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DMLS(Direct Metal Laser Sintering)とSLM(Selective Laser Melting)は2つの要素です3Dプリンティングにおける重要な技術.どちらもレーザーおよび金属粉末オブジェクトの3次元構造を実現するために、それらのコアプロセスは大きく異なります。これらの違いは、印刷プロセスの実際の実装に影響を与えるだけでなく、最終製品のパフォーマンスとアプリケーションのシナリオをさらに決定します。したがって、デジタル立面印刷とSLM 3Dプリンティングは、両方のテクノロジーの性質と、さまざまな分野での潜在的なアプリケーションを理解するために重要です。
DMLSとは?
DMLS(指向性金属レーザー焼結法)は、粉末床溶融の溶融に基づく3D印刷技術の1つです。高エネルギーレーザービームを使用して、未溶融粉末を支持構造として使用して金属粉末層を正確にスキャンし、部分的に溶融し、互いに重ねて3次元の固体部品を形成しました。この技術は、材料を完全に溶融する必要がなく、チタン合金やコバルトクロム合金などの高融点金属に適しています。それは粒子の冶金結合を使用して緻密化を達成し、それを満たすことができます高付加価値分野での高精度・高強度部品.
SLMとは?
SLM(選択的レーザー溶融)は、金属粉末粒子を高エネルギーレーザービームで完全に溶融し、粉末冶金層の溶融に基づいて冶金結合された3次元固体部品を形成する積層造形技術です。そのプロセスの特徴は、支持構造を必要とせずに、溶融物を層ごとにスキャンすることを含み(未溶融粉末は複雑な形状を支えることができるため)、次のようなさまざまな金属や複合材料に適しています。アルミニウム合金、チタン合金、コバルトクロム合金.SLM技術は、レーザー出力、スキャン速度、粉末床温度を正確に制御することにより、高密度(理論値に近い)、優れた機械的特性、微細構造部品の製造を実現します。精密医療機器、航空宇宙部品、高性能ツールなどの分野で広く使用されています。
SLMを3Dプリンティングに使用する利点は何ですか?
SLM 3Dプリンティング技術は、その独自のプロセス特性により、多くの分野で大きな利点を示しています。
1.密度が高く、パフォーマンスは良好です。レーザーは金属粉末を完全に溶融し、理論上の最大値(>99.5%)に近い密度の冶金結合層を形成します。この部品の強度、疲労寿命、耐食性は、従来の機械加工よりも優れています。DMLSテクノロジー.
2.複雑な幾何学的構造を無料で作成:従来の切断技術では実現が難しかった複雑な構造(くり抜き加工されたグリッドや不規則な表面など)の支持は、追加の支持材料を必要とせず、再処理のステップを減らします。
3.ラピッドプロトタイピングと小ロット生産:設計から完成品まで金型が不要で、開発サイクルが短縮されます。これは特に、小ロット生産人工関節やハイエンドツールなどのカスタム医療インプラントの。
DMLSとSLM 3Dプリンティングの主な違いは何ですか?
1.プロセス原理の本質的な違い
DMLS(指向性金属レーザー焼結):
- 部分融解:の表面金属粉末粒子を選択的に焼結しますレーザービームを使用して粒子間に冶金学的結合を形成し、部分的に溶融した粉末を支持構造として機能します。
- 低温処理:処理温度が材料の融点を下回っており、粒子間拡散によって緻密化が達成されます(後で熱処理または二次焼結が必要です)。
SLM(選択的レーザー溶融):
- 完全溶融:レーザービームは粉末粒子を完全に融合させ、液体溶融プールを形成し、層ごとに固化して冶金学的に結合した緻密な構造を形成します。
- 高温プロセス:熱応力による変形や亀裂を避けるために、溶融プールの温度を正確に制御する必要があります。
2.材料の適用性における主な違い
| 材料カテゴリ | DMLSの | SLMの |
| 高融点金属 | チタン合金(Ti-6Al-4V)、コバルトクロム合金(CoCrMo)、ステンレス鋼(316L、304)など | チタン合金(厳しい不活性ガス保護が必要)、アルミニウム合金(AlSi10Mg、Al6061)、マグネシウム合金(AZ31B)など |
| 材料活動 | 高活性金属(チタン、コバルトクロムなど)、低温焼結により酸化リスクを低減します。 | 低活性金属は制御が容易で、高活性金属は追加の不活性ガス保護を必要とします。 |
| 中低融点金属 | 一般的には使用されません(部分的な融解による多孔性のため)。 | アルミニウム合金、真鍮、金型鋼(H13)。 |
| 複合材料 | 炭素繊維強化金属マトリックス複合材料をサポートします(焼結プロセスを最適化する必要があります)。 | まれに、完全に溶けると繊維が損傷する可能性があります。 |
3.部品性能の主な違い
| パフォーマンス指標 | DMLSの | SLMの |
| 密度の低減 | 95% -98% (後処理が必要)。 | >99.9%(理論値に近い)。 |
| 引張強度 | 従来の鍛造品より10%〜15%低くなっています。 | 従来の鍛造と同等かそれ以上。 |
| 微細 構造 | 高い気孔率は、不完全な融合欠陥を引き起こす可能性があります。 | 均一で細粒で、毛穴がありません。 |
| 熱応力感度 | 下げる | 高い(大きなサイズの部品は変形しやすい) |
DMLSおよびSLM 3Dプリンティングの応用分野は何ですか?
DMLS技術の応用
DMLS技術は、高エネルギーレーザー光線を用いて金属粉末を層ごとに焼結し、複雑な形状と高精度の金属固体部材を造成する技術です。その主な適用分野は次のとおりです。
1.航宇：エンジン部品や軽量構造部品などの主要部品の製造に使用されています。これらの部品には強度、精度、軽量性が求められますが、DMLS技術はこれらの厳しい要求を満たすことができます。
2.自動車産業:ラピッドプロトタイピングとカスタムコンポーネントの生産に。これにより、自動車メーカーは製品開発サイクルを短縮し、製造コストを削減し、市場の変化に迅速に対応することができます。
3.医療分野:パーソナライズされた医療機器やインプラントを作る可能性を開きます。例えば、整形外科用インプラントや歯科用インプラントは、患者さんのパーソナライズされたニーズに合わせてカスタマイズすることができます。
SLM技術の応用
SLMは、高エネルギーレーザービームを使用して金属粉末を層ごとに溶かし、それを3次元コンポーネントに固化します。その高精度、複雑な構造、および材料の適応性により、複数のハイエンド分野で広く使用されています。
1.航空宇宙:SLM技術は、軽量、高強度、耐熱性が求められるエンジン部品やタービンブレードなどの複雑で高精度な部品の製造に使用されています。
2.自動車産業:SLM技術は、複雑なエンジン部品、ラジエーター、排気システムなどの小型車両部品の製造に使用でき、自動車の性能と燃料効率の向上に役立ちます。
3.家電：SLM技術は、電話フレーム、ヒートシンク、コネクタなどの複雑で壊れやすい金属部品の製造に使用できます.
DMLSおよびSLM 3Dプリンティングのコストに影響を与える要因は何ですか?
1.材料費
| 要因 | DMLSの | SLMの |
| 粉末価格 | 高融点金属粉末(チタン合金、コバルトクロム合金)は比較的高価で、粉末回収率は約60%〜70%です。 | 低から中融点の金属粉末(アルミニウム合金、ステンレス鋼)は、価格が安く、粉末回収率が約80%〜90%です。 |
| 材料利用率 | 低(未溶融粉末は再利用できますが、スクリーニングが必要です)。 | より高い(溶融後に完全にリサイクル可能な粉末)。 |
| 代替材料の需要 | 特殊な高活性粉末(医療用チタン合金など)が必要です。 | 支える混合印刷複数の材料(アルミニウムシリコン合金+銅など)の。 |
2.プロセスと生産サイクルのコスト
| 要因 | DMLSの | SLMの |
| 印刷速度 | 遅い(スキャン速度50-500 mm / s)。 | より高速(スキャン速度50-1000 mm / s)。 |
| 層の厚さの影響 | 厚い層(20-100 μ m):生産効率は低いですが、後処理は減少します。 | 薄層(10-50 μ m):高精度ですが、生産サイクルが長くなります。 |
| 熱応力制御 | 熱応力が低く、大型部品の変形リスクが低い。 | 熱応力が高く、変形を制御するために予熱または段階的な印刷が必要です。 |
| プロセス最適化の難しさ | 柔軟なパラメータ調整(レーザー出力、スキャン戦略など)。 | 高いパラメータ感度(パワーとスキャン速度の正確なマッチングが必要)。 |
3.Post 処理およびテストコスト
| 要因 | DMLSの | SLMの |
| 高密度化の需要 | 必須(ホットプレス焼結/ HIP、20%-30%のコスト増加)。 | 追加の高密度化は必要ありません(密度>99.9%)。 |
| 表面処理 | サンドブラスト/研磨により、残留した未溶融粉末を除去します。 | 表面粗さはすでに低く、わずかな研磨が必要なだけです。 |
| 欠陥修理 | X線/CTによる毛穴や不完全な融合欠損の検出で、修理費用が高くなります。 | ホットクラックまたはコールド溶接の欠陥には、局所的な再溶解が必要です。切削. |
| スクラップ率 | 高(ポロシティの問題によりスクラップが発生する可能性があります)。 | 低(高密度、スクラップ率<5%)。 |
- DMLSのコスト上の利点:小ロット、高付加価値、複雑な中空構造の迅速な生産に適しています。
- SLMのコストメリット:以下の点中規模から大規模の大量生産ソリューション、高性能インテンシブコンポーネント。
- 意思決定の提案:部品のロット番号、材料の種類、および性能要件を包括的に考慮した上で、プロセスの最適化と材料の代替によるコスト削減を優先する必要があります。
DMLSおよびSLM 3Dプリンティングで直面する課題は何ですか?
1.材料費が高い:特殊金属粉末、チタン合金とニッケル合金、高価であり、DMLS粉末回収率は約60%〜70%、SLMは最大80〜90%です。しかし、サイクルを繰り返すと、粉末の特性は低下します(例えば、移動性の低下や不純物の増加)。
2.表面粗さ制御: ステップとスケールのレイヤーごとの印刷は、表面粗さ(Ra 1〜5 μ m)をもたらし、追加の研磨またはサンドブラストが必要になります。
3.高い技術的しきい値:プロセスの最適化は経験に依存し、レーザー出力、スキャン速度、層の厚さなどのパラメータは、材料の特性に正確に一致させる必要があります。
4.環境の安全性: 金属粉は可燃性で爆発性があり、厳重な爆破防止対策と排ガス処理が必要です。
LSは、発生した問題に対してどのような解決策を持っていますか?
1.材料革新:高性能金属/樹脂粉末(チタン合金、PA12など)を提供し、材料の適合性を最適化します。
2.インテリジェントなプロセス最適化:AIツールを使用して印刷パラメータを最適化する、センサーやカメラを通じて融解プールの状態を検出し、レーザー出力またはスキャンパスを動的に調整します。
3.顧客中心: 過去の成功事例のパラメータを蓄積し、企業が迅速に対応できるようにします。納品後に発生した問題は、リモートで解決できます。
4.環境と持続可能な開発:未溶融粉末の効率的なリサイクルにより、廃棄物とコストを削減します。
概要
DMLSとSLMの主な違いは、プロセス原理と材料の適合性にあります。DMLSは、部分的に溶融した金属粉末に依存し、未溶融の粉末支持体によって支持される複雑な中空構造を実現します。チタン合金などの高融点金属や高反応性金属の軽量製造に適したものにするためには、後の緻密化処理が必要です。SLMは、粉末を完全に溶融して、追加の緻密化を必要としない高密度の冶金結合層を形成するため、高精度・高性能な部品生産アルミニウム合金やステンレス鋼などの中融点金属の。前者は低コストの複雑な構造に優れており、後者のコアの強みは超高密度と表面積です。
免責事項
このページの内容は参照用です。LSの情報の正確性、完全性、または有効性について、明示的または黙示的な表明または保証を行いません。性能パラメータ、幾何公差、特定の設計機能、材料の品質と種類または仕上がりは、サードパーティのサプライヤーまたは製造業者がLongshengネットワークを通じて何を提供するかについて推測されるべきではありません。それは買い手の責任です部品の見積もりを求めていますをクリックして、それらのパーツの特定の要件を決定します。お願いしますお 問い合わせもっと詳しくINFのオーメーション.
LSチーム
LSは業界をリードする企業ですカスタム製造ソリューションを専門としています。20年以上にわたり5,000社以上のお客様にサービスを提供してきた経験を持つ当社は、高精度に注力していますCNC加工,板金加工,3Dプリンティング,射出成形,金属スタンピング、およびその他のワンストップ製造サービス。
当社の工場には、100を超える高度な5軸マシニングセンターが装備されており、ISO 9001:2015の認証を取得しています。私たちは、世界150か国以上のお客様に、迅速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量生産でも大規模なカスタマイズでも、24時間という速さでお客様のニーズを満たすことができます。卜LSテクノロジー効率、品質、プロフェッショナリズムを選択することを意味します。
詳細については、当社のWebサイトをご覧ください。www.lsrpf.com
よくあるご質問(FAQ)
1.医療グレードのコバルトクロム合金にはどのプロセスを選択する必要がありますか?
SLM(選択的レーザー製錬)技術は、医療グレードのコバルトクロム合金に優先する必要があります。SLMは、コバルトクロム合金粉末を完全に溶融して多孔質構造を形成します。プリントは緻密で強度があり、細菌の増殖のリスクを回避し、医療用インプラントの高い清浄度要件を満たしています。
2.複雑な中空構造の製造に適した技術はどれですか?
DMLS(Directed Metal Laser Sintering)は、複雑な中空構造に適しています。DMLSの未溶融粉末は、空洞を自然に埋め、複雑な幾何学的形状を直接印刷し、軽量シナリオで再利用できます。
3.2つの技術のうち、どちらが最終製品の強度が高いですか?
DMLSには部分溶融(再処理が必要)による微量孔がありますが、SLMは金属粉末を完全に溶融して、理論(>99.9%)に近い密度と従来の鍛造レベルに近いまたはそれ以上の部品を高密度の高密度冶金結合層を形成します。その結果、SLM(選択的レーザー溶融)製品は多くの場合、高強度になります。
4.Is 2つの技術の間には、機器価格に大きな違いがありますか?
DMLSおよびSLMテクノロジーの機器価格は大きく異なります。一般に、SLMテクノロジーは、その高い精度、密度、および材料の適用性要件により、機器価格が比較的高くなります。DMLSデバイスは、いくつかの点でSLMよりも少し技術的で複雑でない場合があるため、通常は価格差があります。
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