SLM工藝3D打印成型由于成型材料為高熔點(diǎn)金屬材料,易發(fā)生熱變形,且成型過程伴隨飛濺、球化現(xiàn)象,因此,SLM成型過程工藝控制較困難,SLM工藝3D打印成型高質(zhì)量金屬零件注意事項(xiàng)有哪些呢?
SLM技術(shù)應(yīng)用中材料選擇是關(guān)鍵。雖然理論上可將任何可焊接材料通過SLM方式進(jìn)行熔化成型,但實(shí)際發(fā)現(xiàn)其對粉末的成分、形態(tài)、粒度等要求嚴(yán)格。研究發(fā)現(xiàn)合金材料(不銹鋼、鈦合金、鎳合金等)比純金屬材料更容易成型,主要是因?yàn)椴牧现械暮辖鹪卦黾恿巳鄢氐臐櫇裥裕蛘呖寡趸裕貏e是成分中的含氧量對SLM成型過程影響很大。球形粉末比不規(guī)則粉末更容易成型,因?yàn)榍蛐畏勰┝鲃有院茫菀卒伔邸?/span>
良好的光束質(zhì)量意味著可獲得細(xì)微聚焦光斑,細(xì)微的聚焦光斑對提高成型精度十分重要。由于采用細(xì)微的聚焦光斑,成型過程采用50—200W激光功率即可實(shí)現(xiàn)幾乎所有金屬材料的熔化成型,并且可有效減小掃描過程的熱影響區(qū),避免大的熱變形;細(xì)小的聚焦光斑也是能成型精細(xì)結(jié)構(gòu)零件的前提。
在SLM成型過程中,需保證當(dāng)前層與上一層之間、同一層相鄰熔道之間具有完全冶金結(jié)合。成型過程會發(fā)生飛濺、球化等缺陷,一些飛濺顆粒夾雜在熔池中,使成型件表面粗糙,而且一般飛濺顆粒較大,在鋪粉過程中,飛濺顆粒直徑大于鋪粉層厚,導(dǎo)致鋪粉裝置與成型表面碰撞。碰撞問題是SLM成型過程中經(jīng)常遇到的不穩(wěn)定因素。因此,不同于SLS技術(shù),SLM技術(shù)需用到特殊設(shè)計的鋪粉裝置,如柔性鋪粉系統(tǒng)、特殊結(jié)構(gòu)刮板等。SLM工藝對鋪粉質(zhì)量的要求是:鋪粉后粉床平整、緊實(shí),且盡量薄。
由于金屬材料在高溫下極易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),氧化物對成型質(zhì)量具有非常大的消極影響,使得材料潤濕性大大下降,阻礙了層與層之間、熔道之間的冶金結(jié)合能力。SLM成型過程須在具有足夠低的含氧量保護(hù)氣氛圍中進(jìn)行,根據(jù)成型材料的不同,保護(hù)氣可以是氬氣或成本較低的氮?dú)狻LM成型過程涉及幾個自由度軸或電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)動,特別是鋪粉裝置采用傳送帶方式帶動,導(dǎo)致成型室內(nèi)密封性有一定的難度。
下一篇:影響SLM工藝3D打印加工成型質(zhì)量的因素有哪些