3D打印行业报告：增材制造（59页）

行业报告下载 2021年06月22日 06:58 管理员

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。

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