SLM的发展史和现状
激光选区熔化成形技术的发展现状及研究进展
一、激光选区熔化成形技术简介
激光选区熔化成形技术是一种将粉末材料逐层堆积成形的工艺方法。在加工 过程中，高能量密度的激光束对金属粉末进行扫描和熔化，并在短时间内快速冷 却凝固，逐层堆积成复杂的三维零件。该技术具有高精度、高速度和高效率等特 点，被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。
二、发展现状
3、铝合金选区激光熔化成形的 力学性能与显微组织
选区激光熔化成形的铝合金材料具有较高的强度和硬度，同时具有良好的耐 磨性和耐腐蚀性。研究者们通过研究不同工艺参数对铝合金显微组织和力学性能 的影响，揭示了显微组织和力学性能之间的内在。例如，通过优化工艺参数，可 以得到细小的晶粒和均匀的相分布，从而提高材料的力学性能。
1、铝合金粉末制备与特性
选区激光熔化成形铝合金的关键之一是制备高质量的铝合金粉末。目前，铝 合金粉末的制备方法主要包括雾化法、机械合金化法、化学法等。其中，雾化法 作为一种常用的制备方法，得到的粉末具有球形度高、粒径分布窄、成分均匀等 优点。然而，雾化法也存在一定的局限性，如设备成本高、生产效率低等。因此， 研究不同制备方法对铝合金粉末特性的影响，有助于优化选区激光熔化成形的材 料体系。
激光选区熔化成形技术的发展现状 及研究进展
目录
01 一、激光选区熔化成 形技术简介
02 二、发展现状
03 三、研究进展
04 四、结论
05 参考内容
激光选区熔化成形技术（Selective Laser Melting，SLM）是一种重要的 金属加工和增材制造技术。自20世纪90年代初问世以来，该技术在全球范围内得 到了广泛和研究。本次演示将介绍激光选区熔化成形技术的发展现状及研究进展。
参考内容
随着制造业的快速发展，选区激光熔化成形（Selective Laser Melting, SLM）技术作为一种先进的金属成形方法，在近年来得到了广泛和应用。该技术 主要利用高能量激光束对金属粉末进行逐层选择性熔化，实现复杂形状零件的近 净成形。铝合金作为一种轻质、高强、耐腐蚀的材料，在航空、航天、汽车等领 域具有广泛的应用前景。本次演示将综述近年来选区激光熔化成形铝合金材料体 系的研究进展，主要包括以下几个方面：
选择性激光熔化技术研究现状及发展趋势
选择性激光熔化技术研究现状及发展趋势Abstract：Selective laser melting is a new technology developed in 1980s. The parts made by this technology have high density，high accuracy，good mechanical properties and chemical properties. The principle and characteristics of the selective laser melting technology is introduced，and the development status of the technology in production equipment and production technology at home and abroad is summarized. The main research directions of selective laser melting equipment are as follows：the laser type，the size of focusing spot，the way of laying powder，powder thickness and so on. The methods of improving the spheroidization of metal powder and crack pore are put forward：changing the power and sweep rate of the laser emitter or preheating the metal powder can improve the powder spheroidization；changing the environmental oxygen content，scanning rate and powder thickness can increase the density of parts. On the this basis of which，some constructive suggestions about slow production rate of equipment，and defects in powder performance and imperfect production chain are put forward.Keywords：casting process and equipment；selective laser melting；forming principle；technical characteristics；development status；development trend快速成型技术是20世纪80年代发展起来的一种新型的制造技术，该技术是将零件三维模型切片处理，逐层堆积，最终叠加成三维实体零件的过程。
SLM的发展史和现状
扫描间距
扫描间距增大，致密度下降，当间距从0.04mm升至0.12mm时，致 密度从79.48%降至73.98% 但是间距太小，会导致激光能量过度集中，产生翘曲变形
加工层厚
加工层厚增加，致密度下降，同时球化现象也会增加 层厚从0.03mm至0.05mm时，致密度下降得快
层厚从0.05mm至0.07mm时，致密度变化不大
50-100 500-200
聚焦镜+振 镜扫描镜
70-200 50-150
7 7
无预热 +真空
影响SLM金属成型的几大因素
• 扫描速度 • 扫描间距 • 加工层厚 • 扫描策略 • 光斑补偿 • 离焦量 • 激光功率和密度
扫描速度
提高扫描速度，能大大降低球化现象，但是速度提升过高的话，致 密度会下降 从80mm/s升至160mm/s，致密度下降平缓，从83.56%降至82.3% 从160mm/s升至320mm/s，致密度下降较快，从82.3%将至68.66% 原因如下： 扫描速度小，激光停留的时间长，热交换时间充足，致密度提升， 但同时使局部液相过多，易球化
因此在加工效率允许的前提下，降低加工层厚是我们优化工艺参数 的重要途径
扫描策略和光斑补偿
同样的，扫描策略和光斑补偿也是我们优化工艺参数的重要途径 扫描策略方面，我们应采用分区扫描和x/y正交扫描的方式，这样 才会使得整个加工层面有均匀的受热时间和足够的冷却时间 光斑补偿dcom=d*(1.2-1.4)这个条件范围时，尺寸精度优化可达到 0.04-0.06mm
层厚（um） 光学系统
聚焦光斑 最大扫 成型室 直径（um） 描速度 内环境 （m/s） 100-500 60-300 30-50 50-100 70-200 30-50 50-200 70-300 20-80 70-300 70-200 5 7 5 5 5 5 5 7 7 5 5 预热+ 真空 无预热 +真空 无预热 +真空
典型无机非金属材料增材制造现状与创新研究
典型无机非金属材料增材制造现状与创新研究摘要：随着科学技术的快速进步，增材制造（3D打印）技术得到了快速发展，已经成为国内外研究的热点，我国在无机非金属材料制造领域方面进行了大量的研究，并取得了较大的进展和成效，具有非常大的应用空间。
本文阐述了无机非金属材料增材制造发展情况，分析了典型无机非金属材料增材制造的应用现状以及创新路径。
关键词：无机非金属材料；增材制造；应用现状；创新路径一、无机非金属材料增材制造发展（一）无机非金属材料3D成形发展现状三维打印（3D）技术起源于美国麻省理工学院，是一种类似于微滴喷射方式来进行增材制造的过程。
目前，国内外的3D成形技术主要应用方向是陶瓷材料。
作为一类重要无机非金属材料，陶瓷材料有着大多数无机非金属材料的众多优点，如，高强度、耐腐蚀、耐高温等。
国外在20世纪90年代就开始研究Al2O3陶瓷材料，美国学者Sachs等人通过3D打印方法制备模具替代传统模具，成形过程时间短、干燥时间短。
此外，德国学者R.Melecher等人运用3D打印技术制造出Al2O3胚体，再经高温煅烧制取陶瓷制品，然后在高温状态下来制备得到复合体，获得理想材料。
我国学者运用3D打印技术制作出Si3N4陶瓷制品，有着较好抗弯强度。
（二）无机非金属材料SLS成形发展现状SLS由美国得克萨斯大学奥斯汀分校最早提出，先在表面预置粉末，再由激光进行烧结、固化，层层叠加而得到所需形状的零件。
从黏结剂角度来看，在成形中分为需要添加黏结剂、不黏加粘结剂两类，材料以无机非金属材料、高分子材料为主。
在无机非金属材料中，SLS成形主要用于陶瓷材料成形，重点制备Al2O3、ZrO2、SiC以及某些复合陶瓷制品，取得了良好效果。
以Al2O3的SLS成形为例，以激光作为热源逐层烧结制备出陶瓷型坯，经过脱脂、烧结等方式得到理想型坯，改变了传统陶瓷制备慢、成型效果差的问题。
（三）无机非金属材料SLM成形发展现状在SLS基础，国外科学家展开SLM研究，选择恰当热源（一般为激光）融化固体粉末，以层层叠加方式获得零件。
slm工艺技术发源
slm工艺技术发源SLM（Selective Laser Melting）工艺技术是一种采用激光熔化金属粉末的3D打印工艺，也被称为激光熔化成型。
该技术最早起源于上世纪80年代，由德国的Fraunhofer研究机构和德国的SLM Solutions公司共同推动发展。
SLM工艺技术的原理是利用激光束对金属粉末进行精确熔化，通过在建筑平台上逐层堆叠熔化金属粉末，形成所需的零部件。
在建立一个新的层之前，需要将平台下降一定的高度，以供新的金属粉末层加入。
激光束的精确控制可以根据设计要求在平台上熔化金属粉末，形成具有复杂结构的金属零部件。
SLM工艺技术在金属3D打印领域中具有广泛的应用，主要有以下几个方面：1. 制造复杂结构：SLM工艺技术可以制造具有复杂几何结构的金属零部件。
传统的制造方法可能无法生产复杂结构的零部件，而SLM工艺技术可以通过控制激光束的路径来实现几何形状的自由设计。
2. 降低产品开发时间：使用SLM工艺技术可以快速制造原型和样品，减少产品开发周期。
传统的制造方法可能需要数周或数月的时间来生产样品，而SLM工艺技术可以在几小时或几天内完成。
3. 减少材料浪费：SLM工艺技术可以减少材料浪费。
传统的制造方法可能需要从块状材料中切割或锻造出所需的形状，而SLM工艺技术可以直接利用金属粉末进行制造，避免了材料的浪费。
4. 提高零部件性能：SLM工艺技术可以制造出高强度、高密度的金属零部件。
由于金属粉末在熔化过程中可以达到高温，使金属晶粒得到较好的润湿和结晶，从而提高了零部件的力学性能。
随着SLM工艺技术在工业界的发展，其应用领域也在不断扩大。
目前，该技术已经成功应用于航空航天、汽车、医疗器械等多个领域。
SLM工艺技术的发展使得金属零部件制造更加灵活、高效和精确，为制造业带来了革命性的变化。
未来，SLM工艺技术还有望在更多领域发展，改变传统制造方式，推动工业制造的进一步升级。
选择性激光熔化
•近年来诞生了选择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）金属粉末的快速成型技术，用它能直接成型出接近完全致密度的金属零件。
SLM技术克服了选择性激光烧结（Selective Laser Sintering。
SLS）技术制造金属零件工艺过程复杂的困扰。
用SLS技术制造金属零件的方法主要有：（1）熔模铸造法：首先采用SLS技术成型高聚物（聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS等）原型零件，然后利用高聚物的热降解性，采用铸造技术成型金属零件。
（2）砂型铸造法：首先利用覆膜砂成型零件型腔和砂芯（即直接制造砂型），然后浇铸出金属零件。
（3）选择性激光间接烧结原型件法：高分子与金属的混合粉末或高分子包覆金属粉末经SLS成型，经脱脂、高温烧结、浸渍等工艺成型金属零件。
（4）选择性激光直接烧结金属原型件法：首先将低熔点金属与高熔点金属粉末混合，其中低熔点金属粉末在成形过程中主要起粘结剂作用。
然后利用SLS技术成型金属零件；最后对零件后处理，包括浸渍低熔点金属、高温烧结、热等静压（Hotisostat ic Pressing，HIP）。
这些方法所制造的金属零件机械性能受低型工艺过程的影响因素比较多。
为此，德国Fraunhofer激光器研究所（Fraunhofer Inst itu te for LaserTechnology，ILT）最早提出了直接制造金属零件的SLM技术。
选择性激光熔化技术的基本原理SLM技术是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。
为了完全熔化金属粉末，要求激光能量密度超过106W／Cm2。
目前用SLM技术的激光器主要有Nd-YAG激光器、Co2激光器、光纤（Fiber）激光器。
这些激光器产生的激光波长分别为1064nm、10640nm、1090nm。
金属粉末对1064nm等较短波长激光的吸收率比较高，而对10640nm等较长波长激光的吸收率较低。
金属激光选区熔化(SLM)技术及设备概况
第29卷第3期苏州市职业大学学报V ol.29，No.3 2018年9月Journal of Suzhou V ocational University Sep.，2018DOI：10.16219/ki.szxbzk.2018.03.003金属激光选区熔化(SLM)技术及设备概况尚广庆1，梁 伟2(1.苏州市职业大学 机电工程学院，江苏 苏州 215104；2.西安铂力特激光成形技术有限公司 研发部，陕西 西安 710000)摘 要： 为了推动3D打印的发展，了解3D打印主流成形工艺之一的激光选区熔化成形(selective laser melting，SLM)技术及设备，概述有关金属SLM技术的著名打印研究机构和企业的研究成果以及商业化设备的国内外发展现状，并对比国内外金属SLM设备的性能参数，以及目前SLM技术存在的问题，据此提出未来的发展趋势。
关键词： 增材制造；3D打印；激光选区熔化；金属成形中图分类号：TG665 文献标志码：A文章编号：1008-5475(2018)03-0017-05Research on the Technique and Equipment of Metal Selective LaserMelting(SLM)SHANG Guangqing1，LIANG Wei2(1.School of Mechano-electrical Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 215104，China；2.Department of Research and Development，Xi’an Bright Laser Technologies LTD，Xi’an 710000，China)Abstract：To promote the 3D printing development and understand the selective laser melting (SLM) which is one of the main forming processes of 3D printing， the research results and the development of commercial equipment of famous printing research institutes and enterprises at home and abroad in the field of metal SLM technology are summarized. The performance parameters of metal SLM equipment are compared.Meanwhile， in the light of the existing problems in SLM technology， the future development trend is pointed out.Keywords：additive manufacturing；3D printing；selective laser melting；metal forming增材制造技术也称3D打印技术，是通过微积分的概念，将三维实体模型数据离散成二维截面数据，再将二维截面数据在高度方向上扫描累积，最终形成三维实体零件。
增材制造行业分析报告
增材制造行业分析报告增材制造行业分析报告一、定义增材制造是一种基于数字模型，通过一层层堆叠材料来构建物体的制造过程。
这种技术被广泛应用于多种行业，如航空航天、医疗、消费品、汽车、建筑等。
二、分类特点增材制造技术包括SLA(Stereolithography)、SLS(Selective Laser Sintering)、FDM(Fused Deposition Modeling)、DMLS(Direct Metal Laser Sintering)等。
这些技术具有以下特点：1.高精度：增材制造技术可以实现微米级别的制造精度，能够生产出复杂结构、高精度、多样化的产品。
2.灵活性：增材制造可以根据需要快速制造任意形态的产品，可以避免传统制造过程中需要定制模具的时间和费用。
3.节能环保：增材制造不需要加工废弃物，减少了废弃物排放、交通等能源消耗。
4.个性化定制：增材制造可以实现针对不同用户需求的个性化定制，为消费者提供更有意义的产品。
三、产业链增材制造的产业链主要包括材料生产商、设备制造商、增材制造成品企业和服务提供商四个板块。
材料生产商：生产增材制造的原材料，包括金属粉末、塑料颗粒、陶瓷粉末等。
设备制造商：研发、生产和销售增材制造设备和配件。
增材制造成品企业：通过增材制造生产成品，包括汽车、医疗器械、工业零件等。
服务提供商：提供包括设计、建模、打印和后处理在内的一系列增材制造服务。
四、发展历程增材制造产业起源于1980年代，经过30多年的发展，逐渐走向成熟。
其中比较重要的发展节点包括：1999年，EOS成为世界上第一个专门从事金属增材制造的公司。
2005年，美国CSM公司开发出SLM(Selective Laser Melting)技术，将增材制造应用于钛合金等金属材料的制造。
2012年，3D打印技术风靡全球，推动了增材制造产业的快速发展。
五、行业政策文件随着增材制造产业的快速发展，各国政府也相继发布了相关政策文件，以支持这一领域的发展。
世界最大激光3D打印装备：SLM技术及产业详解
世界最大激光3D打印装备：SLM技术及产业详解增材制造是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是先进制造业的重要组成部分。
为落实国务院关于发展战略性新兴产业的决策部署，抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇，加快推进我国增材制造（又称“3D 打印”）产业健康有序发展，工信部、科技部提出了促进产业发展的措施，制定了国家“增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）”推进计划，其中对于金属材料增材制造工艺技术制定了具体方案和规划，包括激光选区熔化（SLM）、激光近净成形（LENS）、电子束选区熔化（EBSM）和电子束熔丝沉积（EBDM）。
目前，金属材料增材制造技术已经广泛应用于航空航天复杂金属构件、医用植入物、金属牙冠、航空航天大型金属构件等领域，经过多年的发展技术相对成熟，对于制造业创新提升具有重要作用，因此成为各国重点规划领域。
GE公司采用3D打印制造发动机涡轮叶片我国造出世界最大金属零件高精度激光3D打印装备4月，由武汉光电国家实验室完成的“大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备（俗称激光3D打印技术）”顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。
深度融合了信息技术和制造技术等特征的激光3D打印技术，由4台激光器同时扫描，为目前世界上效率和尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。
该装备攻克了多重技术难题，解决了航空航天复杂精密金属零件在材料结构功能一体化及减重等“卡脖子”关键技术难题，实现了复杂金属零件的高精度成形、提高成形效率、缩短装备研制周期等目的。
随着航空航天装备不断向轻量化、高可靠性、长寿命、低成本方向发展，一些关键金属零件复杂程度越来越高，制造周期要求越来越短，使得我国现有制造技术面临系列共性难题，如复杂薄壁精密零件结构-性能一体化制造技术，航空航天发动机叶片、涡轮等复杂精密零件的成形技术等，严重制约了航空航天装备技术水平的提高。
SLM无掩模光刻技术的研究
SLM无掩模光刻技术的研究一、本文概述随着微电子技术的快速发展，光刻技术作为半导体制造中的核心技术之一，其重要性日益凸显。
其中，无掩模光刻技术以其灵活性和高效性，成为了当前研究的热点。
本文旨在深入研究和探讨SLM（空间光调制器）无掩模光刻技术的原理、发展现状以及未来趋势。
本文将简要介绍光刻技术的基本原理和发展历程，引出无掩模光刻技术的概念。
在此基础上，重点阐述SLM无掩模光刻技术的基本原理，包括SLM的工作原理、光场调控方式以及其在无掩模光刻中的应用。
本文将详细分析SLM无掩模光刻技术的关键技术问题，如光源选择、光场调控精度、系统稳定性等，并探讨解决这些问题的可能途径。
同时，对SLM无掩模光刻技术的性能进行评估，包括分辨率、生产效率、成本等方面，以全面展示其优势和挑战。
本文将展望SLM无掩模光刻技术的发展趋势，探讨其在未来微电子制造领域的应用前景。
对SLM无掩模光刻技术的进一步发展提出建议，以期为该领域的研究和应用提供参考。
通过本文的研究，我们期望能够为SLM无掩模光刻技术的进一步发展和应用提供有益的指导和建议，推动微电子制造技术的进步。
二、SLM无掩模光刻技术原理SLM无掩模光刻技术，全称为空间光调制器无掩模光刻技术，是一种先进的微纳加工技术，它摒弃了传统的光刻技术中必须依赖物理掩模（掩膜）的步骤，从而大大提高了制造效率与灵活性。
SLM无掩模光刻技术的基本原理主要涉及到空间光调制器、光源、投影物镜和涂有感光材料的基底等关键组件。
空间光调制器是该技术的核心，它能够对入射的光波前进行动态调制，将所需的图案信息编码到光波中。
空间光调制器通常由像素阵列构成，每个像素能够独立控制光波的振幅、相位或偏振状态，从而实现对光波的精确调制。
这种调制能力使得SLM无掩模光刻技术能够在无需更换物理掩模的情况下，快速切换和生成不同的图案。
光源则提供了进行光刻所需的能量。
常用的光源包括可见光、紫外光甚至是深紫外光，其波长决定了光刻的分辨率和加工精度。
金属直接快速成型技术发展现状及未来发展趋势
金属激光熔化快速成型技术的现状及发展引言速成型(Rapid Prototype，RP)技术是通过材料添加法直接制造实体模型的技术总称，已经被广泛地用于缩短产品生产周期。
虽然此技术包括很多种不同的工艺，但最基本的思想是根据电脑中的CAD数据用逐层添加方式直接成型具有特定几何形状的零件。
它突破了传统加工方法去除成犁的概念，采用添加材料的方法成型零件，不存在材料去除的浪费问题；可显著缩短零件制造周期，增强产品竞争优势；成型过程小受零件复杂程度的限制，因而具有很大的柔性，特别适合于单件小批量产品和样件的制造⋯。
当前发展起来的20多种技术中，多数不能直接用丁金属零件的制造，往往是用非金属材料制造出零件的模具，然后再浇铸成金属零件。
但工业上对金属零件的直接快速成型技术更感兴趣，近年来此技术也成了RP技术的主流发展方向。
金属零件选区激光熔化(Selective L2Lser Melting，SLM)直接成型是一种新型的RP技术，它能一步加工出具有冶金结合、致密度接近100％、具有一定尺寸精度和表面粗糙度的金属零件。
它可以大大加快产品的开发速度，具有广阔的发展前景，也是国外研究的热点领域之一。
1选区激光熔化技术的基本原理SLM技术基于快速成犁原理，从零件的CAD几何模型如发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束把金属或合金粉末逐层熔化，堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。
在计算机上设计出零件的三维实体模型，通过专用软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入快速成型设备，设备将按照这些轮廓数据，控制激光束选择地熔化各层的金属粉末材料，逐步堆叠成三维金属零件。
2金属零件快速成型的主要方法目前，可以直接成型金属零件的快速成型方法主要有三种：第一种是选区激光烧结(SLS)制造金属，即用低熔点金属或有机粘接材料包覆在金属粉末表而，激光选照射时，激光作用下低熔点金属或粘接材料熔化，而金属粉末不熔化，形成的三实体为类似粉末冶金烧结的坯件，实体存在一定比例孔隙，不能达到100％密度，力学性能也较差，常常还需要经过高温重熔或渗金属填补孔隙等后处理才能使用。
激光增材制造技术的研究现状及发展趋势_杨强
着制造业发展的新趋势，被誉为有望 接成形（Laser Metal Direct Forming，
成为“第三次工业革命”的代表性技 LMDF）技术。本文在阐述了这两种
术 。 [6-8]
典型的激光增材制造技术原理与特
26 航空制造技术·2016 年第 12 期
封面文章
COVER STORY
点的基础上，着重归纳了这两种技术 Texas at Austin）的 Deckard 教授 [11]
杨 强 西安交通大学机械制造系统工程
国家重点实验室博士研究生，研究方 向为先进制造技术与3D打印。
增 材 制 造（Additive Manufacturing，AM）技术是基于分层制造原 理，采用材料逐层累加的方法，直接
* 基金项目：国家重大专项“燃气轮机定向凝 固叶片氧化铝型壳型芯制备技术及关键设备” （2012ZX04007-021）。
司明确地将激光增材制造技术认定
为推动未来航空发动机发展的关键
技术。同时 SLM 技术在医学领域也
有重要的应用，西班牙的 Salamanca
大学利用澳大利亚科学协会研制的 Arcam 型 SLM 设备成功制造出了钛
（c）西班牙 Salamanca 大学的钛合金 胸骨与肋骨
合金胸骨与肋骨，如图 2（c）所示，
近年来 SLM 技术发展受到了许 多国家的大力扶持，2012 年美国国 防部成立了国家选区熔化成形创新 联盟（NAMII），国防部、能源部、商务 部、国家科学基金会（NSF）以及国防 航空航天局（NASA）共同承诺向激 光选区熔化成形试点联盟投资 4500 万美元，创新联盟共包括 40 家企业、 9 个研究型大学、5 个社区学院以及 11 个非营利机构 [18]。众所周知的美 国 Boeing 公司、Lockheed Martin 公 司、GE 航空发动机公司、Sandia 国
SLM成形生物医用钴铬合金的研究现状
SLM摘要SLM 成形是一种先进的制造技术，在逐渐渗透到生物医疗领域。
本文主要探讨了SLM 成形生物医用钴铬合金的研究现状。
首先介绍了SLM 成形的工艺原理和优势，然后对钴铬合金在生物医学领域的应用进行了综述。
接着详细分析了SLM 成形生物医用钴铬合金的制备过程、力学性能、生物相容性等方面的研究情况。
最后总结了目前SLM 成形生物医用钴铬合金的研究进展和存在的问题，并展望了其未来的发展方向。
研究结果表明，SLM 成形成为了一种新型的制备生物医用钴铬合金的方法，其具有高精度、高强度、高孔隙率和良好的生物相容性等优势，对于制造复杂的精密器件和组织工程支架有着广泛应用前景。
关键词：SLM 成形；生物医用钴铬合金；制备过程；力学性能；生物相容性一、引言随着人口老龄化和医疗水平提高，生物医学领域的热度也越来越高。
生物医学领域的飞速发展需要一种高性能、高精度、高可靠性的生物医用材料来支撑。
近年来，SLM 成形技术作为一种新型制造技术，被广泛应用于生物医学领域中。
二、SLM 成形技术SLM 成形技术(SLM:Selective Laser Melting)是一种先进的制造技术，它是一种新型的增材制造(Additive Manufacturing)技术。
该技术采用3D CAD 设计软件设计出部件的数字模型，利用激光器上的高能量激光束对粉末材料进行扫描熔融处理，得到预设的3D 模型。
该技术具有高精度、高速度、低成本等特点，能够制造出具有复杂结构的金属部件和器件。
三、钴铬合金在生物医学领域的应用钴铬合金具有优异的生物相容性，高抗腐蚀性和良好的焊接性能，因此被广泛应用于生物医学领域。
近年来，钴铬合金被用于制造人工关节、牙科义齿、骨钉、支架等医疗器械。
四、SLM 成形生物医用钴铬合金的制备过程SLM 成形生物医用钴铬合金的制备主要包括粉末选型、SLM 成形加工、热处理等步骤。
其中，粉末的选择是影响材料性能的关键因素。
目前市场上的钴铬粉末种类繁多，可根据不同的使用需求选择不同的粉末。
SLM成形的经济环保型分析
SLM成形的经济环保型分析
SLM 成形的经济环保型分析有效利用资源，降低能耗和提高材料利用率等。
它不仅可以缩短生产周期、减少占地面积，而且可以节省投资、节约能源和降低设备维修费用，从而大幅度增加经济效益。
它广泛应用于汽车制造业、航空工业、模具制造业及机械制造业中。
SLM 成形一般包括传统的二维成形（如拉伸、旋压、缠绕）和三维成形两种方法。
这两种成形方法又各自由传统的手工艺过程发展起来。
SLM 成形的最终目标是实现精确化、规范化与智能化，以达到生产效率的提高和人类文明进步之间的平衡。
SLM 技术的原理是将零件在激光切割或数控冲床上加工完毕后，把切下来的金属板连同支撑用的塑料片送入组合机构内，并按图纸要求将已加工好的钢板拼接成所需的汽车外壳零部件。
SLM 零件无需预先进行冲裁，可直接进入组装阶段，因此不但节省了金属材料消耗，还节省了相当多的辅助时间，同时也避免了很多次废品重新返工和再制造工作。
由于材料经过反复回收利用，所以极大限度地减少了对环境的污染。
SLM 技术就其本身特点而言，是一项改革性技术。
这种技术开创了“第二代”零件的制造技术。
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增材制造原材料发展现状
增材制造原材料发展现状增材制造是计算机辅助设计、材料加工和成形技术的集成，以数字化模型文件为基础，通过软件和数控系统将特制材料逐层固化成型，从而制造出实体产品。
不同于传统的加工模式，它将原材料切割、组装变成材料累加。
这种新的技术特点，使得它受到全世界的广泛关注，可能会给传统的制造业带来深刻的变化[1-2]。
根据成型技术原理以及所使用材料的不同，增材制造技术可分为激光熔覆成型技术（LCF）、熔融沉积快速成型技术（FDM）、选择性激光烧结技术（SLS）、立体光固化技术（SLA）、三维印刷成型（3DP）等。
在增材制造的各种工艺中，原材料对制品的成型和使用性能将起到决定性的影响，也是目前需要进一步突破的技术瓶颈。
增材制造原材料根据材料的化学组成，可分为高分子材料、金属材料和陶瓷材料。
该文分类综述了常见的增材制造原材料的研究现状。
1 增材制造高分子材料研究进展高分子材料是增材制造原材料中用量最大、应用范围最广、成型方式最多的材料，主要包括高分子丝材、光敏树脂及高分子粉末3种形式。
（1）高分子丝材，高分子丝材主要适用FDM技术，目前主要有聚乳酸（PLA）、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS）、聚碳酸酯（PC）、聚苯砜（PPSF）、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环乙烷二甲醇酯（PETG）等。
PLA是一种新型的可生物降解的热塑性树脂，利用从可再生的植物资料（如玉米）中提取的淀粉原料经发酵过程制成乳酸，再通过化学方法转化成聚乳酸。
PLA最终能降解生成二氧化碳和水，不会对人体及环境带来危害，是一种环境友好型材料。
此外，PLA还具有优良的力学性能、热塑性、成纤性、透明性和生物相容性，是起初使用得最好的原材料。
但它也有缺点，主要表现在当温度超过50 ℃时会发生变形，甚至发生软化，这对使用者带来很大麻烦。
台湾工业技术研究院开发了一种聚乳酸混合料，使用温度能达到100 ℃，使得PLA打印部件的精度得以提高。
具有良好的绝缘性能、抗腐蚀性能、耐低温性能的ABS丝材，是FDM中最常用的热塑性工程塑料。
数据：金属3D打印机订单增长53%，德国SLM2021年营收7510万欧元
数据：金属3D打印机订单增长53%，德国SLM2021年营收7510万欧元南极熊获悉，2022年3月24日，金属增材制造技术供应商SLM Solutions发布了一份财务报表。
财务报表显示，SLM Solutions 2021 年收入7510万欧元，同比增长22% ，超出了预期，这也是SLM Solutions连续第二年实现了显著的收入增长。
在新冠病毒疫情影响、供应链受到严重限制下，仍能实现收入增长并非一件易事。
SLM Solutions 通过在2021年第四季度交付所有计划的机器订单，缓解了不利因素，实现了收入的增长。
△SLM设备虽然收入持续增长，但SLM的净亏损达2040万欧元（与前一年相比有33%的改善）。
通过以上数据，SLM高管预测2022年的收入可能约为1亿欧元。
就全年而言，SLM报告的收入为7510万欧元，同比增长22%，比预测的收入高15%。
尽管目前公司正在亏损，但Simply Wall Street的德国机械分析师预计 SLM Solutions 将实现收支平衡。
股票和行业分析网站发表的一篇文章预计，SLM“将在2022年出现最终亏损，然后在2023年产生500万欧元的正利润”。
这与 SLM 自己的预测一致，考虑到2022年订单积压状况十分严重，预测2022年下半年EBITDA将实现盈亏平衡，收入将持续增长，最终公司将于2023年达到收支平衡。
2021年的订单量超过7000万欧元，同比增长53%，客户对SLM 的核心产品和具有12个激光器的NXG XII 600设备的需求大量增加，导致了公司有史以来最大的订单积压量，高达4300万欧元。
全球3D打印企业营收数据汇总，尽在南极熊/forum-234-1.html向SLM公司购买其规模12激光系统的几家公司包括Morf3D公司、保时捷公司（打印跑车前轴的标准型E-Drive部件）、Collins航空航天公司、MAN能源解决方案公司，以及Divergent技术公司（购买了三台NXG XII 600生产型打印机用于汽车制造）。
手机SIM卡的演变 卡越小代价越大
手机SIM卡的演变卡越小代价越大SIM卡是一部手机基本“凭证”，有了这个储存着我们各种信息的小芯片之后，才能使用到手机最原始也最为频繁的通话信息功能。
除了这些之外，手机SIM卡的大小尺寸还影响着手机设计和硬件排列等，比如说通过节省每一毫米空间就可以用来设置更大一些容量的电池。
所以说手机除了配置性能之外还有一个最为重要的并且不可缺失的“配件”，那就是每个人都拥有的SIM卡。
手机SIM卡同样重要从最初的大张IC卡尺寸到我们现今使用的Mini SIM卡，可以说手机卡随着时代的发展而变得越来越小，按说现有手机卡的尺寸已经足够令人满意了，但是自从iPhone 4出现后这种原有现象被打破。
现今不仅Micro SIM卡火热，同时剪卡生意，自制剪卡教程等诸多和Micro SIM卡有关的东西也层出不穷，让人不禁感叹Micro SIM潮流之风是否已经无法阻挡？SIM卡越变越小是真正的潮流？iPhone 4催生了Micro SIM卡说起Micro SIM卡火热的原因，不得不提苹果，正是苹果旗下的两款热门产品iPhone 4和iPad的出现才使得Micro SIM卡成为了目前的一种潮流。
不过事实上要是严格追求根源的话Micro SIM卡并不是苹果的“专利”，在之前国内一些销售手机的商家就自行裁剪出了类似Micro SIM卡的小形状手机卡。
但是一件事物热门的主因并不一定是它的根源，那些让它火热的载体才是重要因素。
苹果iPhone 4/iPad改变的不仅仅是终端本身其他机型同样选择Micro SIM卡上面说过了苹果iPhone 4引领了Micro SIM卡的潮流，那么市面上使用Micro SIM卡的手机也并不仅仅是苹果这一款。
前几日出现一则消息声称三星未来即将上市的Galaxy Tab 平板也将会采用Micro SIM卡，而首款MeeGo系统手机诺基亚N9已经确定了会使用体积更加小巧的Micro SIM卡，似乎手机卡从现有的尺寸进一步变小的趋势已经不可避免。
金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用_刘业胜-上商飞
金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用中航商用航空发动机有限责任公司 刘业胜 韩品连 胡寿丰 柴象海 曹 源随着增材制造技术的不断发展及技术的不断突破，研制零件的力学性能、疲劳性能等不断提高，其在工业领域，特别是航空航天领域必将具有非常广阔的应用前景。
Development of Laser Additive Manufacturing With Metallic Materials andIts Application in Aviation Engines刘业胜毕业于哈尔滨工业大学机电工程学院，硕士。
现任职于中航商用航空发动机有限责任公司，主要从事航空发动机压气机结构设计、先进加工制造技术与新材料在航空发动机零部件上的工程应用研究。
金属材料增材制造技术及其特点金属材料增材制造技术，又称3D 打印技术、激光快速成型技术，主要以金属粉末（尺寸小于1mm 的金属颗粒群）、颗粒或金属丝材为原料，通过CAD 模型预分层处理，采用高功率激光束熔化堆积生长（“增材制造”），直接从CAD 模型一步完成高性能构件的“近终成形”[1]。
金属材料增材制造技术，可分为激光直接熔化制造技术（Laser Melting Deposition,LMD）和选择性激光熔化技术（SelectLaser Melting，SLM）。
与传统的金属零件加工技术相比，金属材料增材制造技术有着无法比拟的优点[2]，具体如下：（1）零件室温综合力学性能优异；（2）复杂零件制造工艺流程较传统工艺大大缩短；（3）无模具快速自由成型，制造周期短，小批量零件生产成本低；（4）零件近净成型，机加余量小，材料利用率高；（5）可实现多种材料任意复合制造；（6）激光束能量密度高，可实现传统难加工材料如TC4、Inconel718、17-4PH、38CrMnSiA 等的成型。
金属材料增材制造技术是一门融合了计算机软件、材料、机械、控制、网络信息等多学科知识的系统性、综合性技术。
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200
150*150*150 柔性铺 50-100
聚焦镜+振 70-200
7
250*250*300 粉刷
500-200 镜扫描镜 50-150
7
无预热 +真空
影响SLM金属成型的几大因素
? 扫描速度 ? 扫描间距 ? 加工层厚 ? 扫描策略 ? 光斑补偿 ? 离焦量 ? 激光功率和密度
扫描速度
提高扫描速度，能大大降低球化现象，但是速度提升过高的话，致 密度会下降 从80mm/s升至160mm/s ，致密度下降平缓，从 83.56%降至82.3% 从160mm/s升至320mm/s，致密度下降较快，从 82.3%将至68.66%
400/1000 280*280*350 粉刷
层厚（um） 光学系统
聚焦光斑 最大扫 成型室 直径（um） 描速度 内环境
（m/s）
30-100 30-60
聚焦镜+振 100-500 5
镜扫描镜 60-300
7
预热+ 真空
20-50
聚焦镜+振 30-50
5
20-50
镜扫描镜 50-100
5
20-100
以下为 400目水雾化 316L优化参数
扫描速度160mm/s 激光功率150W 加工层厚0.03mm 光斑直径70um
扫描间距 0.04mm
激光功率和密度
激光功率和密度增加都能使致密度变大 功率从80W至140W时，致密度从 73.72%升至77.42% ，上升较快 功率从140W升至200W时，致密度从 77.42%升至78.8%，上升较慢
当能量密度达到 600J/mm3 之后，致密度难以再增加
尽管激光功率和密度越大，致密度越高，但是会导致冷却和凝固的 时间更长，增加材料的氧化和球化效应，同时会产生较大的热应力， 导致翘曲变形
SLM的发展和现状 影响SLM成型效果的因素
?1995年 德国Fraunhofer研究所提出 SLM思想
?2003 年底 英国MCP集团公司下辖的德国 MCP-HEK 分公司推出第 一台SLM设备
?SLM和DMSL均为SLS的延伸和分支，二者唯一的区别是， SLM使用 的材料为单一的金属粉末， DMSL使用的材料为混合的金属粉末
70-200
5
20-50 20-50 20-50 20-50
聚焦镜+数 30-50
5
控激光头 50-200
5
移动
70-300
7
20-80
7
30-100
聚焦镜+振 70-300
5
30-300
镜扫描镜 70-200
5
无预热 +真空
无预热 +真空
无预热 +真空
3D
sPro 125
100
Systems sPro250
光斑补偿dcom=d*(1.2-1.4) 这个条件范围时，尺寸精度优化可达到 0.04-0.06mm
离焦量F
离焦量从0变为±1时，致密度下降快，离焦量从± 1变为±2时，致 密度下降较小 dF=dmin±F(nDo-dmin)/f dmin=4λMMf/ΠnDo dF为离焦量为 F时的激光光斑直径 dmin为聚焦平面上激光光斑直径理论值 n为扩束镜放大倍数 这个需要根据选定镜片来计算
250*250*215 压紧式
200/400 250*250*325 铺粉刷
50 200 200/400
125*100 250*250*300 300*300*300
柔性铺 粉刷
50
120*120*120 压紧式
200
250*250*280 铺粉刷
200
300*350*300
90*90*80
200
250*250*250 柔性铺
原因如下： 扫描速度小，激光停留的时间长，热交换时间充足，致密度提升， 但同时使局部液相过多，易球化
扫描间距
扫描间距增大，致密度下降，当间距从 0.04mm升至0.12mm时，致 密度从 79.48% 降至 73.98%
但是间距太小，会导致激光能量过度集中，产生翘曲变形
加工层厚
加工层厚增加，致密度下降，同时球化现象也会增加
层厚从 0.03mm 至 0.05mm 时，致密度下降得快
层厚从 0.05mm 至 0.07mm 时，致密度变化不大
因此在加工效率允许的前提下，降低加工层厚是我们优化工艺参数 的重要途径
扫描策略和光斑补偿
同样的，扫描策略和光斑补偿也是我们优化工艺参数的重要途径
扫描策略方面，我们应采用分区扫描和 x/y正交扫描的方式，这样 才会使得整个加工层面有均匀的受热时间和足够的冷却时间
厂家
设备名称
EOS
EOSING
M270，
M280
Realizer
SLM100 SLM250 SLM300
Concept laser
M1-Cusing M2-Cusing M3-Cusing Mlab
SLM
SLM250HL
solutions SLM280HL
功率/W
成型件范围 （mm）
铺粉装 置
200