SLM的案例
德國SLM Solutions無支撐金屬3D打印技術FreeFloat
南極熊在H18展位看到了德國金屬3D打印廠商SLM Solutions。作為全球多激光金屬打印的領導者，SLM展出了一批高質量的應用樣品，還有最新的FreeFloat無支撐技術。
△SLM?500
SLM?500的成型尺寸為500 x 280 x 365mm3，作為市場上第一款四激光系統，該設備非常適合大型金屬零部件的高效率、低成本生產。多激光搭接策略使得設備最多可配置4個700W激光器，可實現高達171立方厘米每小時的成型速度，確保最高的生產效率。SLM?500可實現高度自動化的閉環粉末供應、回收和篩分，以最大限度地減少操作人員對金屬粉末的直接接觸。搭配可交替使用的成型缸，可以盡可能地減少設備的停機時間，從而最大限度地提高生產力并降低零部件的單位成本。
FreeFloat無支撐技術
全新亮相的FreeFloat無支撐技術是SLM Solutions通過不斷探索與創新中實現的又一突破，通過將多項技術的統一整合，最終實現大幅減少或消除零件打印所需的支持結構。
大幅減少或取消支撐結構，減少后處理工作量
擴大內部冷卻流道的直徑，提升冷卻性能
可打印更精確的薄壁結構及更尖銳的邊緣結構
改善零部件表面光潔度
減少復雜幾何圖形的翹曲情況
南極熊在現場還看到不少精品。
SLM Solutions結構設計大賽獲獎作品
布加迪凱龍凸輪蓋
該前引擎蓋板由SLM?800四激光設備打印完成，高度達760mm，也是當前世界上最大的金屬3D打印汽車零部件之一。打印8件大型引擎蓋板零件僅需不到5天時間，在縮短交付周期的同時，也節省了模具費用。
展開 SLM Solutions合作引入Elementum 3D打印金屬材料
而SLM Solutions首席銷售官Charlie Grace表示很高興與Elementum 3D這樣專注于滿足客戶擴展需求的伙伴合作。
SLM ? 280
第二代SLM 280 第二版本選擇性激光熔化系統提供280X 280 X365毫米的構建體積，多光束激光器技術（通過3D光學掃描器件和過至多兩個光纖激光器覆蓋整個構建區域）。多激光系統能夠比單激光系統更快地達到80％的構建速度，并且雙向粉末重涂可以通過減少在構建過程中鋪設新鮮粉末所需的通過次數來最大程度地縮短制造時間。
△SLM?280 2.0版本
機器配有標準的PSM粉末篩、溢流瓶，可在篩和機器之間轉移物料，從而減少操作員與松散粉末的接觸。PSM篩網和粉末更換套件可為用戶提供材料靈活性，同時在惰性氣氛中保持粉末質量。南極熊全球3D打印產品庫https://product.nanjixiong.com/已經收錄了這款3D打印機，歡迎咨詢。
△雙向粉末重涂，可以通過在兩個方向上沉積新的粉末層而不必返回到“原始”位置來幫助減少制造時間。
參考閱讀：
1. Elementum 3D and SLM Solutions Enable More Powder Choicesfor Additive Manufacturing Users
2. SLM ? 280 2.0
全球3D打印產品庫收錄一批新產品啦，請進入微信小程序
展開 金屬3D打印走進汽車行業，悅瑞三維攜手SLM Solutions力推應用
作為世界先進的金屬增材制造服務商，德國SLM Solutions公司的選擇性激光熔化技術已被廣泛應用于包括汽車行業在內的各個領域。其3D打印技術不僅可以用于汽車行業的前期研發設計，而且可以滿足終端產品的批量生產需求。據南極熊了解，2018年11-12月，悅瑞三維攜手SLM Solutions原廠共同開展多場市場活動，合力助推汽車行業金屬3D打印產業發展。
2018汽車試制技術年會
2018年11月13-14日，2018汽車試制技術年會在上海舉行，此次會議聚焦新能源試制、輕量化新材料的應用、零件快速成型新工藝新技術等熱點話題。SLM Solutions在現場展示了眾多3D打印汽車樣件，悅瑞三維與SLM的技術人員對與會者提出的疑問做出了詳細的解答，表示3D打印在樣車試制過程中不僅能夠縮短生產周期，降低成本，同時3D打印樣件的質量相對于傳統制造也毫不遜色，尤其對于一些復雜零部件通過3D打印可以實現輕量化，對汽車的產品設計開發具有重要意義。
3D打印走進主機廠——吉利站
2018年11月27日，上海市增材制造協會3D打印走進主機廠系列展示交流活動“3D打印走進吉利汽車”在杭州灣吉利汽車研究院順利舉行。悅瑞三維和SLM Solutions的銷售和技術人員共同接待了前來咨詢和參觀的客戶。
同期舉辦的研討會上，現場座無虛席，來自吉利汽車整車研究院零部件開發設計、輕量化、CAE、造型、試制、以及吉利動力總成研究院、吉利集團戰略規劃相關部門領導專家出席了研討會并深入探討交流。SLM Solutions的技術人員分享了3D打印在汽車領域的前沿應用和一站式解決方案。
展開 邁向太空，Optisys使用SLM Solutions 金屬3D打印機為航天項目制造零部件
Optisys是一家先進的天線和雷達產品供應商，該公司使用SLM?500設備進行航天零部件的生產，其生產的增材制造零部件已在眾多航天項目中投入使用，其中也包含登月任務。該公司對SLM?技術帶來的多種優勢特別感興趣，現在零部件可以進行拓撲優化，實現重量輕、體積小且強度高的設計，既滿足了零件本身的質量要求，同時也能滿足太空極端環境中的使用需求。
Optisys是一家創新型的射頻產品開發和制造公司，該公司使用金屬增材制造生產高度集成的產品，深受各大行業領先企業的信賴。Optisys還為客戶提供完善而廣泛的解決方案，諸如天線及雷達應用中的進料裝置、切槽面板、相控陣等解決方案，從海事領域到航天領域均有使用。
*Optisys 4x4 Ka波段跟蹤天線 - 無人機應用
自從購入了SLM?500，Optisys公司便擁有了高科技的金屬增材制造系統，專門用于生產高強度金屬零部件。Optisys公司首席執行官Janos Opra補充道：“增材制造是我們公司賴以生存的一項技術，而SLM?500滿足了我們的所有需求，我們使用該設備生產航天項目中的天線等零部件，然而要確保所生產的零部件能夠投入使用并非易事。從近地軌道使用的產品到太空探測器，增材制造的零部件必須能夠應用于整個惡劣且多變的太空環境。舉個例子，對于零部件而言，大氣環境下的氧原子運動就如同噴砂一般，但是在其他星球上，零部件則需要承受住高溫負荷以及極端溫度循環。所幸的是，SLM?技術生產的零部件不僅實現了輕量化，其優異的性能也能夠在各種極端環境下使用。”
與傳統制造方式相比，SLM?技術可以通過集成內部的中空結構來生產輕量化零部件，確保出色的零部件質量以及一致性。既減輕了零部件重量，又實現了功能及零部件的集成，降低了零部件的生產成本以及發射成本。
展開 
SLM制作模具零件
■ 耀德講堂 / 趙育德 講師
(轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.080)
前言
在積層制造推行至今，我認為采用SLM(Selective Laser Melting, SLM)制作模具零件無疑是MAM技術最成功的案例，如圖1與圖2表示。這是金屬積層制造迄今最成功的方向，沒有其二。這個成果其實是經過不斷的驗證和失敗，幸好跟著計算機科技的進步，包含金屬粉末制造的分選改良、設計與分析模具的軟件進步、制造模具的方法推陳出新、檢驗技術更加先進，多種條件技術的組合在一起才有今天這樣的成果。
我們都知道，金屬積層制造中有七大分類，在前面章節已經說明了最適合于金屬零件的加工方法就是SLM，主要在于直接融化金屬粉末并使其形成熔池，逐道再逐層的建立出整個產品的形狀，并且過程中以計算機輔助監控其尺寸并加以控制，因此SLM只要根據雷射能量功率和光斑尺寸，搭配足夠精細的粉末粒徑，以及更精確的機構動作，能夠控制到達10μm的精確度已經不成問題，這是MAM發展至今一直努力的目標。
圖1：SLM成型的原理（上視）──逐道完成產品形貌定義與結構固化（本圖片由邱博修改）。資料引用自https://www.researchgate.net/publication/328943270
圖2：SLM成型的原理（側視）──逐層完成產品形貌定義與結構固化（本圖片由邱博修改）。資料引用自https://www.researchgate.net/publication/328943270
再者，模具技術的進步已經是大家有目共睹，針對模仁與重要機構，以往是用模具塊材以減法加工的方式進行，而減法加工最大的問題在于移除不需要的材料所耗費的時間。此外，在模具材料價格昂貴的現況下，整套模具所移除的部分至少占整塊材料50%的重量，會在材料費用上造成許多不必要的浪費。
展開 VirtualLab運用：基于SLM光束整形系統中光學系統像差的研究
?非球面透鏡以幾乎零像差將SLM函數轉換成高帽光束。
8.總結
基于采用傅里葉光學的SLM光束整形系統的性能研究。
?理想光學系統采用2f系統代替具有透鏡像差的真實透鏡。
?分析由不同球面和非球面的性對高帽光束質量的影響。
光束整形應用需要高性能和低像差的光學系統，如非球面系統。
仿真計算在SLM 3D打印機鋪粉裝置設計中的應用
本期谷.專欄通過安世亞太的《仿真計算在SLM 3D打印機鋪粉裝置設計中的應用》一文來領略基于Ansys workbench軟件對SLM打印機鋪粉過程、鋪粉裝置與變形件發生碰磨的過程如何進行相應的力學分析，并針對不同形狀刮刀進行了對比，為鋪粉裝置的結構優化及選材提供一定的參考依據。
圖1 德迪智能DS1-200SLM金屬打印機
選擇性激光熔化過程中鋪粉環節對成型過程和最終的成型件質量有著重要的影響，鋪粉裝置的設計與優化，鋪粉過程的參數優化都需要進行大量的研究。
采用傳統實驗的方法對這些過程進行研究需要花費大量的時間、人力和物力，且很難從微觀的尺度對這一過程進行詳細的描述。
而針對該過程建立相應的模型，采用有限單元法或離散單元法對鋪粉過程進行相應的仿真，并結合一定的實驗進行驗證可以從微觀尺度更好的理解這一過程，對鋪粉裝置和鋪粉工藝進行更好的優化。
展開 SLM—仿真過程與數據管理平臺
? 外部系統集成
SLM 基于達索 3DE 平臺構建，具有高度靈活的底層架構，擁有良好的開放性和強大的功能擴展性，可實現與企業其他應用系統，如：PDM、TDM、高性能計算集群等平臺的集成，幫助企業建立一體化的信息系統架構，避免信息孤島的存在。
應用 & 案例
SLM 國內外成功客戶包括本田、標致、路虎、長城汽車等。例如，汽車某OEM基于SLM平臺實現了CAE部門的碰撞、結構強度分析、發動機性能仿真、流體仿真等仿真數據管理以及任務協同管理，提升了仿真業務效率。
中南大學《JMST》：SLM制備出抗拉強度1GPa耐腐蝕的中熵合金！
作為最流行的AM方法之一，具有超高凝固速率的選區激光熔化(SLM)能夠抑制中等溫度下出現的有害相的析出。因此SLM往往能夠提高合金元素固溶度，形成過飽和固溶體，產生的胞狀亞晶結構是極其獨特的，可以強烈地改變機械性能。不銹鋼(
SS
)是工業和日常生活中應用廣泛的材料之一。不銹鋼的結構類型多樣，如奧氏體、鐵素體或雙晶，而Cr是決定其整體耐蝕性的關鍵元素。研究表明腐蝕動力學與溶解在SS基體中的Cr含量成反比，但是Cr的過度合金化不可避免地導致Fe-Cr σ相沿晶界或晶界方向析出，使材料在受力時不可避免地集中晶間應力，材料脆性增加。在SS中Cr含量通常限制在17-22 wt.%。如何解決腐蝕-機械性能這一問題，一直是科學和工程領域面臨的挑戰。
中南大學的研究人員結合SLM AM技術和高/中熵合金(H/MEA)的新合金化策略，為制備細晶Cr過飽和不銹鋼Fe-Cr-Ni三元合金奠定了基礎。采用近等原子原理，FeCrNi MEA的平均Cr含量達到35 at.%的突破水平。在沒有σ相析出的情況下，SLM成功構建了MEA材料，并測試了其力學性能和耐蝕性。
展開 無質量損失的數據遷移：Nikon SLM Solutions信賴3Dfindit企業版
Nikon SLM Solutions使用CADENAS解決方案遷移了8600多個零部件并優化了設計工程流程
Nikon SLM Solutions公司依靠3Dfindit企業版實現了高效、高質量的數據遷移，并從另外兩個應用中獲益：戰略性零部件管理和ECAD集成。作為金屬增材制造集成解決方案的全球供應商，該公司被認為是選區激光熔化技術的先驅。其創新技術被廣泛應用于各行各業，包括汽車、能源、工具制造和航空航天，其中整個渦輪機部件都可以通過3D打印實現。
使用3Dfindit企業版進行數據遷移
在引入新的PLM和CAD軟件時，Nikon SLM Solutions曾面臨著數據遷移的挑戰。雖然可以使用轉換器將CAD數據從一個系統傳輸到另一個系統，但這往往會導致數據的質量下降。因此，該公司決定使用3Dfindit企業版將CAD數據遷移到新系統，便不會造成任何質量損失。這樣，在保持最高數據質量的同時，輸入每個新零件節省了約13分鐘。
一個軟件，多種應用
除了數據遷移，Nikon SLM Solutions還使用3Dfindit企業版對標準件、外購件和自制專有件進行結構化管理，以及將電子CAD數據 (ECAD) 集成到機械設計 (MCAD) 中。
展開 SLM——仿真過程與數據管理平臺
外部系統集成
SLM 基于達索3DE 平臺構建，具有靈活的底層架構，擁有良好的開放性和強大的功能擴展性，可實現與企業其他應用系統，如：PDM、TDM、高性能計算集群等平臺的集成，幫助企業建立信息系統架構，避免信息孤島的存在。
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
華南理工楊永強教授團隊在新一代SLM技術領域的研究進展
多材料鋪粉式金屬3D打印機
華南理工楊永強教授團隊開發了基于SLM技術的多材料鋪粉式金屬3D打印機，采用上送粉方式，可在成型過程中，不間斷打印的情況下添加粉末，可實現1-4種材料梯度成型、選區成型，支持單一材料及多種材料轉換。通過控制系統，還可以實時監控不同粉末用量數據。
成分梯度合金在航空航天和核領域具有重要的應用價值，部件不同位置可能會根據工作條件的不同選擇不同的材料。這些不同的工作條件可能需要某個特定的主要功能，例如一個位置需要抗腐蝕和另一個位置需要抗蠕變，這就需要連接兩種或多種不同的合金。同時，成分梯度材料在一些應用中可以顯著降低成本，中航工業沈陽飛機設計研究所采用增材制造實現了300M與A-100鋼梯度復合設計成型，使飛機起落架的制造成本降低了45%。
使用激光粉末床熔化和直接能量沉積為成分梯度合金制造提供了一種有吸引力的途徑，它們的分層送粉機制可以在多個空間維度引入化學成分的梯度。
END
無論聚焦細分領域，還是解決傳統SLM技術的制造通病，對原有技術進行創新正在成為趨勢，同時也成為產品脫穎而出的關鍵所在。實際上，這一點已經成為很多傳統SLM設備商的共識。
展開 SLM制造MTS高溫拉伸夾具
實驗測試
AFIT研究人員將SLM成形的MTS夾具安裝于22 KIP 810 MTS?，去離子水作為冷卻劑，流速為13.5mL/sec，冷卻劑溫度為22℃，夾緊壓力為6.8 MPa，拉力為1000N，蠕變溫度為700℃。在蠕變測試過程中，金屬夾具表面涂覆Aeroglaze Z306，FLIR? SC7650紅外攝像機被用于監測3D打印夾具和傳統制造夾具的熱圖像。
結果顯示，3D打印成形的夾具具有更好的熱轉換效果，傳統工藝制造的夾具冷卻過程中，平均溫度為31.7℃，而3D打印的只有27.7℃。
總結
金屬3D打印隨形冷卻水路，為模具提供了更廣闊的設計空間，同時這種優勢也可應用到其他領域。AFIT研究人員利用SLM制造的IN 718 MST夾具，在高溫蠕變測試中具有很低的熱應力，降低了夾具在高溫和壓力環境下開裂的可能性。為進一步提高冷卻流道的散熱能力，設計更為復雜的螺旋流道，創造湍流環境，提高熱傳換效率，這種設計也適用于其他類似應用。
（來自：3D打印技術參考）
展開 增材專欄 l 選區激光熔化SLM金屬3D打印的熔池及單道熔覆層仿真分析
通過對激光選區熔化激光與粉末的相互作用，單道熔池內金屬熔體的流動過程，相應工藝條件下熔池的形態及最終熔覆層的特性進行研究可以深入理解SLM制備機理，并可對SLM制備工藝設計和優化提供指導。
離散元分析可以對撒粉和鋪粉過程進行模擬，從而建立粉末床模型；選區激光熔化SLM金屬3D打印熔池及單道熔覆層的形成過程仿真可以采用計算流體動力學分析實現。
加工原理及粉末床模型的建立
激光選區熔化（Selective Laser Melting；SLM）樣品制備過程中以激光作為能量源熔化粉末形成熔池，且熔池內的金屬會產生流動，隨著激光的移開，熔池凝固形成了單道熔覆層。熔池及單道熔覆層的特性影響著最終所制備零件的質量。
視頻：選區激光熔化過程的高速照相
選區激光熔化熔池及單道熔覆層的形成過程主要涉及三個區域：基板（或已成形區域）、粉末層和保護氣氛；粉末特性（球形度、粒度分布、流動性等參數）對所形成的粉末床層有重要影響。
而粉末床對后續的激光選區熔化過程有重要影響，因此在仿真分析過程中有必要對粉末床的成形過程進行分析。
實際工況下粉末顆粒尺寸不均勻，隨鋪粉工藝改變粉末顆粒的存在位置及顆粒間距也有所變化，本文采用離散元方法對金屬粉末的鋪粉過程進行了仿真分析，模擬在Rocky中進行，包含有粉末床層的單道熔池計算域模型的建立過程如圖1所示：
圖1：單道熔池計算域模型的建立過程，來源安世亞太
網格處理及初始化
本文單道熔池計算域模型采用多面體網格進行劃分，最終的網格劃分情況如圖2所示。
展開 增材專欄 l 選區激光熔化SLM金屬3D打印的熔池及單道熔覆層仿真分析
通過對激光選區熔化激光與粉末的相互作用，單道熔池內金屬熔體的流動過程，相應工藝條件下熔池的形態及最終熔覆層的特性進行研究可以深入理解SLM制備機理，并可對SLM制備工藝設計和優化提供指導。
離散元分析可以對撒粉和鋪粉過程進行模擬，從而建立粉末床模型；選區激光熔化SLM金屬3D打印熔池及單道熔覆層的形成過程仿真可以采用計算流體動力學分析實現。
加工原理及粉末床模型的建立
激光選區熔化（Selective Laser Melting；SLM）樣品制備過程中以激光作為能量源熔化粉末形成熔池，且熔池內的金屬會產生流動，隨著激光的移開，熔池凝固形成了單道熔覆層。熔池及單道熔覆層的特性影響著最終所制備零件的質量。
視頻：選區激光熔化過程的高速照相
選區激光熔化熔池及單道熔覆層的形成過程主要涉及三個區域：基板（或已成形區域）、粉末層和保護氣氛；粉末特性（球形度、粒度分布、流動性等參數）對所形成的粉末床層有重要影響。
而粉末床對后續的激光選區熔化過程有重要影響，因此在仿真分析過程中有必要對粉末床的成形過程進行分析。
實際工況下粉末顆粒尺寸不均勻，隨鋪粉工藝改變粉末顆粒的存在位置及顆粒間距也有所變化，本文采用離散元方法對金屬粉末的鋪粉過程進行了仿真分析，模擬在Rocky中進行，包含有粉末床層的單道熔池計算域模型的建立過程如圖1所示：
圖1：單道熔池計算域模型的建立過程，來源安世亞太
網格處理及初始化
本文單道熔池計算域模型采用多面體網格進行劃分，最終的網格劃分情況如圖2所示。
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