DMLS 3D 列印：製程、應用與優勢

「DMLS 3D 列印可製造出具有卓越機械性能（包括高耐熱性和耐用性）的複雜金屬零件。這種方法可以根據 CAD 設計列印鋁、鈦、不銹鋼和其他金屬零件。

複雜加工區域中的刀具存取限制了積層製造創建高度複雜特徵的能力。這就是積層製造流程的作用，例如 3D印刷 製作精確和複雜的幾何形狀。它涉及透過添加後續材料層來建立設計的 3D 模型。製造商根據材料類型和所需規格使用各種方法來列印所需的零件。直接金屬雷射燒結，或  DMLS 3D 打印，是一種列印金屬零件的方法。

DMLS 3D 列印機使用雷射光束熔化金屬粉末和黏合劑並建造襯墊層以實現預期的零件或產品。本文將討論 SMLS 的工作原理、可以列印哪些金屬和合金、應用範例以及該 3D 列印技術的其他方面

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什麼是直接金屬雷射燒結 (DMLS) 3D 列印？

DMLS 是 3D 列印製造的變體，涉及使用雷射路徑將細金屬粉末修改為設計的形狀。雷射沿著指示的路徑移動並熔化選擇性區域，使粉末熔化以建造產品。使用粉末熔合製造金屬零件的歷史可以追溯到 1971，法國人皮埃爾·西羅。 

DMLS 3D打印

與傳統製造不同，它不會去除材料並消除模具加工要求。 DMLS 雷射印表機只需根據 CAD 設計的切片層融合粉末顆粒即可建立零件。

由於此方法建構具有所有必要功能的單一項目，因此不需要組裝或需要最少的組裝。 DMLS 技術提供了設計靈活性、生產力和複雜性。同時，DMLS 列印零件對於原型製作和小批量生產來說具有成本效益，因為它們不需要昂貴的設定和工具。 

您可以使用 DMLS 增材製造來製造 AiSiMg、工具鋼 MS1、Inconel 718 以及許多其他金屬和合金粉末。

DMLS 3D 列印如何運作？

DML、SLM、  直接金屬雷射燒結3D列印, 以及所有其他粉末床熔融技術的工作原理都是使用強熱進行金屬粉末熔融。集中的雷射光束將基礎層燒結在充滿細粉和惰性氣體的建造室上。與原始粉末水平相比，固化層的厚度減少了。再次添加金屬粉末，雷射在其上建造另一層。循環繼續，直到該過程形成所需的形狀。

DLSM 3D列印製程及示意圖 

建築部件需要支撐結構來保持各層的正確定位並承受熔融金屬粉末和剩餘金屬粉末之間的溫差。製造活塞支撐建造平台或室，同時另一個支撐結構在建造方向上工作。 

此外，以下是如何使用 DMLS 3D 列印將設計轉換為物理形式的逐步過程。

設計準備 

最初，使用電腦軟體建立預期零件的 3D 模型。設計包含所有必要的訊息，例如幾何形狀、特徵、尺寸、公差等。切片意味著將設計轉換為多層和列印指令（G 代碼）。 

雷射和列印床設置

接下來，設置過程包括定位雷射和聚光透鏡以促進運動引導、以正確的厚度填充構建室中的金屬粉末、在材料供應中設置細絲、設置從儲存器到構建室的粉末供應等此外，根據幾何形狀和尺寸安裝支撐結構也很重要。

印刷階段

這是實際的 DMLS 列印階段，雷射根據上傳的 G 程式碼在粉末層中遵循選擇性的燒結路徑。供料活塞不斷地將粉末添加到腔室中。重複此過程，直到機器將所有切片層一層一層地添加。

頂出和後處理 

列印完成後，移除支撐結構並將零件從列印室中彈出。最終零件可能包含表面不規則處和輕微痕跡。但是，它不會留下可見的圖層線。表面品質可與砂鑄件相媲美。後處理過程如機械加工、研磨、拋光和電鍍，可用於實現所需的表面光滑度和美觀度。

DMLS金屬3D列印材料 

雖然所有 3D打印材料 與 DMLS 不相容的材料，幾乎所有金屬都適用。鋁合金、不銹鋼、鈷、鉻、銅和其他各種金屬和合金粉末可用於使用 DMLS 增材製造來列印設計零件。 

DMLS 3D 列印鋁製零件

這裡簡單介紹一下3D列印中一些常見的DMLS材料；

鋁粉

鋁是用於 3D 列印的良好機械強度和耐腐蝕材料。各種電子、汽車和航空航太零件依賴鋁 DMLS 3D 列印來製造各種組件。 AlSi10Mg是典型的鋁合金粉末。但也有使用AlF357、Al2139 AM等鋁。

不銹鋼粉末 

它是高強度、耐用的DMLS材料之一。足夠的硬度和抗疲勞性使不銹鋼適用於各種工業物品。一些常見的不銹鋼粉末包括254、316L、雙相鋼和鋼17-4PH1。 

鎳合金粉 

這些被稱為高性能合金，具有強度、耐用性和熱穩定性的結合。 3D列印鎳合金零件適用於能源、航太、國防和許多其他行業。因此，DMLS 3D 列印中常用的鎳合金粉末是 IN625,718、939、XNUMX等 

因科爾718粉 

它也是一種由鉻和鎳製成的高性能合金。 Inole 列印零件主要流行於機械應力和熱應力較高的應用。因此，incole 零件可以隨著老化 AMS 5663 解決方案。 

鈦粉 

鈦粉用於列印高強度、低重量的零件。其生物相容性、硬度、拉伸強度和其他機械性質也是有益的。鈦粉的選擇 直接金屬雷射燒結3D列印有Ti6、Ti64、TiCP及其組合等。

DMLS 3D列印有哪些優勢？

如果我們簡單地將其與其他傳統製程進行比較，就會發現材料浪費、簡單的工具和簡單的生產是主要優點。 

• 複雜的特點： 由於不存在工具存取區域，因此可以透過 3D 列印製造更複雜的設計。 
• 最少的浪費： 未燒結的金屬粉末可以立即重複使用。因此，DMLS 3D 列印產生的材料浪費幾乎為零。 
• 難加工合金： 鈦、Incole 和鎳合金以及其他此類難加工材料很容易與 3D 列印製造相容。 
• 快速原型製作： 它不需要初始成本較高的切削工具或模具，生產速度也更快。因此，DMLS方法適合快速原型製作。 
• 強度： DMLS列印的金屬零件不會像傳統塑膠3D列印那樣失去原有的屬性。 
• 輕量化組件： 較低厚度的建造尺寸和微特徵能力使 DMLS 技術能夠以鈦、Incole 和鎳粉末列印輕質部件。 

此外，如果您想了解比較優勢，請查看 3D列印與射出成型   3D 列印與 CNC 加工 並點選這裡。 

DMLS 3D 列印應用 

汽車、航空航太、國防、能源、電子和其他許多行業都使用 DMLS 3D 列印在最短的時間內製造精確的組件和產品。例如， 3D列印汽車零件 受到複雜內部結構、精密醫療植入物等的青睞。

DMLS 列印應用

下表透過範例展示了不同行業的應用；

加起來

整體而言，DMLS 3D 列印非常適合各行業各種金屬零件的原型製作和小批量生產。金屬粉末床與光學雷射的選擇性融合保持了結構完整性和原始性能。您可以使用這種製造方法進行精確、複雜和緊湊的設計。然而，工程師的專業知識和3D列印機的能力同樣影響最終的品質。 

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常見問題 

我可以 3D 列印金屬嗎？

是的，可以使用直接金屬雷射燒結 (DMLS) 或選擇性雷射熔化 (SLM) 等技術來 3D 列印金屬。這些流程允許直接根據數位設計創建複雜的金屬零件。 

DMLS 3D 列印如何建構零件？

DMLS 透過使用高功率雷射燒結金屬粉末來逐層建造零件。雷射根據數位設計選擇性地熔化粉末。 

DMLS 列印可以使用哪些材料？

DMLS可使用各種金屬粉末，包括不銹鋼、鈦、鋁、鈷鉻合金和鎳合金。  

DMLS技術昂貴嗎？

對於可以透過傳統加工製造的簡單設計，DMLS 可能會很昂貴。然而，對於快速原型和複雜的幾何形狀來說，它變得具有成本效益。