1, Materiale begrænsninger
I øjeblikket er de mest egnede til metalmaterialer såsom rustfrit stål, titanlegeringer, aluminiumslegeringer osv., de mulige typer materialer til SLM-teknologi er noget begrænsede. SLM-teknologien har i øjeblikket store begrænsninger for brugen af ikke-metalliske materialer. Dette er for det meste relateret til SLM-støbningsteknologiens unikke kvaliteter, hvor nogle materialer er tilbøjelige til at revne, vride sig og andre problemer under forarbejdningen, hvilket begrænser rækken af materialer, der kan håndteres. Ydermere er høj renhed af råmaterialer nødvendig for SLM-støbning for at mindske påvirkningen af forurenende stoffer på støbeprocessen. Materialer med høj renhed har noget høje anskaffelsesomkostninger, hvilket driver fremstillingsomkostningerne endnu mere.
For nogle materialer med unikke kvaliteter eller arkitekturer, såsom kompositmaterialer, nanomaterialer osv., har SLM-støbningsteknologi ret betydelige bearbejdningsvanskeligheder. For at opnå effektiv støbning skal disse unikke materialer nogle gange bearbejdes under visse procesbetingelser. Som følge heraf er procesmodifikationer og tekniske fremskridt baseret på egenskaberne af disse unikke materialer vokset til at være et stort fokus for fremme af SLM-teknologi.
2, Utilstrækkelig mekanisk ydeevne
Selvom SLM-teknologi producerer metaldele med høj densitet og overlegne mekaniske ydeevneindikatorer, en sådan trækstyrke end støbegods, og kan endda nå niveauet af smedning, har deres mekaniske kvaliteter stadig mangler. Funktionerne ved SLM-støbningsprocessen kan forårsage variationer i delenes tæthed i flere retninger, hvilket giver ujævne mekaniske egenskaber. Visse dele af emnet kan indeholde porer og usmeltet pulver under hele fremstillingsprocessen på grund af pulverets egenskaber og laserstrålens energifordeling, som kan påvirke tætheden og de mekaniske kvaliteter.
Desuden kan den termiske belastning, der frembringes ved hurtig smeltning og afkøling under SLM-støbning, forårsage deformation eller brud på dele. Endvidere kan den resterende spænding inde i komponenten påvirke komponentens mekaniske egenskaber, og derved sænke korrosionsbestandigheden og udmattelsesstyrken. De mekaniske kvaliteter af delene kan variere afhængigt af elementer som SLM-støbeprocesparametre, pulvermaterialer og efterbehandling; eksempler på sådanne variationer er hårdhed, trækstyrke og trykstyrke. Udsvingene i denne mekaniske ydeevne kan begrænse brugen af SLM-teknologi i nogle applikationer med høj præcision eller høj pålidelighed.
3, Problemer med behandlingsnøjagtighed
Da SLM-teknologien har ret lav dimensionel nøjagtighed, er det en udfordring at nå mikrometerniveauet. Dette skyldes for det meste vanskelighederne med præcist at styre smeltningen, størkningen og krympningen af metalpulver under støbeprocessen, hvilket derfor producerer ustabile dimensioner af de støbte stykker. Normalt er efterbehandling som slibning, polering osv. nødvendig for at øge dimensionsnøjagtigheden af støbte dele. Disse bearbejdningsteknikker kan i mellemtiden påvirke de støbte deles mekaniske kvaliteter og overfladekvalitet.
Ydermere afgørende for SLM-støbningsprocessens bearbejdningsnøjagtighed er dens ret høje overfladeruhed. Kontrol af overfladeruheden på et lavt niveau er udfordrende i metalpulver på grund af deres komplekse smelte-, flow- og størkningsprocesser gennem hele formningsprocessen. Ved den følgende brug af støbte dele kan dårlig overfladeruhed forårsage spændingskoncentration, korrosion og andre problemer. En stor vanskelighed ved udviklingen af SLM-teknologi er således, hvordan man sænker overfladeruheden og øger overfladekvaliteten af støbte dele ved at optimere procesparametre og efterbehandlingsprocedurer i SLM-støbeprocessen.
4, Lav produktionseffektivitet
Længere støbetid og dårligere produktionseffektivitet følger af lag for lag materialestabling, der kræves af SLM-støbemetoden. SLM-støbeteknikker har mindre produktionseffektivitet, flere fremstillingscyklusser og flere omkostninger end konventionelle subtraktive fremstillingsteknikker. Ydermere kompliceret i struktur og dyr i vedligeholdelse er SLM støbemaskiner. Udstyrsnedbrud kan forårsage længere nedetid, hvilket påvirker produktionsfremskridtet, øger vedligeholdelsesomkostningerne og dermed genererer produktionsrisici.
Desuden begrænser SLM-teknologiens produktionseffektivitet de tilgængelige støbematerialer. særskilte materialer har forskellige forarbejdningsparametre og ydeevnekriterier, som kræver optimering og justering for hvert materiale, hvilket forlænger produktionstiden og omkostningerne. Et af de vigtigste problemer, der skal løses i udviklingen af SLM-teknologi, er således, hvordan man kan øge produktionseffektiviteten af SLM-teknologi og sænke produktionsomkostningerne.
5, Høje omkostninger
Tre vigtige afspejlinger af de høje omkostninger ved SLM-teknologi er dem, der er relateret til indkøbsomkostninger for udstyr, råmaterialeomkostninger og vedligeholdelsesomkostninger. Produktionsomkostningerne for udstyret er noget betydelige i SLM-støbningsoperationer, da højpræcisionslasere og scanningssystemer anvendes der. Samtidig mangler SLM-støbningsprocessen stordriftsfordele og kræver et ganske lille antal udstyr, hvilket driver endnu flere stigninger i anskaffelsespriserne på udstyr.
Normalt sammensat af pulveriserede metaller, bruger SLM-støbning råmaterialer med noget betydelige forberedelses- og forarbejdningsomkostninger. Det lave forbrug af råmaterialer gør det ude af stand til at genbruge det resterende pulver, hvilket øger råvareomkostningerne. Ydermere garanterer hyppig vedligeholdelse og vedligeholdelse af SLM-støbeprocesudstyret deres normale ydeevne og levetid. Teknologiens store kompleksitet gør, at vedligeholdelses- og vedligeholdelsesudgifterne er noget dyre.
https://www.kina-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html