选择性激光熔化技术的应用分析
选择性激光熔融（SLM）技术由德国Froounholfer
研究院于1995年首次提出，工作原理与SLS相似。SLM是将激光的能量转化为热能使金属粉末成型，其主要区别在于SLS在制造过程中，金属粉末并未完全熔化，而SLM在制造过程中，金属粉末加热到完全熔化后成型。
SLM工作流程为，打印机控制激光在铺设好的粉末上方选择性地对粉末进行照射，金属粉末加热到完全熔化后成型。然后活塞使工作台降低一个单位的高度，新的一层粉末铺撒在已成型的当前层之上，设备调入新一层截面的数据进行激光熔化，与前一层截面粘结，此过程逐层循环直至整个物体成型。SLM的整个加工过程在惰性气体保护的加工室中进行，以避免金属在高温下氧化。
SLM技术打印过程
激光按当前薄层的轮廓线选区熔化粉末
新一层粉末铺撒在当前层后，逐层熔化
获得最终成品
选择性激光熔化，顾名思义也就是在加工的过程中用激光使粉体完全熔化，不需要黏结剂，成型的精度和力学性能都比SLS要好。然而因为SLM没有热场，它需要将金属从20摄氏度的常温加热到上千度的熔点，这个过程需要消耗巨大的能量。
优势&技术限制
SLM主要优点：
SLM成型的金属零件致密度高，可达90%以上；
抗拉强度等机械性能指标优于铸件，甚至可达到锻件水平。显微维氏硬度可高于锻件；
由于是打印过程中完全融化，因此尺寸精度较高；
与传统减材制造相比，可节约大量材料。
SLM技术限制：
成型速度较低，为了提高加工精度，需要用更薄的加工层厚。加工小体积零件所用时间也较长，因此难以应用于大规模制造；
设备稳定性、可重复性还需要提高；
表面粗糙度有待提高；
整套设备昂贵，熔化金属粉末需要比SLS更大功率的激光，能耗较高；
SLM
技术工艺较复杂，需要加支撑结构，考虑的因素多。因此多用于工业级的增材制造。
SLM过程中，金属瞬间熔化与凝固，温度梯度很大，产生极大的残余应力，如果基板刚性不足则会导致基板变形。因此基板必须有足够的刚性抵抗残余应力的影响。去应力退火能消除大部分的残余应力。
工件残余应力过大，基板刚性不足导致的基板变形。
SLM应用
SLM材料
可用于SLM技术的粉末材料主要分为三类，分别是混合粉末、与合金粉末、单质金属粉末。
1. 混合粉末。混合粉末由一定比例的不同粉末混合而成。现有的
研究表明，利用SLM成型的构件机械性能受致密度、成型均匀度的影响，而目前混合粉的致密度还有待提高；
2. 预合金粉末。根据成分不同，可以将预合金粉末分为镍基、钴基、钛基、铁基、钨基、铜基等，
研究表明，预合金粉末材料制造的构件致密度可以超过95%；
3. 单质金属粉末。一般单质金属粉末主要为金属钛，其成型性较好，致密度可达到98%。
用于3D打印的金属粉末
目前SLM技术主要应用在工业领域，在复杂模具、个性化医学零件、航空航天和汽车等领域具有突出的技术优势。
航空航天
美国航天公司SpaceX开发载人飞船SuperDraco的过程中，利用了SLM技术制造了载人飞船的引擎。SuperDraco引擎的冷却道、喷射头、节流阀等结构的复杂程度非常之高，3D打印很好地解决了复杂结构的制造问题。SLM制造出的零件的强度、韧性、断裂强度等性能完全可以满足各种严苛的要求，使得SuperDraco能够在高温高压环境下工作。
利用SLM技术打印的航天零件
汽车
在3D打印技术众多的应用领域中，汽车
行业是3D打印技术最早的应用者之一。利用SLM技术制造的汽车金属零件，在降低成本、缩短周期、提高工作效率、生产复杂零件等方面具有优势，能够使车身设计、结构、轻量化等性能更优异。
