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在原型和机械加工技术方面，有许多不同的令人兴奋的进展。
在本文中，我们将更深入地了解一项备受关注的先进技术:直接金属激光烧结(DMLS)。
请继续阅读该方法的概述、技术规范，以及我们对当前存在哪些挑战和机遇的看法，这些挑战和机遇有助于我们实现现在的目标，以及我们仍然需要实现的目标。
金属的性能一直与他们的制造方法紧密联系在一起，甚至就在几年前，3D打印可以生产出与铸造和锻造部件性能相媲美的部件的想法似乎还很疯狂。
新技术和材料不断地推动着可能性的边界，尽管前沿技术很吸引人，但我们工程师通常更感兴趣的是什么是可用的和成本有效的权利现在．
添加制造金属的方法不止一种，但对于这些方法是什么，可能存在一些混淆，因为不同的公司对相同的工艺可能有不同的名称。
许多公司都提供“3D打印金属”服务，但它涉及到装订材料的使用，主要是为了视觉目的——机械性能与金属的典型值不匹配，不建议进行机械加工。
对于性能与减法制造方法相似的金属部件，您可以在电子束熔炼(EBM)、直接金属激光烧结(DMLS)和选择性激光熔炼(SLM)之间进行选择。更令人困惑的是，DMLS和SLM有时可以互换使用!
在本文中，我们将重点讨论DMLS的优缺点，这是最普遍可用的技术。
该方法
DMLS是1995年首次开发的新技术，但直到2006年才达到生产商用产品的水平。像所有的增材制造技术一样，建筑首先要将CAD模型切成薄层。与SLM和EBM一样，DMLS的工作原理是在微米级的金属粉末层上运行一个热源(激光束)，将它们融合在一起
在EBM和SLM中，材料被完全熔化，而在DMLS中，材料被加热到足够的分子融合在一起。这三种技术都能生产出密度超过98%的零件，剩余的粉末可以重复使用，浪费低。
对于金属和其他材料，原型和低产量是关键的成功设计您的部分更大的生产运行。随着材料的改进，DMLS有很大的潜力。
技术规格
- 材料:理论上讲，只要烧结粉末正确制备，任何材料都可以使用。目前可用的材料包括:铝AlSi10Mg，钴铬(MP1和SP1)，马氏体时效钢(MS1)，镍(IN625和IN718)，不锈钢(GP1和PH1)，和钛(Ti64)。
- 公差:第一英寸为±0.005英寸，此后每英寸为±0.002英寸
- 表面光洁度:350µ- inch -类似熔模铸造
- 最大尺寸(旧机器):250mm x 250mm x 325 mm (9.85 in x 9.85 in x 12.8 in)
- 最大尺寸(新机器):400mm x 400mm x 400mm (15.8 in x 15.8 in x 15.8 in)
机会
- 可用于DMLS的材料每年都在增加，这些合金的抗拉强度、韧性和硬度可以与传统制造的合金相媲美。
- DMLS允许用难以加工的金属制造零件，例如钛．
- 零件成本不像加工操作那样由复杂性决定。复杂、几何复杂的零件几乎与尺寸相似的简单零件的成本相同，这意味着在重量和材料上可以大量节省。
- 可以实现传统加工工艺难以实现甚至不可能实现的几何形状，如空心截面和复杂的空腔和通道系统。
- 高度个性化的定制部件是可能的，例如用于生物医学和牙科应用
- 小部件可以捆绑在一起，以节省成本，包括测试相同设计的多个版本。
- 需要另一种加工操作的特征可以嵌入到零件中，如螺纹和表面图案。
挑战
- 这项技术仍在发展中，要生产出高质量的零件还需要大量的试验和错误，即使是由该领域的专家进行。
- 虽然复杂的几何图形当然是可能的，但许多功能仍然需要在打印过程中支持几何图形。这增加了材料成本和后处理成本。
- 为了消除应力，提高表面光洁度和公差，可能需要进行抛光、喷丸、热处理和机械加工等后处理。
- 贵啊!定价结构不明确，取决于零件形状、材料和制造——收到的一个示例零件报价在650美元到2200美元之间！如果你选择了dls，确保你的零件得到多个报价，以确保你得到最好的价值。
我们现在的处境
与任何发展中的技术一样，价格高，可获得性低，包括熟练的DMLS制造商，特别是钛等特定材料。低需求意味着制造商必须为每个客户单独编程，而不是捆绑在一起以降低成本，这意味着客户需要更高的价格。
由于价格如此之高，即使材料性能可能与机加工或锻造零件一样好，DMLS不是一种成本有效的原型制造方法，除非你的零件不能用其他方法制造。机器和专业技术不断改进，价格不断下降，但我们可能至少还有5年时间，才能真正成为消费产品的原型机。
除非你的设计达到了上述“机遇”中的几个要点，否则DMLS可能不适合你。
选择
由于金属的原型系统比塑料的更昂贵，所以使用它是有意义的3 d打印技术在用更健壮的方法制作功能原型之前，细化形状、公差和适合度等问题。当你的零件装配正确时，你可以开始首先考虑机加工，然后在后期的发展阶段进行熔模铸造。最具成本效益的方法将取决于您的零件设计-如果您需要帮助在Fictiv的团队决定。
- 加工-到目前为止，还没有更好的数控加工对于速度和可用性，无论你在哪里，你都可以找到几个价格有竞争力的机器商店，尽管你会有更多的材料损失，并在一定程度上限制你可以建造。
- 熔模铸造和砂型铸造-(相对而言)2-4周的交货周期较短，熔模铸造是快速金属原型的首选方法。使用蜡和砂子作为铸造材料意味着生产昂贵的金属模具不会浪费时间和金钱。
主要收获
DMLS是一项令人兴奋的技术，尽管它很容易被其可能性所吸引，但目前对于大多数设计来说，它并不是一种经济有效的解决方案。
在不久的将来，我们将看到技术的进步，以及航天、生物医学和国防工业的进步，从而降低消费性硬件开发的成本，这将是令人兴奋的。
