选择性激光熔化

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：

激光选区熔化成形技术
激光选区熔化成形技术是一种先进的制造工艺，用于在金属材料上进行高精度、高效率且具有可重复性的加工过程。

它的基本原理是利用激光束的高能量密度，将金属材料局部加热溶化，然后控制激光束的路径和强度，使其在特定区域内凝固成所需的形状。

激光选区熔化成形技术具有以下特点：
1. 高精度。

能够实现微米级别的加工精度，精度高于传统的机械加工方式。

2. 高效率。

激光选区熔化成形技术的工作速度快，加工效率高，节约时间和成本。

3. 可重复性。

该技术能够实现高度可控制的加工条件，从而具有高度的可重复性。

4. 适用性广。

适用于各种金属材料的加工，包括铁、钢、铜、铝、镁等。

5. 绿色环保。

激光选区熔化成形技术无污染、无废料的工艺过程，不会对环境造成污染。

目前，激光选区熔化成形技术已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医
疗器械等领域，以及各种创新工艺的实现。

选区激光熔化技术选区激光熔化技术是一种高端的制造工艺，它利用激光束对金属进行加热，使其熔化并在凝固时形成精密的结构。

这种技术在航空航天、汽车、医疗设备等领域得到广泛应用，因为它可以生产高质量、高精度的零部件。

在本文中，我们将介绍选区激光熔化技术的基本原理、应用、优点和限制。

一、选区激光熔化技术的基本原理选区激光熔化技术是一种非接触式的生产工艺，它利用激光束对金属进行加热，使其熔化。

激光束的能量密度非常高，可以使金属迅速升温至其熔点以上。

在激光束的作用下，金属表面的温度会迅速升高，直到熔化。

一旦金属开始熔化，激光束的功率会被调整，以保持金属表面的温度在其熔点以上，但不高于其沸点。

在这种情况下，金属可以熔化，但不会汽化。

在选区激光熔化过程中，激光束被聚焦在金属表面上，形成一个非常小的熔池。

激光束的焦点可以被控制，因此可以精确地控制熔池的位置和大小。

可以使用计算机控制系统来控制激光束的位置和功率，以形成所需的形状。

当金属开始凝固时，激光束的功率会被降低，以保持温度在熔点以下，但高于室温。

在这种情况下，金属会逐渐凝固，形成所需的形状。

二、选区激光熔化技术的应用选区激光熔化技术在许多领域得到了广泛的应用。

其中最常见的是航空航天和汽车工业。

在这些行业中，需要生产高质量、高精度的零部件，以确保安全和可靠性。

选区激光熔化技术可以生产出非常复杂的形状，例如复杂的几何形状和内部结构，这些结构无法通过传统的加工方法实现。

此外，选区激光熔化技术可以生产出非常高质量的表面，这对于需要高精度表面的应用非常重要。

选区激光熔化技术还可以用于医疗设备制造。

医疗设备需要具有高度的可靠性和精度，以确保其有效性和安全性。

选区激光熔化技术可以生产出非常精密的零部件，例如人工关节和牙科支架。

这些部件具有非常复杂的形状和内部结构，可以精确地适应人体的需求。

三、选区激光熔化技术的优点和限制选区激光熔化技术具有许多优点。

首先，它可以生产出非常复杂的形状和内部结构，这些结构无法通过传统的加工方法实现。

选区激光融化技术引言激光融化技术是一种先进的制造技术，被广泛应用于各个领域。

尤其是在选区激光融化技术中，其精确性和可控性使其成为材料制造和3D打印领域的热门研究课题。

本文将对选区激光融化技术进行全面、详细、完整且深入地探讨。

二级标题1：选区激光融化技术的概念和原理选区激光融化技术，也被称为选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting，简称SLM），是一种通过激光束瞄准目标材料并进行局部加热，使其融化并与底层材料融为一体的制造技术。

其原理主要包括以下几个方面：1.初始材料：选区激光融化技术使用粉末材料作为初始材料，目前常用的材料包括金属、陶瓷等。

这些粉末材料具有良好的流动性和熔点，适合于激光的加工。

2.光束瞄准：通过计算机控制系统，激光束被精确地瞄准到目标材料的特定位置。

光束的能量密度非常高，能够快速加热目标材料并使其融化。

3.材料融化：一旦激光束照射到目标材料上，能量会被吸收，并导致材料局部融化。

由于激光束的高能量密度，材料融化非常快速。

4.融化层与底层结合：融化的材料与底层材料之间的黏结作用力使其结合在一起，形成一个连续的物体。

这种结合具有很高的强度和密度，使制造出的产品具有良好的性能。

二级标题2：选区激光融化技术的应用选区激光融化技术在各个领域都有着广泛的应用。

以下是一些主要领域的应用示例：三级标题1：航空航天1.制造复杂结构件：选区激光融化技术可以制造出复杂形状的金属件，满足航空航天领域对轻量化和高强度的需求。

2.修复和再制造：选区激光融化技术可以修复损坏的航空航天部件，并使其恢复到原始设计规格。

三级标题2：医疗领域1.制造个性化植入物：选区激光融化技术可以根据患者的具体情况制造个性化的植入物，提高植入物与组织的匹配度。

2.快速制造医疗器械：选区激光融化技术可以快速制造医疗器械，满足紧急救援和手术需求。

三级标题3：汽车制造1.制造复杂结构件：选区激光融化技术可以制造汽车发动机部件等复杂结构件，提高汽车的性能和可靠性。

激光选区熔化工作原理激光选区熔化是一种先进的材料加工技术，它通过使用高能激光束对材料进行加热和熔化，实现对材料的精确加工。

激光选区熔化工艺的原理是利用激光束的高能量密度和高方向性，使选定的区域在瞬间受热并熔化，从而实现对材料的精确熔化和形状控制。

激光选区熔化的工作原理可以简单地分为以下几个步骤。

首先，激光束通过光学系统进行聚焦，集中到非常小的焦点上。

这个焦点就是激光束的能量密度最高的区域，也是激光选区熔化的作用区域。

当激光束到达作用区域时，它的高能量密度会使材料迅速升温，超过了材料的熔点。

在短时间内，材料受热并熔化，形成液态区域。

这个过程发生得非常迅速，激光束的作用时间通常只有几纳秒到几毫秒。

在熔化过程中，激光束的高方向性起到了至关重要的作用。

激光束的高方向性意味着它的能量可以被精确地定位和控制。

因此，激光选区熔化可以实现对材料的精确加工和形状控制。

通过改变激光束的聚焦位置和扫描路径，可以选择性地熔化材料的特定区域，实现精确的加工和形状控制。

除了高方向性，激光束还具有高能量密度的特点。

激光束的高能量密度使得它的熔化效果非常显著。

相比传统的加热方法，激光选区熔化可以在瞬间将材料加热到非常高的温度，远远超过了材料的熔点。

这种高能量密度的加热方式可以实现对材料的快速熔化和形状控制，同时减少了对材料的热影响区域，降低了材料的变形和损伤风险。

激光选区熔化可以应用于各种材料的加工，包括金属、陶瓷、塑料等。

不同的材料对激光的吸收和传导特性有所差异，因此在实际应用中需要针对不同材料进行参数的调整和优化。

通过合理选择激光功率、扫描速度和聚焦位置等参数，可以实现对不同材料的精确熔化和加工。

总的来说，激光选区熔化是一种高精度、高效率的材料加工技术。

它利用激光束的高能量密度和高方向性，实现对材料的精确熔化和形状控制。

激光选区熔化可以应用于各种材料的加工，并具有快速、灵活、无接触等优点。

随着激光技术的不断发展和进步，激光选区熔化将在制造业、电子工业、医疗器械等领域得到广泛应用。

选择性激光熔化技术在增材制造中的应用研究近年来，随着科技的发展和工业生产的需求不断增长，3D打印技术逐渐成为一种新型的制造方式。

而其中的增材制造技术更是备受瞩目，其通过层层堆叠材料来逐步构建出产品，成功地将数字化设计转化为实际的产品制造。

而在增材制造的过程中，选择性激光熔化技术又被广泛应用于这个领域，下面我们就来仔细探究一下这项技术的应用研究。

一、选择性激光熔化技术的定义选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting, SLM）是一种高端的增材制造技术。

在该技术下，激光束将粉末材料熔化，并从底部逐层熔合分子，使其固化，并最终形成所需的零部件。

整个过程中使用的材料通常包括金属、塑料和陶瓷等系列物质。

二、选择性激光熔化技术的特点1. 高性能：选择性激光熔化技术可制造高性能、高质量的产品，其制造出的产品具有优异的性能、刚度和几何稳定性。

由于其制造复杂的内腔和网状结构，该技术可完成其他加工方式无法做到的设计。

2. 精度高：该技术可以非常精确地减小复杂产品与其零件之间粘合的空隙，从而减少后续处理的工作量和方法。

3. 制造速度快：相比较其他传统制造方式，选择性激光熔化技术具有较高的速度，能够在短时间内制造出复杂结构的产品。

4. 节省材料：通过选择性激光熔化技术，人们能够在MANUFACTURING过程中使用具有定量和非线性性质的粉末状材料，这种方法极大地降低了材料成本。

三、选择性激光熔化技术在增材制造中的应用研究1. 金属粉末激光熔化金属粉末激光熔化技术已经在医疗、武器、航空和制造等行业得到了广泛的应用。

该技术通过三维扫描获取设计蓝图，并将蓝图转化成后续制造所需的图像信息，最后通过激光熔化粉末的方式进行构造。

这一过程具有材料高温熔融、再凝固、材料变形等特点，需要完整考虑材料物理化学性质、温度过程和强度或韧性等特点。

2. 计算流体动力学仿真技术为了进一步提高激光熔化工艺的效率和精确性，人们还引入了流体力学仿真技术来处理和模拟激光熔化过程中的材料流动和热传导等特点。

SLM增材制造原理引言SLM（Selective Laser Melting，选择性激光熔化）是一种基于粉末床的3D打印技术，它通过激光束逐层熔化金属粉末，来制造复杂形状的零件。

本文将详细解释SLM增材制造的基本原理。

SLM增材制造流程SLM增材制造的流程主要可以分为预处理、建模、切片、制造和后处理五个步骤。

1.预处理：这个步骤主要包括选取合适的金属粉末和准备构建平台。

2.建模：用户可以使用计算机辅助设计（CAD）软件来设计零件，然后将其转换为STL文件格式。

STL文件会包含零件的几何信息，被切片软件用来生成制造路径。

3.切片：切片软件根据STL文件生成切片，每个切片表示一个横截面。

切片具有一定的厚度，决定了零件的分辨率。

每个切片都会被分解成小的像素点，用于生成制造路径。

4.制造：制造过程首先将金属粉末均匀地撒布在构建平台上，然后激光束聚焦在一个像素点上熔化金属粉末，形成一层。

构建平台下降一个切片厚度，然后下一个激光照射点被熔化，如此循环直至制造完成。

5.后处理：制造完成后，零件需要进行后处理。

这可能包括去除残留的金属粉末、热处理、喷砂、磨削、抛光等工序，以去除表面的瑕疵并获得更好的表面质量。

SLM增材制造的基本原理SLM增材制造的基本原理包括材料的熔化、形成零件的路径规划以及材料性能的控制。

1. 材料的熔化SLM增材制造使用激光束来熔化金属粉末，将其形成零件的一层。

激光束的能量会使金属粉末迅速升温并达到熔点，然后在激光束移动的同时快速冷却固化。

这个过程被称为激光熔化。

激光熔化的关键是激光的选择和调控。

激光的能量密度和聚焦能力决定了金属粉末的熔化情况。

在SLM增材制造中，常用的激光是CO2激光或纤维激光，它们具有高能量密度和聚焦能力。

2. 路径规划路径规划是将STL文件中的几何信息转化为制造路径的过程。

在切片软件中，每个切片会被分解成小的像素点，代表零件的一部分。

每个像素点都会对应一个激光照射点，在制造过程中被熔化形成零件的一部分。

slm工艺参数
SLM（选择性激光熔化技术）工艺参数主要包括激光功率、扫描速度、扫描间距、层厚、光斑直径等。

这些参数对成型件的精度、致密度、力学性能等方面都有重要影响。

在SLM工艺中，激光功率是影响成型件质量的重要因素之一。

如果激光功率过低，无法熔化粉末材料，会导致成型件出现孔洞、不致密等缺陷；如果激光功率过高，则会导致材料过度熔化、球化、飞溅等问题，进而影响成型件的精度和性能。

因此，需要根据材料特性、工艺要求和设备参数等因素，选择合适的激光功率。

扫描速度也是影响成型件质量的关键因素之一。

扫描速度过慢会导致材料熔化不充分，影响成型件的致密度和强度；扫描速度过快则会导致材料熔化过度，产生球化、飞溅等问题。

因此，需要根据实际情况选择合适的扫描速度。

扫描间距和层厚是相互关联的参数，对成型件的精度和表面质量都有重要影响。

扫描间距过大会导致层与层之间的结合力下降，影响成型件的强度；扫描间距过小则会导致表面质量下降，产生过多的球化和飞溅。

因此，需要根据实际情况选择合适的扫描间距和层厚。

光斑直径也是影响成型件质量的重要因素之一。

光斑直径过大会导致成型件表面粗糙度增加，影响美观度和精度；光斑直径过小则会导致熔池过小，产生球化和飞溅等问题。

因此，需要根据实际情况选择合适的光斑直径。

综上所述，SLM工艺参数的选择需要根据实际情况进行优化和调整，以保证成型件的质量和性能。

在实际操作中，可以通过实验和数据分析来确定最佳的工艺参数组合。

激光选区熔化成型工作原理激光选区熔化成型（Selective Laser Melting，简称SLM）是一种先进的三维打印技术，它基于激光束对金属粉末进行定向熔化，逐层堆积构建出复杂的零件结构。

这种工艺具有高精度、高质量和高灵活性的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

1. 激光选区熔化成型的基本原理激光选区熔化成型的基本原理是利用激光束将金属粉末进行局部熔化，并在固化后逐层堆积形成零件。

具体步骤如下：第一步，通过计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）软件将待打印的零件进行三维建模。

第二步，将建模数据转换为切片数据，并通过切片软件生成激光扫描路径。

第三步，将金属粉末均匀地铺在打印台上。

第四步，激光束根据预设的路径控制扫描，在每个扫描点上将金属粉末熔化成液态，形成一个很小的熔池。

第五步，激光束移动到下一个扫描点，重复第四步的熔化过程，直到一层完成。

第六步，被熔化的金属粉末与底板相互粘接，形成一层固体。

第七步，打印台下降一层，重复第三步至第六步的过程，直到整个零件打印完成。

通过以上步骤，激光选区熔化成型技术能够实现高精度的零件制造。

激光束的高能量密度和狭窄的熔化区域，使得零件的熔化和凝固过程非常快速，可以避免材料的过热和过熔的问题。

SLM技术还可以根据需要调整激光功率、扫描速度和层厚等参数，实现对打印质量的控制。

2. 激光选区熔化成型的优势和应用激光选区熔化成型技术具有以下几个显著的优势：2.1 高度灵活性：激光选区熔化成型技术可以打印出复杂的零件结构，包括内部空洞、异形表面和薄壁结构等。

相比传统的加工方法，SLM技术不需要使用模具，可以大大缩短产品开发周期和降低成本。

2.2 高精度和精细性：激光束的直径非常细小，可以实现非常高的精度。

由于激光束的定向和熔化粉末的局部熔化，可以在零件表面形成非常光滑的层面和边缘。

这使得SLM技术在制造复杂、高精度的零部件和模具方面具有独特优势。

SLM技术限制：
1、成型速度较低，为了提高加工精度，需要用更薄的加工层厚。加工小体积 零件所用时间也较长，因此难以应用于大规模制造； 2、表面粗糙度有待提高； 3、整套设备昂贵，熔化金属粉末需要比SLS更大功率的激光，能耗较高； 4、SLM技术工艺较复杂。因此多用于工业级的增材制造。 6、SLM过程中，金属瞬间熔化与凝固温度梯度很大，产生极大的残余应力， 如果基板刚性不足则会导致基板变形。
1998年，华中科技大学快速制造中心也引进史玉升专门负责选择性激光 烧结技术和选择性激光熔化技术。这是目前直接获得金属件最成功的方法，
华中科技大学1996年组建了武汉滨湖机电技术产业有限公司(下称“滨 湖机电”)，
西安交通大学1997年成立陕西恒 通智能机器有限公司。注册于北京市海 淀区中关村科技园区北京隆源自动成型系统有限公司，也从1993年开始研 发选区激光粉末烧结快速成型机
工件残余应力过大，基板刚性不足导致的基板变形
1、SLS打印技术
SLM 与SLS的区别：
SLS是激光烧结，所用的金属材料是经过处理的与低熔点金属或者高分子 材料的混合粉末，在加工的过程中低熔点的材料熔化但高熔点的金属粉末是不 熔化的。先是用灯管加热或者金属板热辐射的方式，将粉材加热到超过了结晶 温度，大概170摄氏度左右。利用被熔化的材料实现黏结成型，所以实体存在 孔隙，力学性能差，部分零件要使用的话还要经过高温重熔。
SLM是选择性激光熔化，顾名思义也就是在加工的过程中用激光使粉体完 全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好。然而因为SLM 没有热场，它需要将金属从20摄氏度的常温加热到上千度的熔点，这个过程需 要消耗巨大的能量。
02 激光融化技术发展 PART TWO
选区激光融化技术

slm 3d打印工艺原理及名词解释一、工艺原理SLM（Selective Laser Melting，选择性激光熔化）是一种金属3D打印工艺，其原理主要是利用高能激光束将金属粉末逐层熔化、凝固，从而堆积成三维实体。

该工艺以金属粉末为原材料，通过计算机辅助设计（CAD）模型进行分层切片处理，得到每一层的建造平面数据。

然后，高能激光束根据切片数据在金属粉末表面进行扫描，将金属粉末熔化并逐层堆积，最终得到所需的三维实体。

二、核心部件1.激光器：SLM工艺中使用的激光器通常是高能光纤激光器，其波长通常为1064 nm或1071 nm。

2.扫描系统：扫描系统是SLM工艺的核心部件之一，它负责将激光束按照切片数据的要求进行扫描，将金属粉末逐层熔化并堆积。

3.成型腔：成型腔是SLM工艺中的重要组成部分，它负责提供足够的空间以容纳金属粉末和熔化后的金属液体。

4.控制系统：控制系统是SLM工艺的关键组成部分，它负责整个工艺过程的自动化控制，包括数据的读取、处理、扫描以及成型过程的监控等。

三、工艺流程1.建模：使用CAD软件创建所需零件的三维模型。

2.数据处理：将CAD模型进行切片处理，得到每一层的建造平面数据。

3.打印：将金属粉末铺在成型腔的基板上，然后通过激光束进行扫描熔化，一层熔化完毕后，基板下降一层厚度，重复此过程直至完成打印。

4.后处理：打印完成后，需要对实体进行必要的后处理，如去除支撑结构、打磨、抛光等。

名词解释：1.SLM：Selective Laser Melting（选择性激光熔化）是一种金属3D打印工艺。

2.CAD：Computer-Aided Design（计算机辅助设计），是一种用于设计复杂零件和组件的计算机软件系统。

3.切片：将CAD模型转换为一系列薄片，每个薄片表示打印对象的一个层面。

4.金属粉末：用于SLM工艺的金属粉末通常是通过雾化或球磨等方法制备的，粒径一般在几十微米到几百微米之间。

激光选区熔化技术激光选区熔化技术是一种先进的制造工艺，可以精确控制激光束的能量和位置，实现材料的局部熔化和凝固。

这种技术在许多领域都有广泛的应用，例如微电子制造、材料加工和生物医学等。

激光选区熔化技术的核心是激光束的聚焦和定位。

通过选择合适的激光参数和光学元件，可以将激光束聚焦到非常小的尺寸，从而实现对微小区域的加热和熔化。

激光束的焦点位置可以通过移动光学元件或工件来调整，从而实现对不同位置的选区熔化。

在激光选区熔化技术中，激光的能量密度是一个关键参数。

当激光束的能量密度超过材料的熔化阈值时，材料会发生熔化和凝固的过程。

通过调整激光的能量密度，可以控制熔化区域的大小和形状。

同时，激光的加工速度也会影响熔化区域的形成，较快的加工速度会导致较小的熔化区域。

激光选区熔化技术的优点在于可以实现高精度的加工。

由于激光束的尺寸非常小，可以实现对微小区域的加热和熔化，从而在微电子制造中可以实现超高分辨率的图案制作。

此外，激光选区熔化技术还可以实现对不同材料的加工，包括金属、陶瓷和聚合物等。

不同材料对激光的吸收和传导特性不同，因此需要选择合适的激光参数和加工条件。

激光选区熔化技术在微电子制造中有着广泛的应用。

例如，在半导体器件的制造过程中，激光选区熔化技术可以实现对导电线的制作。

通过选择合适的金属材料和激光参数，可以在导电线上形成细小的电极，从而实现电子元器件的连接和功能实现。

此外，激光选区熔化技术还可以用于制作微型光学元件和传感器等微电子器件。

除了微电子制造，激光选区熔化技术还在材料加工和生物医学领域有着重要的应用。

在材料加工中，激光选区熔化技术可以实现对材料的局部改性和精细加工。

例如，可以通过激光选区熔化技术在金属表面形成微细的纳米颗粒，从而改变材料的表面性质和光学特性。

在生物医学中，激光选区熔化技术可以实现对细胞和组织的精细处理和修复。

例如，在组织工程中，可以使用激光选区熔化技术将干细胞定位到特定的位置，从而实现组织的重建和修复。

选区激光熔化工艺的基本原理激光熔化工艺是一种利用聚焦激光束将材料辐射加热至熔化或融化温度，从而实现熔化材料的技术方法。

它以激光器产生的高能量激光束为工具，利用激光与材料之间的相互作用，实现对材料的精确熔化。

激光熔化工艺的基本原理是通过控制激光束的聚焦点和强度，使光能被材料吸收并转化为热能。

当激光束照射到材料表面时，材料吸收激光能量，温度升高，材料表面快速融化或熔化。

利用激光器精确的聚焦能够在局部区域对材料进行加热，实现对材料精细加工和控制。

激光熔化工艺具有一系列优势。

首先，激光作为一种集中能量、高功率密度的工具，可以在非常短的时间内将材料加热到熔化温度，使得工件的热影响区域很小。

其次，激光熔化过程是非接触加工，可以避免与材料直接接触产生的磨损和污染。

此外，激光熔化还能够实现高精度、复杂形状的加工，具有很高的可控性和可重复性。

在实际应用中，激光熔化技术广泛应用于各个领域。

在制造业中，激光熔化工艺被用于金属材料的精细加工和定制制造，例如3D打印、精密零件加工等。

在材料表面处理中，激光熔化可以实现对材料表面的熔化改性，提高材料的硬度和耐腐蚀性。

在医疗领域，激光熔化被用于激光手术刀、激光治疗等高精度医疗器械的制造和应用。

当我们进行激光熔化工艺时，需要注意以下几点。

首先，选择合适的激光参数，包括激光功率、激光波长、激光脉冲频率等。

不同材料对激光参数有不同的要求，需要根据具体材料的性质和加工要求进行选择。

其次，精确控制激光的聚焦点和加工速度，确保激光能量被准确地传递到材料表面。

最后，注意控制熔化过程中产生的热量和能量，避免材料过热或热应力引起的变形和损伤。

总之，激光熔化工艺是一种高效、精确的材料加工方法。

通过合理选择激光参数和精确控制加工过程，可以实现对材料的高质量加工和定制制造。

随着激光技术的不断发展和创新，激光熔化工艺将在更多领域展现其巨大的潜力和应用价值。

选择性激光熔化3D 打印装备 （Selective Laser Melting, SLM ）功能特色（Function and Feature ）选择性激光熔化（Selective Laser Melting, SLM ）3D 打印技术利用较小功率激光直接熔化单质或合金金属粉末材料，在无需刀具和模具条件下成形出任意复杂结构和接近100%致密度的金属零件或模具。

该技术利用粉末材料叠层成形，材料利用率超过了90%，特别适合于钛合金、镍合金等贵重和难加工金属的成形制造。

在航空航天、生物医疗、模具等领域具有广泛的应用前景。

SLM 装备(Equipment)华中科技大学自行研制的HRPM 型SLM 3D 打印装备规格指标(Specifications)500W 光纤激光熔化成形系统500W optical fiber laser meltingsystems200W 光纤激光熔化成形系统 200W optical fiber laser meltingsystems应用领域——航空航天难加工材料直接制造航空航天的关键零部件服役于高速、高载及极端温度等特殊环境，有特殊的性能要求，通常采用镍和钛合金等难加工贵重材料。

机加工性差，且材料浪费严重；铸锻工艺也十分难以控制，特别是对于复杂结构其模具设计和制造成本高，周期长。

SLM工艺可在短流程内将设计变为实物，且不受结构复杂度的限制。

采用合理的成形工艺可成形出近全致密的镍和钛合金零件，用于设计初期的结构优化十分有效；配以相应的热处理工艺，也可直接作为功能零件使用。

SLM成形的传统工艺无法或难以制造的栅格和蜂窝孔状等轻量化结构零件尺寸：外围尺寸200mm以内，最小壁厚0.1mm，微孔1mm以内，成形时间：数小时SLM成形的镍基高温合金叶盘零件（左：SLM成形表面；右：机加工表面）零件尺寸：直径120mm，成形时间五天SLM成形的不锈钢空心叶片（小孔及内部冷却栅格结构一次整体成形）零件尺寸：外围最大尺寸140mm，内空直径0.3mm，成形时间约一周。

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•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。

选择性激光熔化（SLM） 技术与SLS的比较
课程：激光3D打印技术 主讲教师：赵 岚
教学目标
了解SLM技术与SLS技术的异同点
实例展示
SLS
实例展示
SLS
实例展示
SLM
选择性激光熔化技术与SLS的比较
激光器
相同点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
选择性激光熔化技术与SLS的比较
选择性激光熔化技术与SLS的比较
激光器
粉末 材料
作业
SLM技术与SLS技术的
1. 异同点主要有哪里？ 2. 根据SLM与SLS异同点，
思考SLM成型件有何特点？
激光束烧结
激光束扫描头
SLM原理示意图
铺粉
激光粉末烧成 型原SLS理原理示意图
选择性激光熔化技术与SLS的比较
SLS技术
部分烧结 一般功率
不同 点
SLM技术
完全熔化
高功率
需后处理
气体保护
课程小结
SLM技术与SLS技术的异同点 ➢同：激光、粉末材料、逐层叠加 ➢异：熔化程度、功率、后处理等
作业布置
相同点
选择性激光熔化技术与SLS的比较
石蜡
钛合金
陶瓷粉末
选择性激光熔化技术与SLS的比较
粉末 材料 激光器
逐层 叠加
相同点
选择性激光熔化技术与SLS的比较
选择性激光熔化技术与SLS的比较
SLS技术
部分烧结 一般功率
不同 点
SLM技术
完全熔化
高功率
需后处理
气体保护
选择性激光熔化技术与SLS的比较