直接金属激光烧结 (DMLS)：功能性金属部件的先进 3D 打印技术

直接金属激光烧结 (DMLS) 属于粉末床熔融 (PBF) 类 3D 打印，类似 SLS 技术。但 DMLS 用金属粉末而非塑料粉末，制造可用于功能原型和生产部件的金属件。

DMLS 技术类似选择性激光熔化 (SLM)，但两者区别在于金属粉末熔融温度。SLM 顾名思义将金属粉末加热至完全熔化成液态。DMLS 不熔化金属粉末，而是烧结热粒子使其表面熔焊。无论如何，SLM 和 DMLS 术语在 3D 打印行业常互换使用。

DMLS 如何工作？

直接金属激光烧结过程包含六个基本步骤：

• 步骤 1 – DMLS 过程始于将 3D 设计 CAD 文件切片为单个极薄层，为每层生成 2D 模型
• 步骤 2 – 机器使用高功率光学激光，构建腔内含惰性气体
• 步骤 3 – 有供粉平台、构建平台和铺粉滚筒，逐层移动新粉末到构建平台
• 步骤 4 – 铺粉后激光开始本层路径，选择性烧结粉末成固体。粉末铺层和烧结序列持续至整件完成
• 步骤 5 – 冷却后，从打印机移除周围松散金属粉末。后续步骤含支撑结构拆除和其他后处理
• 步骤 6 – DMLS 部件可像传统金属加工件一样进一步加工。含机加工、热处理、表面处理。

DMLS 3D 打印材料

Xometry 在最通用 DMLS 材料中提供：

• 铝：如 AlSiMG
• 钢：如工具钢 MS1、不锈钢 17-4、不锈钢 316L
• Inconel：如 Inconel 718

DMLS 技术优势

DMLS 突出的最重要因素：

DMLS 实现复杂设计

DMLS 主要优势是制造传统工艺无法或成本过高制造的部件。工程师设计含复杂几何（集成紧固特征、长窄通道、网格结构）部件时，DMLS 潜力全显。DMLS 促进一体化组装，通过将多部件合并为单一设计，减少部件数、装配时间和失效率。

快速交付周期

常规工艺需大量时间设置工装（夹具治具），而 DMLS 可按需打印，无爬坡准备和工装，交期比 CNC 短。缩短交期与高效原型流程结合，减少周转时间，是 DMLS 最大优势之一。

DMLS 实现轻量化耐用部件

Inconel 718、AlSi10Mg、钴铬等超合金制造部件比传统加工同类更轻。例如 GE 著名 LEAP 发动机 3D 打印燃油喷嘴，原为 20 个独立供应商离散部件，DMLS 后成单件，重量减轻 25%，强度提升 5 倍。

DMLS 减少浪费

未被激光触及的金属粉末可回收再利用。粉末回收也降低价格。产生废料显著少于 CNC 等传统工艺，后者按设计从金属块加工产生切屑，难回收。

DMLS 技术考量

除 DMLS 优势外，有几个考量。最大竞争对手是 CNC 等传统加工技术。

DMLS 需支撑结构

因 DMLS 属粉末床熔融，支撑结构不可避免，最终需后处理拆除。后处理中金属打印件按常规金属件处理，意味着 DMLS 制造件非即用态，需后续加工。

DMLS 部件表面颗粒感

DMLS 打印表面不如 CNC 光滑，难产生所需表面纹理。若后处理需改善光洁度美观，成本相应增加。

DMLS 部件批量生产昂贵

量产仍是各行业巨大决策因素，DMLS 此处滞后于传统技术，3D 打印机组装物体速度无法匹敌传统装配线。因此 DMLS 主要推荐单件到小批量。

材料选择有限

金属 3D 打印材料选择普遍少，需特定材料时成限制因素，决定产品技术特性时须考虑。

构建体积受限

需大尺寸部件时，首选 CNC。例如 DMLS 推荐标准尺寸 ≤250×250×325 mm，CNC 为 ≤2000×800×1000 mm。尺寸对比清晰显示 3D 打印因粉末床尺寸限制无法制造大型部件。

收缩与有限重复性

DMLS 很难生产完全相同部件，因自然收缩过程。例如首件和第 10 件在垂直方向 (Z 向) 至少有 2% 误差，导致收缩。尺寸变化由三源组合引起：热收缩、烧结收缩、烧结时金属颗粒落下膨胀。

Xometry 的 DMLS 3D 打印服务

Xometry Europe 提供在线 DMLS 服务，面向按需 3D 打印项目。拥有欧洲 2000+ 合作伙伴网络，Xometry 最快 3–5 天交付 DMLS 3D 打印部件。上传 CAD 文件至 Xometry 即时报价引擎，获取 DMLS 3D 打印的即时报价及各制造选项。