訊：隨著科學技術日新月異的進步，機械加工行業(yè)不斷發(fā)展。而快速成型技術，尤其是激光3D打印技術在機械加工行業(yè)中起到了越來越大的作用，并漸漸在制造業(yè)得到了廣泛應用，成為了如今機械制造業(yè)中不可或缺的一部分。3D打印技術正在快速改變我們傳統(tǒng)的生產方式和生活方式，不少專家認為，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、個性化、定制化為特點的3D打印制造技術將推動第三次工業(yè)革命 。

　　金屬零件3D打印技術作為整個3D打印體系中最前沿和最有潛力的技術，是先進制造技術的重要發(fā)展方向。按照金屬粉末的添置方式將金屬3D打印技術分為三類：（1）使用激光照射預先鋪展好的金屬粉末，即金屬零件成型完畢后將完全被粉末覆蓋。這種方法目前被設備廠家及各科研院所廣泛采用，包括直接金

　　屬激光燒結成型（Direct Metal Laser Sintering,DMLS）、激光選區(qū)熔化（Selective laser melting, SLM）和LC（Laser Cusing）等；（2）使用激光照射噴嘴輸送的粉末流，激光與輸送粉末同時工作（Laser Engineered Net Shaping，LENS）。該方法目前在國內使用比較多；（3）采用電子束熔化預先鋪展好的金屬粉末（Electron Beam Melting,EBM），此方法與第1類原理相似，只是采用熱源不同。

　　激光選區(qū)熔化技術是金屬3D打印領域的重要部分，其采用精細聚焦光斑快速熔化300－500目的預置粉末材料，幾乎可以直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結合的功能零件。致密度可達到近乎100%，尺寸精度達20－50微米，表面粗糙度達20－30微米，是一種極具發(fā)展前景的快速成型技術，而且其應用范圍已拓展到航空航天、醫(yī)療、汽車、模具等領域。

　　目前SLM設備的研究和開發(fā)也成為了國內外快速成型領域的熱點。本文對SLM設備的組成和成型原理進行了一個概述性的介紹，對比了國內外SLM設備的參數(shù)，并對SLM設備和技術的發(fā)展進行了展望。

　　SLM成型設備

　　SLM設備一般由光路單元、機械單元、控制單元、工藝軟件和保護氣密封單元幾個部分組成。

　　光路單元主要包括光纖激光器、擴束鏡、反射鏡、掃描振鏡和F-?聚焦透鏡等。激光器是SLM設備中最核心的組成部分，直接決定了整個設備的成型質量。近年來幾乎所有的SLM設備都采用光纖激光器，因光纖激光器具有轉換效率高、性能可靠、壽命長、光束模式接近基模等優(yōu)點。由于激光光束質量很好，激光束能被聚集成極細微的光束，并且其輸出波長短，因而光纖激光器在精密金屬零件的激光選區(qū)熔化快速成型中有著極為明顯的優(yōu)勢。擴束鏡是對光束質量調整必不可少的光學部件，光路中采用擴束鏡是為了擴大光束直徑，減小光束發(fā)散角，減小能量損耗。掃描振鏡由電機驅動，通過計算機進行控制，可以使激光光斑精確定位在加工面的任一位置。為了克服掃描振鏡單元的畸變，須用專用平場F-?掃描透鏡，使得聚焦光斑在掃描范圍內得到一致的聚焦特性。

　　機械單元主要包括鋪粉裝置、成型缸、粉料缸、成型室密封設備等。鋪粉質量是影響SLM成型質量的關鍵因素，目前SLM設備中主要有鋪粉刷和鋪粉滾筒兩大類鋪粉裝置。成型缸與粉料缸由電機控制，電機控制的精度也決定了SLM的成型精度。