1, Materialbegrensninger
For tiden mest egnet for metallmaterialer som rustfritt stål, titanlegeringer, aluminiumslegeringer, etc., er mulige typer materialer for SLM-teknologi noe begrenset. SLM-teknologi har i dag store begrensninger for bruk av ikke-metalliske materialer. Dette er for det meste relatert til de unike egenskapene til SLM-støpeteknologi, der noen materialer er utsatt for sprekker, forvrengninger og andre problemer under bearbeiding, noe som begrenser utvalget av materialer som kan håndteres. Videre er høy renhet av råmaterialer nødvendig for SLM-støping for å redusere påvirkningen av forurensninger på støpeprosessen. Materialer med høy renhet har noe høye anskaffelseskostnader, noe som driver produksjonskostnadene enda mer.
For noen materialer med unike kvaliteter eller arkitekturer, slike komposittmaterialer, nanomaterialer, etc., har SLM-støpeteknologi ganske betydelige prosesseringsvansker. For å oppnå effektiv støping trenger disse unike materialene noen ganger bearbeiding under visse prosessforhold. Følgelig har prosessmodifikasjoner og tekniske fremskritt basert på egenskapene til disse unike materialene vokst til å være et hovedfokus for utviklingen av SLM-teknologi.
2, Utilstrekkelig mekanisk ytelse
Selv om SLM-teknologi produserer metalldeler med høy tetthet og overlegne mekaniske ytelsesindikatorer, slik strekkstyrke enn støpegods, og kan til og med nå nivået av smiing, har deres mekaniske kvaliteter fortsatt feil. Funksjonene til SLM-støpeprosessen kan forårsake variasjoner i tettheten til delene i flere retninger, og derfor produsere ujevne mekaniske egenskaper. Enkelte deler av arbeidsstykket kan inneholde porer og usmeltet pulver gjennom hele produksjonsprosessen på grunn av egenskapene til pulveret og energifordelingen til laserstrålen, som kan påvirke tettheten og de mekaniske egenskapene.
Videre kan den termiske belastningen som produseres ved rask smelting og avkjøling under SLM-støping forårsake deldeformasjon eller brudd. I tillegg kan restspenningen inne i komponentens mekaniske egenskaper påvirkes, og dermed redusere korrosjonsmotstanden og utmattelsesstyrken. De mekaniske egenskapene til delene kan variere avhengig av elementer som SLM-støpeprosessparametere, pulvermaterialer og etterbehandling; eksempler på slike variasjoner er hardhet, strekkfasthet og trykkfasthet. Svingningene i denne mekaniske ytelsen kan begrense bruken av SLM-teknologi i enkelte applikasjoner med høy presisjon eller høy pålitelighet.
3, Problemer med å behandle nøyaktighet
Siden SLM-teknologi har ganske lav dimensjonsnøyaktighet, er det utfordrende å nå mikrometernivået. Dette skyldes for det meste vanskelighetene med nøyaktig å håndtere smelting, størkning og krymping av metallpulver under støpeprosessen, og derfor produsere ustabile dimensjoner av de støpte delene. Vanligvis er etterbehandling som sliping, polering osv. nødvendig for å øke dimensjonsnøyaktigheten til støpte deler. Disse bearbeidingsteknikkene kan i mellomtiden påvirke de mekaniske egenskapene og overflatekvaliteten til de støpte delene.
Videre avgjørende for SLM-støpeprosessens maskineringsnøyaktighet er dens ganske høye overflateruhet. Kontroll av overflateruheten på et lavt nivå er utfordrende i metallpulver på grunn av deres komplekse smelte-, flyt- og størkningsprosesser gjennom hele formingsprosessen. Ved følgende bruk av støpte deler kan dårlig overflateruhet forårsake spenningskonsentrasjon, korrosjon og andre problemer. En stor vanskelighet for utviklingen av SLM-teknologi er således hvordan man kan redusere overflateruheten og øke overflatekvaliteten til støpte deler ved å optimalisere prosessparametere og etterbehandlingsprosedyrer i SLM-støpeprosessen.
4, Lav produksjonseffektivitet
Lengre støpetid og dårligere produksjonseffektivitet følger av lag for lag materialstabling som kreves av SLM-støpemetoden. SLM-støpeteknikker har mindre produksjonseffektivitet, flere produksjonssykluser og flere utgifter enn konvensjonelle subtraktive produksjonsteknikker. I tillegg komplisert i struktur og kostbart vedlikehold er SLM-støpemaskineri. Utstyrshavari kan føre til forlenget nedetid, noe som påvirker produksjonsfremdriften, øker vedlikeholdskostnadene og genererer dermed produksjonsrisiko.
I tillegg begrenser SLM-teknologiens produksjonseffektivitet de tilgjengelige støpematerialene. distinkte materialer har distinkte prosessparametere og ytelseskriterier, som krever optimalisering og justering for hvert materiale, og dermed utvider produksjonstiden og kostnadene. Dermed er et av hovedproblemene som må løses i utviklingen av SLM-teknologi hvordan man kan øke produksjonseffektiviteten til SLM-teknologi og redusere produksjonskostnadene.
5, Høy kostnad
Tre nøkkelrefleksjoner av de høye kostnadene ved SLM-teknologi er de som er relatert til utstyrskjøpskostnader, råvarekostnader og vedlikeholdskostnader. Produksjonskostnaden for utstyret er noe betydelig i SLM-støpeoperasjoner siden høypresisjonslasere og skanningssystemer brukes der. Samtidig mangler SLM-støpeprosessen stordriftsfordeler og krever et ganske lite antall utstyr, noe som fører til enda flere økninger i anskaffelsespriser for utstyr.
Vanligvis sammensatt av pulveriserte metaller, bruker SLM-støping råmaterialer med noe betydelige forberedelses- og prosesseringskostnader. Den lave bruken av råvarer gjør at det ikke er i stand til å resirkulere restpulveret, og dermed øker råvarekostnadene. Videre garanterer hyppig vedlikehold og vedlikehold av SLM-støpeprosessutstyret deres normale ytelse og levetid. Den store kompleksiteten til teknologien gjør at vedlikeholds- og vedlikeholdsutgiftene blir noe kostbare.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html