直接金属激光烧结 (DMLS) 3D 打印：技术概述

直接金属激光烧结 (DMLS) 属于 3D 打印的粉末床融合 (PBF) 类别，与 SLS 技术类似。然而，在 DMLS 中，使用金属粉末代替塑料粉末来制造可用于功能原型和生产部件的金属部件。

直接金属激光烧结技术类似于选择性激光熔化 (SLM) 技术，但两种工艺的区别在于金属粉末熔合所使用的温度。顾名思义，SLM 加热金属粉末，直到它完全熔化成液体。 DMLS 不会熔化金属粉末，而是烧结足够热的颗粒，以便它们的表面焊接在一起。无论如何，这两个术语（SLM 和 DMLS）在 3D 打印行业中经常可以互换使用。

DMLS 是如何工作的？

金属激光直接烧结工艺包括六个基本步骤：

• 第 1 步 – DMLS 流程首先将 3D 设计 CAD 文件数据切成单个极薄的层，为每一层生成 2D 模型
• 第 2 步 – 该机器在包含惰性气体的构建室区域内使用高功率光学激光器
• 第 3 步 – 有一个材料分配平台和一个构建平台以及用于将新粉末逐层移动到构建平台上的滚筒
• 第 4 步 – 将粉末放置在构建平台上时，激光开始向该层移动，选择性地将粉末烧结成固体。粉末层添加和烧结的顺序一直持续到整个零件完成
• 第 5 步 – 冷却后，周围松散的金属粉末会从打印机中清除。最后的步骤包括移除支撑结构和其他后处理
• 第 6 步 – DMLS 零件可以像通过传统金属加工生产的金属零件一样进行进一步加工。这可能包括机械加工、热处理或表面处理。

DMLS 3D打印材料

在最常用的 DMLS 材料中，Xometry 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技术的优势

来到 DMLS 时，以下是使其独立的最重要因素：

DMLS 允许复杂设计

DMLS 的一个主要优势是能够制造无法使用传统制造技术制造或太昂贵而无法制造的零件。当工程师设计具有复杂几何形状的零件（例如集成紧固特征、长而窄的通道或网状结构）时，可以看到 DMLS 的全部潜力。 DMLS 通过将多个零件组合到一个设计中来促进一体式装配，从而减少零件数量、装配时间和故障率。

快速周转时间

正常的传统工艺在制造前需要大量时间来设置工具，其中涉及夹具和固定装置，而在 DMLS 中，可以按需打印零件，无需任何斜坡或工具，与 CNC 加工相比，交货时间更短.缩短的交货时间和高效的原型制作流程相结合，可缩短周转时间。这是 DMLS 的最大优势之一。

DMLS 使用轻量级和耐用的组件

与传统加工的同类产品相比，由 Inconel 718、AlSi10Mg 和钴铬等超级合金制造的零件重量轻。例如，GE 著名的 3D 打印燃料喷嘴用于其 LEAP 系列发动机，过去由来自独立供应商的 20 个离散零件制成，但使用直接金属激光烧结 (DMLS) 制成的单件组件重量减轻了 25%并且比原来的部件强五倍。

DMLS 减少浪费

激光未触及的金属粉末可以回收再利用。粉末回收还可以降低价格。与 CNC 等传统工艺相比，产生的废物要少得多，在 CNC 等传统工艺中，大量废物以切屑的形式产生，这些废物是根据金属块的所需设计加工金属而产生的，而且很难回收.

关于 DMLS 技术的注意事项

除了 DMLS 的优点之外，还有一些注意事项。 DMLS最大的竞争对手将是CNC等传统加工技术。

DMLS 需要支持结构

由于DMLS属于基于粉末的融合范畴，支撑结构是不可避免的，最终需要借助后处理去除。在后处理过程中，金属打印部件的处理方式与传统制造的原始金属部件相似，这意味着 DMLS 制造的部件尚未准备好使用，需要进行一些工作。

DMLS 零件具有颗粒状表面光洁度

DMLS 打印的表面不会像 CNC 加工的表面那样光滑，并且不会那么容易产生所需的表面纹理。如果需要进行后处理以提高光洁度和美观度，成本也会相应增加。

昂贵的 DMLS 零件批量生产

大规模生产仍然是整个行业的一个巨大决定因素，这是 DMLS 与传统技术相比落后的地方，并且 3D 打印机组装物体的速度无法与传统装配线匹敌。因此，DMLS主要推荐用于一个单元到一个小批量。

有限的材料选择

一般来说，对于金属 3D 打印来说，材料选择较少，当所需部件需要特定材料时，这可能是一个限制因素，在决定您希望产品具有哪些技术特性时必须考虑到这一点。

有限的构建量

当需要较大的零件尺寸时，最好使用 CNC 加工。例如，DMLS 推荐的标准零件尺寸最大为 250 x 250 x 325 mm，而对于 CNC 加工，则最大为 2000 x 800 x 1000 mm。尺寸比较清楚地表明，由于粉末床尺寸有限，3D 打印无法制造巨大的零件。

收缩和有限的重复性

由于自然收缩过程，使用 DMLS 很难生产相同的零件。例如，第一次打印的零件和第 10 次打印的类似零件，在垂直方向（Z 方向）会有至少 2% 的误差，从而导致收缩。尺寸变化是由三个原因共同引起的：热收缩、烧结收缩和由于金属颗粒在烧结过程中下落而产生的膨胀。

Xometry 的 DMLS 3D 打印服务

Xometry Europe 为按需 3D 打印项目提供在线 DMLS 服务。凭借遍布欧洲的 2,000 多个合作伙伴网络，Xometry 可以在 3-5 天内交付 DMLS 3D 打印部件。将您的 CAD 文件上传到 Xometry Instant Quoting Engine，以获得可用于 DMLS 3D 打印的各种制造选项的即时报价。