金属3d打印是什么？方法有哪几种？

2022-09-28 17:25:51 作者：AG 1540

1.金属3d打印是什么

金属3d打印指的是使用金属粉末和3D打印技术打印金属零件，3D打印仅在一台设备上即可制造出任意复杂形状的零件，不需要刀具、夹具以及多道加工工序，实现了自由制造，解决了许多复杂结构零件的成形问题，并缩短了制造周期。而金属3D打印作为金属制造的关键技术,目前已经应用广泛。

金属3d打印

2.金属3d打印的方法

(1)选区激光烧结(SLS)

选区激光烧结(SLS)技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升到熔化点，进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后，工作台下降一层厚度，铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。

(2)直接金属粉末激光烧结(DMLS)

通过使用高能量的激光束再由3D模型数据控制来局部熔化金属基体，同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠，以生成致密的几何形状的实体零件。这种零件制造工艺被称为“直接金属粉末激光烧结技术(Direct Metal Laser-Sintering)”。

(3)选区激光熔化(SLM)

选区激光熔化(SLM)技术需要使金属粉末完全熔化，直接成型金属件，因此需要高功率密度激光器激光束开始扫描前，水平铺粉辊先把金属粉末平铺到加工室的基板上，然后激光束将按当前层的轮廓信息选择性地熔化基板上的粉末，加工出当前层的轮廓，然后可升降系统下降一个图层厚度的距离，滚动铺粉辊再在已加工好的当前层上铺金属粉末，设备调入下一图层进行加工，如此层层加工，直到整个零件加工完毕。

(4)电子束选区熔化(EBSM)

电子束选区熔化技术(EBSM)是一种采用高能高速的电子束选择性地轰击金属粉末，从而使得粉末材料熔化成型的增材制造技术。

(5)激光近净成形(LENS)

激光近净成形(LENS)是在激光熔覆技术的基础上发展起来的一种金属零件3D打印技术。采用中、大功率激光熔化同步供给的金属粉末，按照预设轨迹逐层沉积在基板上，最终形成金属零件。

3.金属3d打印机常用的粉末

现今，国内外金属3D打印机采用的金属粉末一般有：工具钢、马氏体钢、不锈钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。

(1)工具钢：有较高的硬度、良好的耐磨性和抗性变能力以及在高温下保持切削刃的能力;主要应用在注塑模具、轻金属合金铸造、冲压和挤压。

(2)马氏体钢：在时效过程中拥有高强度、任性和尺寸稳定性;主要应用在航空航天、高强度机身部件和赛车零部件。

(3)不锈钢：高强度、良好的韧性及耐腐蚀性;在航空航天、石化、化工、医疗、食品加工、造纸和金属加工业等领域应用较多。

(4)纯钛及钛合金：耐腐蚀性、良好的生物相容性、强度高、模量低、耐疲劳性强;在欢空航天。大车制造、生物区学机入物等方面应用较多。

(5)铝合金：AISI12有良好的热性能、AISi10Mg更具强度和硬度;主要应用在航空航天及航空工业级的原型及生产零部件、薄壁以及复杂的几何形状的零件等。

(6)镍基合金：具有良好的抗拉伸、抗疲劳和抗热疲劳性能。主要应用在航空航天及航空工业级的原型及生产零部件、薄壁以及复杂的几何形状的零件等。