)商場應(yīng)用的成型技術(shù)。1988年，3D打印行業(yè)巨頭3D Systems機(jī)構(gòu)按照SLA成型技術(shù)原理制作世界上第1臺(tái)SLA 3D打印機(jī)——SLA250，并將其商場化。自此，基于SLA成型技術(shù)的機(jī)型如雨后春筍，相繼顯現(xiàn)。

工作原理：該技術(shù)重點(diǎn)是利用特定強(qiáng)度的激光聚焦照射在光固化材料的表面（材料重點(diǎn)為樹脂），使之點(diǎn)到線、線到面的完成一個(gè)層上的打印工作，一層完成之后進(jìn)行下一層，依次方式循環(huán)往復(fù)，直至最后成品的完成。

在所有的3D打印技術(shù)中，SLA能夠算的上黃金標(biāo)準(zhǔn)了：

1) 是顯現(xiàn)最早的3D打印技術(shù)，成熟度高；

2) 表面質(zhì)量佳，精度高（在0.1mm上下）；

3) 打印材料的多樣性，持有范圍廣泛的功能性材料，可按照自己需要從中挑選出最合適的材料；

4) 由CAD數(shù)據(jù)直接生成原型，加工速度快、生產(chǎn)周期短，并且無需切削工具二次加工。

但一樣SLA技術(shù)的缺點(diǎn)亦很顯著：

1) 系統(tǒng)造價(jià)昂貴，且守護(hù)花費(fèi)很高；

2) 運(yùn)用環(huán)境需求高，擁有毒性和氣味，需密閉環(huán)境；

3) 軟件的操作繁雜，需要必定的專業(yè)度。

當(dāng)然以上都是針對專業(yè)的3D打印機(jī)來講的，隨著日前3D打印被越來越多的人認(rèn)識(shí)與運(yùn)用，更多的桌面級(jí)的打印機(jī)起始出此刻創(chuàng)客的手中，更乃至非常多人起始自己DIY。時(shí)迄今日，科研和生產(chǎn)SLA技的組織、企業(yè)、團(tuán)隊(duì)已然眾多

PART-01

操作實(shí)踐：設(shè)計(jì)到打印的無縫銜接

1、前處理

模型設(shè)計(jì)：運(yùn)用CAD軟件（如SolidWorks、Fusion 360等）進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中需思慮模型的壁厚、支撐結(jié)構(gòu)、打印方向等原因，以保證模型能夠順利打印。

模型優(yōu)化：將設(shè)計(jì)好的模型導(dǎo)入到3D打印切片軟件中（如Cura、Simplify3D等），進(jìn)行切片處理。這里過程中，能夠調(diào)節(jié)打印層厚、填充密度、支撐結(jié)構(gòu)等參數(shù)，以優(yōu)化打印效果。

文件導(dǎo)出：將優(yōu)化后的模型文件導(dǎo)出為STL或OBJ格式，供SLA打印機(jī)運(yùn)用。

2、打印

設(shè)備準(zhǔn)備：起步SLA打印機(jī)，檢測設(shè)備狀態(tài)，保證打印平臺(tái)、激光器、樹脂槽等部件正常運(yùn)行。

樹脂準(zhǔn)備：按照打印需要，選取合適的樹脂材料，并將其倒入樹脂槽中。保證樹脂液面在打印平臺(tái)上方必定距離，以便打印過程中樹脂能夠充分覆蓋打印平臺(tái)。

文件導(dǎo)入與設(shè)置：將導(dǎo)出的STL或OBJ文件導(dǎo)入到SLA打印機(jī)的掌控軟件中，設(shè)置打印參數(shù)（如層厚、打印速度、揭發(fā)時(shí)間等）。

起始打?。?span style="color: green;">起步打印程序，SLA打印機(jī)將根據(jù)切片后的數(shù)據(jù)逐層打印模型。在打印過程中，需密切關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證打印順利進(jìn)行。

3、后處理

模型取出：待打印完成后，將模型從樹脂中取出。此時(shí)模型表面可能殘留有未固化的樹脂，需進(jìn)行后續(xù)處理。

清洗與固化：運(yùn)用酒精或清洗劑將模型表面的樹脂殘留物清洗干凈，并置于紫外線下進(jìn)行固化處理，以保證模型表面堅(jiān)硬光滑。

支撐結(jié)構(gòu)去除：針對打印過程中添加的支撐結(jié)構(gòu)，需運(yùn)用刀具或砂紙將其去除，以使模型達(dá)到最后形態(tài)。

4、質(zhì)檢

外觀檢測：檢測模型表面是不是平整光滑，有沒有氣泡、裂紋等缺陷。如有需要，可進(jìn)行打磨或修復(fù)處理。

尺寸測繪：運(yùn)用卡尺等工具測繪模型的尺寸精度，保證符合設(shè)計(jì)需求。

功能測試：如模型擁有特定功能（如裝配結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)公司等），需進(jìn)行功能測試以驗(yàn)證其可用性。

5、發(fā)貨

包裝：將質(zhì)檢合格的模型進(jìn)行妥善包裝，以防在運(yùn)輸過程中受損。常用的包裝材料包含泡泡板、氣泡袋等。

發(fā)貨：將包裝好的模型交給物流機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)貨。在發(fā)貨過程中，需保證模型在運(yùn)輸過程中的安全穩(wěn)定。同期，還需供給仔細(xì)的發(fā)貨名單和物流信息，以便客戶隨時(shí)認(rèn)識(shí)訂單狀態(tài)。

PART-02  

SLA 工藝的優(yōu)良與不足

優(yōu)良

● 高精度：SLA工藝以其逐層固化的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的打印精度，一般能夠達(dá)到0.1mm乃至更小的層厚，使得打印出的模型擁有極高的尺寸精度和表面質(zhì)量。

● 表面光滑：因?yàn)?/span>樹脂材料在紫外光下逐層固化，SLA打印出的模型表面非常光滑，無需后處理即達(dá)到到很高的表面質(zhì)量，非常適合對表面需求高的應(yīng)用場景。

● 材料多樣性：SLA工藝能夠運(yùn)用多種光敏樹脂材料，包含標(biāo)準(zhǔn)樹脂、彈性樹脂、高韌性樹脂等，能夠滿足區(qū)別行業(yè)的需要，如原型制作、珠寶設(shè)計(jì)、牙科模型等。

● 適合繁雜結(jié)構(gòu)：SLA工藝能夠打印出非常繁雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，如細(xì)小的管道、鏤空結(jié)構(gòu)等，這是其他工藝難以實(shí)現(xiàn)的。

● 環(huán)保：相比某些3D打印工藝，SLA工藝運(yùn)用的樹脂材料相對較為環(huán)保，且打印過程中產(chǎn)生的廢棄物相對較少。

不足

● 設(shè)備成本高：SLA打印機(jī)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備一般較為昂貴，這使得其普及程度受到必定限制。

● 打印速度慢：因?yàn)?/span>每層都需要等待完全固化后才可進(jìn)行下一層的打印，因此呢SLA工藝的打印速度相對較慢，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

● 后處理繁瑣：雖然SLA打印出的模型表面質(zhì)量較高，但仍需要進(jìn)行必定的后處理，如清洗、固化等，相對較為繁瑣。

● 材料成本：雖然SLA工藝運(yùn)用的樹脂材料相對環(huán)保，但價(jià)格一般較高，增多了打印成本。

● 模型強(qiáng)度限制：因?yàn)?/span>SLA工藝運(yùn)用樹脂材料，打印出的模型在強(qiáng)度和耐用性方面可能不如其他工藝（如SLS、FDM等）打印出的模型。

SLA立體光固化3D打印技術(shù)基于液態(tài)光敏樹脂光聚合原理，以制作零件的CAD模型為基本，經(jīng)過分層軟件將模型離散成層數(shù)據(jù)，輸入光固化3D打印機(jī)，用運(yùn)動(dòng)軌跡受控的紫外激光光束（355nm）輻照液態(tài)光敏樹脂表面，使之由點(diǎn)到線，由線到面出現(xiàn)光固化交聯(lián)，完成一個(gè)層面的繪圖作業(yè)后，成型臺(tái)在垂直方向移動(dòng)一個(gè)分層的高度再固化另一個(gè)層面，循環(huán)往復(fù)，層層疊加，形成三維實(shí)體。

SLA光固化3D打印技術(shù)成熟度高，加工速度快，制品生產(chǎn)周期短，尤其適合于結(jié)構(gòu)繁雜或運(yùn)用傳統(tǒng)手段難以加工的零件，日前已廣泛應(yīng)用于汽車能源、電子電器、醫(yī)療齒科、工業(yè)模具、動(dòng)漫雕塑、建筑模型以及院校研究等許多行業(yè)，滿足新制品研發(fā)、外觀驗(yàn)證、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、結(jié)構(gòu)驗(yàn)證、裝配檢驗(yàn)以及功能測試等需要，并為個(gè)性化定制賦予了無限可能。

4、選取性激光熔化（SLM）?：

利用激光熔化金屬粉末，適用于制造高精度的金屬零件?。

科技前沿的浪潮中，總有有些技術(shù)如同璀璨星辰，引領(lǐng)著將來的方向。今天，讓咱們一同走進(jìn)SLM（Selective Laser Melting，選取性激光熔融）技術(shù)的神奇世界，感受這項(xiàng)金屬增材制造技術(shù)的無限魅力！