3D打印行业报告：增材制造（59页）

3D 打印技术最初由 Charles Hull 在 1986 年在被称为立体光固化(SLA)过程中开发出来， 随后又发展出选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、微喷射粘结技术（3DP） 等技术。进入 21 世纪以来，3D 打印技术有了新的突破与发展，在大类技术的细分下催生 出许多满足特定行业需求的小类技术。如 SLA 技术：数字光处理（DLP）、多头喷射技术 (PloyJet)，SLM 技术：直接金属激光烧结（DMLS）。其原理是，激光选择地逐层烧结固体粉末（材料除了主体金属粉末外还需要添加一定比例 的熔点较低的粘结剂粉末，粘结剂粉末一般为熔点较低的金属粉末或是有机树脂等），同 时将烧结成型的粉末叠加至已固化的粉末层上，最终形成所需形状的零件。这种技术依赖 的核心器件是红外激光器，能源工作环境为氩气或氮气气氛。具有制造工艺简单、生产效 率较高、成型材料种类多、材料利用率高、成品用途广泛、无需考虑支撑系统等优势。缺 点是由于粘接剂的作用，实体存在孔隙，力学性能差，需要高温重熔再加工。此外，当产 品存储时间过长时，会因为内应力释放而变形，表面质量一般。运营成本较高，设备费用 较贵。

选择性激光熔化(SLM) 该技术与 SLS 技术主要区别在于 SLM 通过激光器对金属粉末直接进行热作用，不依赖粘结 剂粉末，金属粉末通过熔化、凝固从而达到冶金结合的效果，最终获得所设计结构的金属 零件。SLM 技术为了更好的融化金属需要使用金属有较高吸收率的激光束，所以一般使用 的是 Nd-YAG 激光器（1.064 微米）和光纤激光器（1.09 微米）等波长较短的激光束。优 点是 SLM 技术使用纯金属粉末，成型的金属零件致密度可达接近 100%；抗拉强度等机械性 能指标优于铸件，甚至可达到锻件水平；致密度力学性能与成型精度上都要比SLS好一些。 另一种技术——选区电子束熔炼技术（EBM）与 SLM 技术相似，不同之处是 EBM 利用高速 电子束流的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼，工作环境为真空。电子束做热源， 相比于激光可实现更高的熔炼温度，且炉子功率和加热速度可调，能熔炼难熔金属，并且 能将不同的金属熔合。但是也存在金属收得率较低、比电耗较大、严格真空要求等缺点。