Technologia D.M.L.S - Direct Metal Laser Sintering Technologia

Technologia D.M.L.S - Direct Metal Laser Sintering
Technologia S.L.M - Selective Laser Melting
Technologie DMLS/SLM wykorzystują najczęściej lasery włóknowe pracujące w paśmie
podczerwieni. Części są budowane poprzez nakładanie cienkich warstw proszku
metalowego (o grubości od 0,010-0,080mm). Proces nakładania materiału odbywa się
najczęściej przy pomocy ostrza które dodatkowo ścina nierówności przetopowe z
poprzedniej warstwy. Promień lasera jest kierowany światłowodem do kolimatora, który
rozprasza i wyrównuje wiązkę, następnie 2 zwierciadła skanera zamocowane na
precyzyjnych głowicach galwanometrycznych, kierują wiązkę do soczewki skupiającej i na
powierzchnię proszku. W ten sposób przetapiane są ścieżki konturowe i wypełniające na
powierzchni proszku i materiał jest warstwa po warstwie spajany w lity wytrzymały
polikryształ.
W przeciwieństwie do technologii SLS, która niespieczony proszek wykorzystuje do
podpierania „wiszących” geometrii, technologia DMLS/SLM wymaga generowania
trwałych struktur podporowych. Podpory w tym wypadku są konieczne ze względu na
znacznie szybszy skurcz metali po przetopieniu spowodowany dużą różnicą temperatur
między atmosferą komory roboczej, a ciekłym metalem (komora robocza maszyn
DMLS/SLM nie jest ogrzewana). Celem podpór jest utrzymanie budowanego detalu w
miejscu na platformie startowej i zapobieganie opadaniu oraz nadmiernemu przetopowi
„wiszących” warstw.
Zastosowanie






Generalne prototypowanie części metalowych.
Krótkoseryjna produkcja narzędzi do form wtryskowych z konformalnymi kanałami
chłodzącymi.
Produkcja skomplikowanych implantów medycznych ze stopów tytanu.
Produkcja implantów i części stomatologicznych ze stopów kobalt chrom.
Produkcja wysoko temperaturowych części do silników lotniczych ze stopów niklu.
Produkcja biżuterii z metali szlachetnych.
Zalety









Możliwość budowania bezpośrednio z danych CAD 3D skomplikowanych części
metalowych w wielokrotnie krótszym czasie niż proces odlewniczy.
Wysoka wytrzymałość budowanych części dorównująca wytrzymałości elementów
odlewanych lub kutych.
Doskonała homogeniczność własności mechanicznych materiału niezależnie od
ułożenia części w przestrzeni roboczej.
Możliwość budowania cienkich wytrzymałych ścianek nawet do 0,1mm grubości (w
zależności od ułożenia w przestrzeni roboczej).
Wysoka dokładność wymiarowa i powtarzalność budowanych elementów na
poziomie 0,02-0,1mm.
Stosunkowo dobra jakość powierzchni ze względu na bardzo cienkie warstwy
spajanego materiału.
Szeroki wybór materiałów.
Wysoki potencjał do wykonywania krótkoseryjnej produkcji.
Możliwość wykorzystania materiału nieprzetopionego w około 95-99%.
Wady




Konieczność stosowania zaplecza do pracy ze sproszkowanym pylącym
materiałem.
Trudność w budowaniu dużych płaskich powierzchni ze względu na gradienty
temperaturowe podczas przetopu części.
Stosunkowo wysokie koszty wejścia ze względu na wysokie ceny kluczowych
komponentów maszyny (skaner galwanometryczny, laser).
Konieczność stosowania struktur podporowych i wynikające z tego powodu
ograniczenia geometrii.