1, Materiálová omezení
V současné době jsou většinou vhodné pro kovové materiály, jako je nerezová ocel, slitiny titanu, slitiny hliníku atd., možné druhy materiálů pro technologii SLM jsou poněkud omezené. Technologie SLM má v současnosti velká omezení pro použití nekovových materiálů. To většinou souvisí s jedinečnými vlastnostmi technologie lisování SLM, kdy některé materiály jsou náchylné k praskání, deformaci a dalším problémům během zpracování, což omezuje rozsah materiálů, se kterými lze manipulovat. Kromě toho je pro lisování SLM nezbytná vysoká čistota surovin, aby se snížil dopad kontaminantů na proces lisování. Vysoce čisté materiály mají poněkud vysoké pořizovací náklady, což ještě více zvyšuje výrobní náklady.
U některých materiálů s jedinečnými kvalitami nebo architekturami, jako jsou kompozitní materiály, nanomateriály atd., má technologie SLM lisování poměrně značné potíže při zpracování. Aby se dosáhlo efektivního lisování, tyto jedinečné materiály někdy potřebují zpracování za určitých procesních podmínek. V důsledku toho se modifikace procesů a technický pokrok založený na vlastnostech těchto jedinečných materiálů staly hlavním cílem rozvoje technologie SLM.
2, Nedostatečný mechanický výkon
Přestože technologie SLM vyrábí kovové díly s vysokou hustotou a vynikajícími ukazateli mechanického výkonu, takovou pevností v tahu než odlitky a může dokonce dosáhnout úrovně výkovků, jejich mechanické vlastnosti mají stále nedostatky. Vlastnosti procesu lisování SLM by mohly způsobit odchylky v hustotě součástí v několika směrech, a proto vytvářet nerovnoměrné mechanické vlastnosti. Některé části obrobku mohou během výrobního procesu obsahovat póry a neroztavený prášek kvůli vlastnostem prášku a rozložení energie laserového paprsku, což může ovlivnit hustotu a mechanické vlastnosti.
Kromě toho by tepelné pnutí způsobené rychlým tavením a ochlazováním během SLM lisování mohlo způsobit deformaci dílu nebo lom. Kromě toho může mechanické vlastnosti součásti ovlivnit zbytkové napětí uvnitř součásti, čímž se sníží odolnost proti korozi a únavová pevnost. Mechanické vlastnosti dílů se mohou lišit v závislosti na prvcích, jako jsou parametry procesu lisování SLM, práškové materiály a následná úprava; příklady takových variací jsou tvrdost, pevnost v tahu a pevnost v tlaku. Kolísání tohoto mechanického výkonu by mohlo omezit použití technologie SLM v některých vysoce přesných nebo vysoce spolehlivých aplikacích.
3, Problémy s přesností zpracování
Protože technologie SLM má poměrně nízkou rozměrovou přesnost, dosažení úrovně mikrometrů je náročné. To většinou pramení z obtíží s přesným řízením tavení, tuhnutí a smršťování kovového prášku během lisovacího procesu, čímž vznikají nestabilní rozměry lisovaných kusů. Obvykle je nutné dodatečné zpracování jako broušení, leštění atd., aby se zvýšila rozměrová přesnost lisovaných dílů. Tyto techniky zpracování mohou mezitím ovlivnit mechanické vlastnosti a kvalitu povrchu lisovaných dílů.
Kromě toho je pro přesnost obrábění procesu lisování SLM rozhodující jeho poměrně vysoká drsnost povrchu. Řízení drsnosti povrchu na nízké úrovni je u kovového prášku náročné kvůli jejich složitým procesům tavení, tečení a tuhnutí během procesu tváření. Při následujícím použití lisovaných dílů může špatná drsnost povrchu způsobit koncentraci napětí, korozi a další problémy. Hlavním problémem, kterému čelí vývoj technologie SLM, je tedy to, jak snížit drsnost povrchu a zvýšit kvalitu povrchu lisovaných dílů optimalizací parametrů procesu a postupů následného zpracování v procesu lisování SLM.
4, Nízká efektivita výroby
Delší doba formování a horší efektivita výroby vyplývá z vrstvení materiálu po vrstvách, které vyžaduje metoda SLM formování. Lisovací techniky SLM mají nižší efektivitu výroby, více výrobních cyklů a vyšší náklady než konvenční subtraktivní výrobní techniky. Kromě toho je lisovací stroj SLM komplikovaný ve struktuře a nákladný na údržbu. Porucha zařízení by mohla způsobit delší prostoje, což by ovlivnilo postup výroby, zvýšilo náklady na údržbu a tak generovalo výrobní rizika.
Efektivitu výroby technologie SLM dále omezují dostupné formovací materiály. různé materiály mají odlišné parametry zpracování a výkonnostní kritéria, která vyžadují optimalizaci a přizpůsobení pro každý materiál, čímž se prodlužuje doba výroby a náklady. Jedním z hlavních problémů, který je třeba při vývoji technologie SLM vyřešit, je tedy to, jak zvýšit efektivitu výroby technologie SLM a snížit výrobní náklady.
5, Vysoká cena
Tři klíčové odrazy vysokých nákladů na technologii SLM jsou ty, které souvisí s náklady na pořízení zařízení, náklady na suroviny a náklady na údržbu. Výrobní náklady na zařízení jsou při lisovacích operacích SLM poněkud významné, protože se zde používají vysoce přesné lasery a skenovací systémy. Současně proces SLM lisování postrádá úspory z rozsahu a vyžaduje poměrně malý počet zařízení, což vede k ještě většímu nárůstu pořizovacích cen zařízení.
Formování SLM, které se obvykle skládá z práškových kovů, používá suroviny s poněkud značnými náklady na přípravu a zpracování. Nízká míra využití surovin znemožňuje recyklaci zbytkového prášku, což zvyšuje náklady na suroviny. Kromě toho častá údržba a údržba lisovacích zařízení SLM zaručuje jejich normální výkon a životnost. Velká složitost technologie způsobuje, že náklady na údržbu a údržbu jsou poněkud nákladné.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html