1, Materiálové obmedzenia
V súčasnosti sú väčšinou vhodné pre kovové materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ, zliatiny titánu, zliatiny hliníka atď., Možné druhy materiálov pre technológiu SLM sú trochu obmedzené. Technológia SLM má v súčasnosti veľké obmedzenia pre použitie nekovových materiálov. Súvisí to najmä s jedinečnými vlastnosťami technológie lisovania SLM, pričom niektoré materiály sú náchylné na praskanie, deformovanie a iné problémy počas spracovania, čím sa obmedzuje rozsah materiálov, s ktorými je možné manipulovať. Okrem toho je pre lisovanie SLM potrebná vysoká čistota surovín, aby sa znížil vplyv kontaminantov na proces lisovania. Vysoko čisté materiály majú trochu vysoké obstarávacie náklady, čo ešte viac zvyšuje výrobné náklady.
Pre niektoré materiály s jedinečnými kvalitami alebo architektúrami, ako sú kompozitné materiály, nanomateriály atď., má technológia lisovania SLM pomerne značné ťažkosti pri spracovaní. Aby sa dosiahlo efektívne tvarovanie, tieto jedinečné materiály niekedy potrebujú spracovanie za určitých podmienok procesu. V dôsledku toho sa modifikácie procesov a technický pokrok založený na vlastnostiach týchto jedinečných materiálov stali hlavným cieľom rozvoja technológie SLM.
2, Nedostatočný mechanický výkon
Hoci technológia SLM vyrába kovové diely s vysokou hustotou a vynikajúcimi ukazovateľmi mechanického výkonu, takou pevnosťou v ťahu ako odliatky a môže dokonca dosiahnuť úroveň výkovkov, ich mechanické vlastnosti majú stále nedostatky. Vlastnosti procesu lisovania SLM by mohli spôsobiť zmeny v hustote dielov v niekoľkých smeroch, čím by sa vytvorili nerovnomerné mechanické vlastnosti. Niektoré časti obrobku môžu počas výrobného procesu obsahovať póry a neroztopený prášok v dôsledku vlastností prášku a rozloženia energie laserového lúča, čo môže ovplyvniť hustotu a mechanické vlastnosti.
Okrem toho by tepelné napätie spôsobené rýchlym tavením a ochladzovaním počas tvarovania SLM mohlo spôsobiť deformáciu alebo zlomenie dielu. Mechanické vlastnosti súčiastky môže ďalej ovplyvňovať zvyškové napätie v jej vnútri, čím sa znižuje odolnosť proti korózii a únavová pevnosť. Mechanické vlastnosti dielov sa môžu líšiť v závislosti od prvkov, ako sú parametre procesu lisovania SLM, práškové materiály a dodatočná úprava; príkladmi takýchto variácií sú tvrdosť, pevnosť v ťahu a pevnosť v tlaku. Kolísanie tohto mechanického výkonu by mohlo obmedziť použitie technológie SLM v niektorých aplikáciách s vysokou presnosťou alebo vysokou spoľahlivosťou.
3, Problémy s presnosťou spracovania
Keďže technológia SLM má pomerne nízku rozmerovú presnosť, dosiahnutie mikrometrovej úrovne je náročné. Toto je väčšinou spôsobené ťažkosťami s presným riadením tavenia, tuhnutia a zmršťovania kovového prášku počas procesu tvarovania, čím vznikajú nestabilné rozmery tvarovaných kusov. Na zvýšenie rozmerovej presnosti lisovaných dielov je zvyčajne potrebné následné spracovanie, ako je brúsenie, leštenie atď. Tieto techniky spracovania môžu medzitým ovplyvniť mechanické vlastnosti a kvalitu povrchu lisovaných dielov.
Okrem toho je pre presnosť obrábania lisovacieho procesu SLM rozhodujúca jeho pomerne vysoká drsnosť povrchu. Kontrola drsnosti povrchu na nízkej úrovni je pri kovových práškoch náročná kvôli ich zložitým procesom tavenia, toku a tuhnutia počas celého procesu tvárnenia. Pri nasledujúcom použití lisovaných dielov môže zlá drsnosť povrchu spôsobiť koncentráciu napätia, koróziu a iné problémy. Hlavným problémom, ktorému čelí vývoj technológie SLM, je teda to, ako znížiť drsnosť povrchu a zvýšiť kvalitu povrchu lisovaných dielov optimalizáciou parametrov procesu a postupov následného spracovania v procese lisovania SLM.
4, Nízka efektivita výroby
Dlhší čas formovania a horšia efektivita výroby vyplýva z vrstvenia materiálu po vrstvách, ktoré vyžaduje metóda formovania SLM. Lisovacie techniky SLM majú menšiu efektivitu výroby, viac výrobných cyklov a vyššie náklady ako konvenčné subtraktívne výrobné techniky. Okrem toho sú lisovacie stroje SLM komplikované v štruktúre a drahé na údržbu. Porucha zariadenia by mohla spôsobiť predĺženie prestojov, čo by ovplyvnilo postup výroby, zvýšilo náklady na údržbu a tak generovalo výrobné riziká.
Okrem toho obmedzujú efektivitu výroby technológie SLM dostupné formovacie materiály. odlišné materiály majú odlišné parametre spracovania a výkonnostné kritériá, ktoré vyžadujú optimalizáciu a prispôsobenie pre každý materiál, čím sa predlžuje čas výroby a náklady. Jedným z hlavných problémov, ktoré je potrebné vyriešiť pri vývoji technológie SLM, je teda zvýšenie efektívnosti výroby technológie SLM a zníženie výrobných nákladov.
5, Vysoké náklady
Tri kľúčové odrazy vysokých nákladov na technológiu SLM sú tie, ktoré súvisia s obstarávacími nákladmi zariadenia, nákladmi na suroviny a nákladmi na údržbu. Výrobné náklady na zariadenie sú pri lisovacích operáciách SLM trochu významné, pretože sa tam používajú vysoko presné lasery a skenovacie systémy. Procesu SLM lisovania zároveň chýbajú úspory z rozsahu a vyžaduje si pomerne malý počet zariadení, čo vedie k ešte väčšiemu nárastu obstarávacích cien zariadení.
Formovanie SLM, ktoré sa zvyčajne skladá z práškových kovov, používa suroviny s trochu významnými nákladmi na prípravu a spracovanie. Nízka miera využitia surovín znemožňuje recykláciu zvyškového prášku, čím sa zvyšujú náklady na suroviny. Okrem toho častá údržba a údržba lisovacích zariadení SLM zaručuje ich normálny výkon a životnosť. Veľká zložitosť technológie spôsobuje, že náklady na údržbu a údržbu sú trochu nákladné.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html