发布时间:2024年05月31日
SLM技术在制造复杂构件方面的优势,已经得到市场上的广泛认同,但市面上传统的SLM技术一般仅能成形较大特征尺寸的零件,且零件的表面粗糙度基本在5-20μm之间,零件制造精度基本在0.1mm以上。因此,对于小而精的零件需求,铂力特研发团队经过几年的技术探索,从设备、工艺、软件、原材料等各个维度进行了全方面研究,成功研究出高精密SLM成形技术,可直接成形出粗糙度Ra 2-3μm的零部件,零件精度可控制在0.05mm以下。
最终生成的模型图
如上图,为了直观的展示高精密SLM成形技术的成形质量,BLT设计团队利用算法数字设计生成了一款F-RD拓扑结构模型。F-RD结构是一种周期极小曲面结构,具有明显的双曲特征和复杂的曲率变化,主曲率半径是0.5mm左右到+∞(直线),利用算法随形生成的模型曲率变化丰富,最终成形的零件,可以看到同一层厚在不同倾斜程度的局部表面呈现出的效果。
为了给展示效果加码,使用普通SLM技术成形60μm、40μm、20μm三种层厚零件,使用10μm层厚(高精密SLM技术)成形零件,如上图,可以直观的看到零件的表面状态逐渐变好,粗糙度由Ra 7μm、6μm、5μm提升至Ra 2.6μm,高精密成形零件表面基本无分层打印导致的层间纹理,表面呈现非常细腻光滑的状态。
目前,铂力特研究出的高精密SLM成形技术,已实际应用到多个领域的零件批产中。
实例1:医疗结构件
此医疗用结构件最大直径尺寸为Φ3mm,其中有8个Φ0.3mm的液体通道,流道间最薄壁厚为0.09mm。传统的SLM技术无法成形该精密内部流道,使用BLT高精密SLM技术可以成功成形。该零件的8个液体通道全部能通水且无破壁,零件尺寸精度偏差≤0.05mm,且制件性能满足质量要求,避免了零件在使用过程中出现裂纹或变形的风险。
实例2:先端结构件
BLT协助MicroNeuro项目组研发的先端结构件,结构小巧精致,最小的结构只有0.15mm壁厚。传统加工存在难定位、难加工、易变性等问题。3D打印可以显著缩短零件的研发时间、降低材料成本、提高材料利用率,高效又环保。不仅如此,使用BLT高精密SLM技术,使得零件的表面光洁度和平整度较传统SLM工艺得到了很大的提升,满足了零件的表面粗糙度要求,保证了批产零件产品质量一致、良率稳定。
实例3:不锈钢螺纹件
外螺纹件的最薄尺寸仅为0.1mm,最小成形角度为30°,使用常规SLM技术需要针对螺纹结构添加支撑。BLT使用高精度SLM技术,成功打破“45°”支撑添加原则,在未添加支撑的基础上成功成形该零件,成形后仅通过表面喷砂处理就达到表面粗糙度Ra≤1.6μm的表面质量。
当下,增材制造已进入“大生产时代”,BLT高精密SLM技术使微型零件批量制造成为了可能。铂力特将不断进行研发创新,不断扩展SLM技术的应用场景,推动SLM技术的发展与革新。