Обзор селективного лазерного плавления: материалы и применения

Селективное лазерное плавление (SLM) представляет собой разновидность технологии быстрого прототипирования, 3D-печати или аддитивного производства (AM), в которой для плавления и сплавления металлических порошков используется лазер высокой удельной мощности. Компонент формируется путем селективного плавления и сплавления порошка внутри слоев и между ними. Технология SLM также широко известна как прямое селективное лазерное спекание, LaserCusing и прямое лазерное спекание металлов; показано, что с ее помощью можно получать детали, близкие к заданной геометрии, с относительной плотностью до 99,9 %. Это позволяет изготавливать функциональные детали с плотностью, близкой к полной, и обеспечивает экономическую целесообразность процесса. Последние достижения в области волоконной оптики и мощных лазеров также позволили применять SLM для обработки различных металлических материалов, таких как медь, алюминий и вольфрам. Аналогичным образом были открыты новые направления исследований по применению SLM для керамических и композиционных материалов. В обзоре рассматривается процесс SLM и некоторые распространенные физические явления, связанные с данной технологией AM. Далее основное внимание уделяется следующим аспектам: (а) применению материалов, получаемых методом SLM, и (б) механическим свойствам деталей SLM, достигнутым в научных публикациях. Цель обзора заключается не в ограничении возможностей процесса SLM, а в том, чтобы дать читателям представление о свойствах материалов, достигнутых с помощью этого процесса на сегодняшний день. В заключительном разделе также рассматриваются тенденции исследований в области SLM.