SLM(選擇性雷射熔化)運作原理

SLM技術由德國Froounholfer研究院於1995年首次提出，他與SLS原理相似。SLM是將雷射的能量轉化為熱能使金屬粉末成型，而兩者最大的差別就是粉末材料的熔融程度各不相同，SLM技術會將粉末材料加熱至完全熔化。

SLM技術是先在平台上鋪上一層均勻的粉末材料，然後跟3D檔案選擇性的，對粉末材料進行雷射，然後將粉末材料完全溶化後，平台在下降一個層的高度，然後在鋪上一層新的粉末材料在成型的物件上層，然後再進行雷射熔化，與前一層截面黏合，然後再重複鋪分、燒結直至物件成型，而SLM在加工過程中，都會在惰性氣體保護的加工室中進行，以避免金屬在高溫下氧化。

優勢&技術限制

SLM主要優點：

• SLM成型的金屬零件緻密度高，可達90%以上；

• 抗拉強度等機械性能指標優於鑄件，甚至可達到鍛件水平。顯微維氏硬度可高於鍛件

• 由於是列印過程中完全融化，因此尺寸精度較高

• 與傳統減材製造相比，可節約大量材料。

SLM技術限制：

• 成型速度較低，為了提高加工精度，需要用更薄的加工層厚。加工小體積零件所用時間也較長，因此難以應用於大規模製造

• 設備穩定性、可重複性還需要提高

• 表面粗糙度有待提高

• 整套設備昂貴，熔化金屬粉末需要比SLS更大功率的雷射，能耗較高

• SLM技術工藝較複雜，需要加支撐結構，考慮的因素多。因此多用於工業級的增材製造。

• SLM過程中，金屬瞬間熔化與凝固（冷卻速率約10000K/s），溫度梯度很大，產生極大的殘餘應力，如果基板剛性不足則會導致基板變形。因此基板必須有足夠的剛性抵抗殘餘應力的影響。去應力退火能消除大部分的殘餘應力。