中科煜宸激光选区熔化技术及其应用

激光选区熔化（SLM）作为具有发展前景的金属零件3D打印技术，其成型材料多为单一组分金属粉末，包括奥氏体不锈钢、镍基合金、钛基合金、钴-铬合金和贵重金属等。通过激光束快速熔化金属粉末并获得连续的熔道，可以直接获得几乎任意形状、具有完全冶金结合、高精度的近乎致密金属零件。因此，其应用范围已经扩展到航空航天、汽车、微电子、医疗、珠宝首饰等行业。

SLM技术主要优势有：更好的表面质量、更好的性能、更宽泛的材料选择；主要待解决的问题：打印粉末成本高、成型速度慢、打印件受设备成型仓尺寸限制、需要添加支撑、需要后处理。

国内外对SLM技术研究热情较高。国外对SLM工艺进行开展研究的国家主要集中在德国、英国、日本、法国等。其中，德国是从事SLM技术研究最早与最深入的国家。第一台SLM系统是1999年由德国Fockele和Schwarze（F&S）与德国弗朗霍夫研究所一起研发的基于不锈钢粉末SLM成型设备。目前国外已有多家SLM设备制造商，例如德国EOS 公司、SLMSolutions公司、ConceptLaser公司和英国Renishaw公司等。华南理工大学于2003年开发出国内的第一套选区激光熔化设备DiMetal-240。发展至今，国内选区激光熔化设备主要研发及生产商有南京中科煜宸、湖南华曙高科、西安铂利特、无锡飞而康、北京隆源等。

航空航天零部件打印：

图1.涡轮增压器压缩机叶轮图2.叶轮图3.燃烧室机匣航空工业应用的3D打印主要集中在钛合金，铝锂合金，超高强度钢，高温合金等材料方面，这些材料基本都是强度高，化学性质稳定，不易成型加工，传统加工工艺成本高昂的类型，并且存在部分如下图所示的结构复杂的薄壁结构件。

汽车零部件打印：

近些年来，新能源汽车行业受到大力扶持与发展，其中零件的轻量化设计是减少能量损耗，提高汽车续航能力的一个重要因素。然而一些内部复杂的薄壁件采用传统制造工艺研发周期较长、加工难度较高。因此，3D打印技术逐渐走入研发人员的视野。图4为某汽车厂家打印的一个薄壁内流道结构件，该件使用过程中内壁需要承受一定的水压，因此，需要零件成型后致密性好。而SLM 3D打印零件通过工艺参数的优化，其致密度可以达到99%。

牙齿的打印：

市场现有的3D打印设备和生物相容性材料能够满足牙科产品的制造需求，例如SLM 技术打印的烤瓷牙金属冠的钴铬合金。目前，在牙科领域，3D打印不仅可以制造最终产品，还可以打印定制化的间接产品，例如牙科模型。这些产品往往对力学性能没有太高的要求，但确是最终产品制造和牙齿修复过程中的有力工具。这些直接亦或是间接应用产品需求将长期推动3D打印技术在牙科行业的增长与发展。

图4 牙齿模型

核电产品打印：

下图6模型是核电热流道结构件，为防止物件从流道孔直接落下对其他结构件的冲击，设计者将现有的零件内部改为螺旋型孔洞，但传统的工艺很难完成该结构的制造。因此，将尝试SLM 3D成型技术。下图6即为测试打印的小样件，并且成型良好。

图5. 核电零件分解模型

不仅在上述领域推动着SLM制造技术的发展，在模具、电子、医疗、康复辅助器具、骨科植入物、首饰等行业都将长期支撑着SLM技术前行。

图6. 轮胎基模图8.手机外边框

图7.髋臼杯图8.饰品

以上是对激光选区熔化技术及应用的介绍，如有这方面的需求，可咨询专业的技术公司：南京中科煜宸激光技术有限公司或者是登陆公司官网进行详细的了解。

南京中科煜宸激光技术有限公司是一家专业从事激光增材制造装备(3D打印、激光修复)、智能激光焊接装备、自动化生产线、核心器件（工艺软件、送粉器、加工头）和金属粉末材料的研发与制造。

中科煜宸是高新技术企业、中国增材制造产业联盟副理事长单位、全国增材制造标委会标准起草参与单位、国家发改委激光再制造产业化基地、国家工信部激光增材制造产业化基地、国家科技部同步送粉增材制造重大专项承担单位，也是江苏省科技厅金属三维打印工程技术中心、南京市金属三维打印技术中心，江苏省经信委激光智能制造协同创新中心。