核心技术“激光烧结”将解禁：3D打印希望与隐忧

2014-01-08 14:27

　　SLS技术的国内发展概况

　　在我国，RP研究工作起步于20世纪90年代，主要以跟踪研究为主，技术和设备以引进为主。引进RP设备，虽然加快了企业新产品的研发，取得了巨大经济效益，但其设备、配套设备及成形材料均需引进且价格昂贵，使生产成本过高，企业难以承担。为了解决矛盾，掌握自主知识产权，在国家和企业的大力资助下，国内各高校及科研院所逐步展开了RP技术的研究，并取得了骄人的成绩。

　　目前，我国从事SLS／SLM／DMLS技术研究的主要机构有：华中科技大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、华北工学院、大连理工大学、西南交通大学、中北大学等高校和研究机构。

　　华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室黄树槐教授及其课题组成员长期对SLS设备、材料、工艺以及烧结理论等方面进行研究，并成功开发具有自主知识产权的HRPS—IIIA选择性激光成形机。该课题组的蔡道生对SLS自适应分层算法、路径规划进行了研究，提出了扫描路径优化策略，提高了烧结成形速度。该校机械学院宾鸿赞教授及其课题组对SLS过程中的扫描路径进行了系统深入的研究，提出分形扫描路径，自主研制了钢丝绳驱动的2DSLS实验原形机，试验表明采用分形扫描的
　　SLS件的抗压强度提高20%左右，SLS功率降低20％左右，并进行了基于物理过程的SLS加工工艺仿真。

　　北京航空航天大学的赵保军对SLS过程致密度、聚苯乙烯粉末烧结温度场进行了仿真分析。汪苏教授研究了SLS工艺参数对制件性能的影响。

　　南京航宅航天大学沈以赴教授对多组分铜基金属粉末的SLS工艺进行了研究，分析了激光功率、光斑直径、扫描速度、扫描问距和铺粉厚度对烧结致密度的影响，发现当烧结能量密度大于某一临界值(O.15kJ／m3)时烧结致密度明显提高，但是能量密度大于0.3kJ／m3，致密度反而呈所降低。

　　华北工学院主要从事SLS激光系统的研究，提出的变长线激光扫描方式突破了目前SLS点扫描的传统模式，极大的提高了烧结质量和烧结成形效率。

　　此外，还有很多高校及研究所也参与了SLS技术的研究工作。目前国内已于RP成形系统、SLS成形机、金属粉末研究以及烧结理论、扫描路径等方面取得了许多重大成果。

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