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金屬3d打印技術(shù)自誕生以來發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，當(dāng)前已經(jīng)衍生出了多種技術(shù)路線。那么你了解金屬3d打印的原理和流程嗎？其實(shí)無論是何種技術(shù)路線，無一不遵循著金屬3D打印的本質(zhì)規(guī)律，即精確地將金屬材料逐層堆積起來。下面讓我們走近金屬3d打印，分析金屬3d打印技術(shù)的原理和相應(yīng)流程。
1.FDM類擠出成型技術(shù)
金屬3d打印領(lǐng)域內(nèi)最為人熟知的技術(shù)之一是熔融沉積成型（FDM）技術(shù)，其工藝原理簡圖如下圖所示。該技術(shù)的成型原理是使用噴頭將絲狀材料加熱至熔融，再按預(yù)先設(shè)定好的路線逐層作平面運(yùn)動(dòng)進(jìn)而粘結(jié)成型，主要利用了熱塑性材料的熱熔性與粘結(jié)性。因此無論是ABS、PLA、尼龍等非金屬材料，亦或是低熔點(diǎn)金屬材料，F(xiàn)DM技術(shù)都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行成型加工。由于工藝過程無需使用激光，因此FDM技術(shù)所用的儀器使用和維護(hù)起來都相對(duì)簡單，且成本較低，但會(huì)使得最終成型件的表面留下較為明顯的條紋，還會(huì)受到成型效率方面的限制。
FDM工藝原理圖
2.SLM技術(shù)
選擇性激光熔化作為金屬增材制造的一種主要技術(shù)途徑，以激光作為能量源，按照三維切片模型中規(guī)劃好的路徑對(duì)金屬粉末床層進(jìn)行逐層掃描，掃描過的金屬粉末先熔化后凝固最后達(dá)到黏結(jié)堆積的效果，還原出模型所設(shè)計(jì)的金屬零件。具體來說，SLM金屬3d打印技術(shù)的原理是先由激光器產(chǎn)生的高能量光束經(jīng)振鏡精準(zhǔn)聚焦到金屬粉末表面使溫度瞬間升高到熔點(diǎn)以上，接著沿預(yù)設(shè)的截面路徑掃描，同時(shí)熔化的金屬液在惰性氣體保護(hù)下快速凝固形成薄層，在每層打印完成后成型平臺(tái)將下降一個(gè)層厚的距離重復(fù)以上熔化-凝固過程，直至整個(gè)零件打印完成。
聯(lián)泰科技作為深耕增材制造二十余年的頭部企業(yè)，早已布局金屬3d打印領(lǐng)域并堅(jiān)持技術(shù)迭代創(chuàng)新，先后推出多款工業(yè)級(jí)SLM金屬3d打印機(jī)。聯(lián)泰科技新品設(shè)備SLM金屬3d打印設(shè)備Fuees430為加速金屬鞋模量產(chǎn)而生，在鞋企生產(chǎn)的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了迭代和優(yōu)化：洗氣時(shí)間方面，F(xiàn)uees430優(yōu)化升級(jí)后設(shè)備洗氣時(shí)長10min可達(dá)4000PPM，大幅減少設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間；在粉路系統(tǒng)層面增設(shè)了震動(dòng)輔助裝置，配合落料結(jié)構(gòu)優(yōu)化課消除大顆粒卡軸等風(fēng)險(xiǎn)，有效避免卡軸停機(jī)，且在雙重固定式密封帶設(shè)計(jì)的保護(hù)下導(dǎo)軌維護(hù)周期提升了3倍多，多維度保障設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)，降低企業(yè)運(yùn)營成本。
聯(lián)泰科技金屬3d打印機(jī)Fuees430
在使用SLM技術(shù)進(jìn)行金屬打印時(shí)，全流程可以拆解為模型設(shè)計(jì)與前處理、設(shè)備調(diào)試、進(jìn)行打印、打印后冷卻、取出零件和去支撐、后處理和質(zhì)檢六個(gè)環(huán)環(huán)相扣的步驟，而聯(lián)泰科技自研3D打印智能生產(chǎn)平臺(tái)UnionTech ONE可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化前處理，遠(yuǎn)程控制設(shè)備，跟進(jìn)打印狀態(tài)以及設(shè)備互聯(lián)等功能，助力客戶生產(chǎn)管理便捷化、數(shù)字化。
聯(lián)泰科技智能3d打印生產(chǎn)平臺(tái)UnionTech ONE
3.EBM技術(shù)
電子束熔化（EBM）是一種使用電子束作為能量來源的3D打印技術(shù)，其成型原理是在真空條件下，電子受高壓電場驅(qū)動(dòng)從陰極快速穿過陽極，再準(zhǔn)確地打在金屬材料上產(chǎn)生大量的內(nèi)能使其熔融，進(jìn)而堆積成型。由于電子束的能量高，所以EBM技術(shù)的成型效率和殘余應(yīng)力往往優(yōu)于SLM技術(shù)，但EBM技術(shù)要求真空條件下進(jìn)行，極大地提高了成本和技術(shù)難度。
聯(lián)泰科技展會(huì)風(fēng)采
4.DED技術(shù)
定向能量沉積（DED）是指將金屬粉末或絲狀材料輸送到聚焦著電子束或激光束等能量源的基板上，形成小的熔池而堆積成型。具體來說，當(dāng)熱源水平移動(dòng)時(shí)，沉積的金屬在基板上凝固成金屬軌跡，一層打印結(jié)束后，能量源和原料噴頭向上移動(dòng)一小段距離，沉積下一層，這樣往復(fù)進(jìn)而逐層沉積成型。
除了以上四種技術(shù)路線，常見的金屬3d打印技術(shù)還包括金屬粘結(jié)劑噴射、電弧送絲等。在不遠(yuǎn)的將來，相信金屬3d打印技術(shù)將不斷推陳出新，以高精度和高效率賦能各行各業(yè)取得更多突破性進(jìn)展。
