用于底盘零件轻量化生产的SLM金属粉末快速成型技术

专题

用于底盘零件轻量化生产的SLM金属粉末快速成型技术

德国Fraunhofer激光器研究所提出了直接制造金属零件的选择性融化（SLM）金属粉末快速成型技术。该技术是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术，不受设计的限制，不需要使用其它工具就能生产出很复杂的轻量化结构件。伯德汽车公司和帕德博恩大学对在乘用车底盘零件上利用SLM金属粉末快速成型技术的可能性进行了评估，以满足批量生产的要求。一般SLM金属粉末快速成型技术所使用的金属粉末可分为混合粉末（一定成分的粉末经混合均匀而成）、预合金粉末（根据主要成分分为铁基、镍基、钛基等）和单质金属粉末（主要是钛粉），其中，单质金属粉末和预合金粉末成型件的成分分布、综合力学性能较好。

在生产乘用车底盘零件时，使用激光能量密度高的光纤激光器，在高能量密度下金属粉末完全熔化，经散热冷却后可实现与固体金属冶金焊接成型，根据成型件三维模型的分层切片信息，扫描系统控制激光束作用于待成型区域内的粉末对每层都进行扫描。扫描完毕后，送粉系统会根据所需的量输送粉末，铺粉系统会根据扫描的形状将粉末沉积在模具中，活塞缸相应地会下降一个层厚的距离，重复送粉和铺粉操作，直至所有三维模型的切片层全部扫描完毕。最后，活塞上推，从成型装备中取出零件，则零件生产过程结束。

与传统产品开发相比，利用SLM金属粉末快速成型技术生产汽车零部件除了需要添加一些具有特定性能的添加剂外，不需要额外的成本，且零部件从设计到制造过程所需时间很短。

刊名：The ATZ/MTZ Automotive Technology Roadshow（英）

刊期：2017年第13期

作者：Dr.-Ing.Volker Grienitz et al

编译：朱会