コンピューターの設計図面から直接ロケットノズルや人間の骨インプラントなどの複雑で強力な金属部品を印刷することを想像してください。これがによってもたらされた変化ですメタル3D印刷。
しかし、本当にそれを使用したい場合は、DMLS、SLM、LPBF、SLSなどの略語に混乱します。名前は非常に似ていますが、作業原則は似ており、しばしば混乱していますが、重要な違いは、「S」(焼結)と「M」(融解)にあります。
SLMは金属粉末の液体への完全な溶融を追求し、その後固化しますが、DMLは粉末を焼いて高温で結合することを可能にし、必ずしも完全に溶かす必要はありません。この違いを過小評価しないでください!選択できる金属材料、製造された部品の性能、さらには投資する必要がある機器コスト(価格の差を2倍にすることができます)を直接決定します。
したがって、これら2つのテクノロジーのコアの違いを理解することは、プロセスを効果的に選択し、素材を一致させ、デザインを最適化し、金属の価値を完全にプレイする前提です添加剤の製造。次の明確な比較は、あなたの決定の基盤を築きます。
心配しないでください、これは私があなたがそれを理解するのを手伝うところです。詳細に入る前に、次に、2つの間のコア理論的な違いを示す簡単なテーブルです。
属性 | DMLS(直接金属レーザー焼結) | SLM(選択的レーザー融解) |
コア原則 | 焼結:溶融点の近くへの粉末のレーザー加熱。粉末粒子は、固体/半溶融状態の拡散融合を通して組み合わされます。 | 完全な融解:レーザーは粉を完全に溶かし、液体溶融プールに溶かし、それが形状に固まります。 |
該当する材料 | Ti6Al4Vチタン合金やインコネル718ニッケルベースの合金などの合金粉末に特に適しています。 | 純粋なチタンや純粋なアルミニウムなどの単一成分金属に最も適しており、合金でも広く使用されています。 |
典型的な微細構造 | 焼結された首によって粒子が接続されている構造。 | 鋳物に近い均一で密な冶金結合構造。 |
技術協会
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これは、EOS GMBHの技術および商標開発と密接に関連しています。 | 主にSLM SolutionsおよびFraunhofer Instituteの技術から派生しました。 |
技術分野
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どちらもレーザーパウダーベッド融解(LPBF)テクノロジーのカテゴリに属します。 | どちらもレーザーパウダーベッド融解(LPBF)テクノロジーのカテゴリに属します。 |
なぜこのガイドを信頼する必要があるのですか? JSチームからの直接体験
私たちのチームは、金属3Dプリント(主にDMLS/SLM)業界で10年以上働いており、などの主要な分野で使用される数千の部品を提供してきました。航空宇宙、医療、およびエネルギー。
これらのプロジェクトはショー用ではなく、材料を理解し、機器を調整し、印刷物をうまく処理する方法を知っていることを証明し、デザインから入手した部品までのチェーン全体が信頼できることを確認します。この強固な技術は私たちの専門的な自信です。
私たちはただ話しているだけでなく、ISOやNADCAPなどの国際的な認定をすべて持っており、研究開発に投資しています。私たちの技術的強さは業界で認識されています。
カーネギー・メロンのジャック・ベース教授がしばしば強調しているように、「積層造形では、このプロセスは材料です」。このプロセスの深い理解はここに反映されています。
信頼性といえば、顧客は長年にわたって私たちを信頼してきました。超高度品質、そして多くの成功したケースがあります。 JSと協力することを選択すると、10年以上にわたって蓄積された本当の強さ、エンジニアリングチームの専門的能力、業界に認識された強さ、そして私たちが最も大切にしているという品質保証が得られます。
LPBFとは何ですか?混乱するすべての「公式」条件を統合します
LPBFは公式の標準名です。LPBF(レーザーパウダーベッドフュージョン)は、ISOやASTMなどの国際標準組織によってこのタイプの金属3D印刷技術に与えられた公式の統一名です。確かにこれを覚えておいてください。
DMLとSLMは特定の実装方法です。しばしば、LPBFの大規模なカテゴリの下で実際に特定の技術的ルートであるDML(直接金属レーザー焼結)またはSLM(選択的レーザー融解)を聞くことができます。例えば、LPBFは一般用語のようなものです「車」、DMLとSLMは、さまざまな自動車ブランド(「メルセデスベンツ」や「BMW」など)の車を製造する特定の方法です。
業界は統一された方法でLPBFを使用しています。現在、それがテクニカルコミュニケーションであろうとプロジェクトの引用であろうと、人々はますます標準用語LPBFを直接使用する傾向があります。これにより、混乱を避け、レーザーを使用して層ごとに金属粉末層を溶かすことが明らかになります。3D印刷部品。
DMLの詳細な理解:高性能合金のために生まれました
人々はよく私に尋ねます:なぜDMLはこれらの高性能合金の処理に特に優れているのですか?詳細に説明させてください:
コアアドバンテージ:「困難な」合金のために生まれました
- DMLS(直接金属レーザー焼結)は、最初にEOSによって促進されました。その重要な機能の1つはそれですその「焼結」概念(今では融解に関するものですが)特に融解温度範囲の合金を処理するのに自然に適しています。
- 簡単に言えば、これらの合金が液体から固体に変わると、それらは一度にすべてを強化することを「不安」ではありません。レーザー処理内部応力の亀裂のリスクを減らします。これが、エアロエンジンブレードや医療インプラントなど、非常に厳しい分野で足場を獲得できる基本的な理由です。
デザインの自由をリリースし、複雑な部品を製造します。
DMLはこれらの高性能材料を安定に処理できるため、これまでに考えたことのない複雑な構造を製造することができます。たとえば、部品内の迷路のような冷却チャネルと、体重を減らして強度を確保するためのバイオニック格子構造、これらは従来の処理(ミリングとキャスト)。本質的に、DMLSは、このような高性能を生成するための強力なツールです、高複雑度3D印刷部品。
ハイテクフィールドに焦点を当てる:
DMLSの適用は、主に航空宇宙(高温耐性タービン刃、軽量ブラケット)、医療(良好な生体適合性を備えたカスタマイズされた整形外科インプラント、歯科)、およびハイエンドツール(複雑な調整冷却型インサート)に濃縮されていることがわかります。従来の製造方法のボトルネックの問題を解決します。
詳細なSLM:極端な密度を追求する純粋な金属の専門家
私たちが使用する重要なテクノロジーの1つについて話させてください - 選択的レーザー融解(SLM)、特に、極端な密度の純粋な金属部品製造の追求において。
明確な目標:「固体」金属部品を作成する
SLM 3D印刷技術のルーツは、ドイツのフラウンホーファー研究所から来ています。その核となるアイデアは使用することです高エネルギーレーザー金属粉末を液体状態に完全に溶かし、完全に固化させます。これの最大の利点は、結果として得られる金属部品にはほとんど毛穴がないことです。密度は100%に近い場合があります。
従来のプロセスと同等のパフォーマンス:
SLMは材料を非常に徹底的に溶かすことができ、冷却後に構造が密度が高いため、生成された部分の機械的強度、靭性、導電率、熱伝導率は、従来の方法(鍛造や鋳造など)によって生成されるものと同じかそれ以上のものです。これは、その場合には非常に重要です「純粋な」材料が必要です信頼できるパフォーマンス。
アプリケーションシナリオ:純粋な金属と高性能要件
これにより、SLMは純粋な金属(純粋な銅や純粋なチタンなど)または合金の処理に特に優れていると判断します。材料が必要です極端に使用されます。典型的な例には、純粋な銅の電子コンポーネントと、超高電気/熱伝導率を必要とするヒートシンク、または材料密度と強度に厳密な要件を持つ航空宇宙場の部分が必要です。
「SLM 3Dプリントテクノロジーは、極端な密度と性能を追求するために生まれた金属3D印刷ソリューションです。このような高需要の純粋な金属または高性能合金部品がある場合は、JSのプロのチームに連絡して、アイデアを現実に変えるのを手伝ってください!」
現実世界のぼやけた境界:なぜ彼らは今日そんなに似ているのですか?
DMLとSLMは似ていますが、違いは何ですか?現実には、それらを分離する線はかつてほど明確ではありません。理由を説明させてください:
テクノロジーの進化、同じ目的地への異なるパス:
- 初期の頃、DMLは「焼結」(部分融解)にもっと集中し、SLMは「完全な融解」を目指しました。
- しかし、今はどうですか?技術は速すぎました。コマーシャルDMLSマシン実際、粉末を完全に溶かすことができます。また、SLMマシンは、成功した広範な合金の処理にも使用できます。理論の中核的な違いは、今日の実際の生産ラインで非常にぼやけています。
名前はすべてになりません:
あなたの名前がSLMであるかDMLであるかに関心があるのではなく、それが最善です実際にパーツの品質に影響を与えるハードメトリックに注意してください。
- 機器ブランドとパフォーマンス:各メーカー(例:EOS、SLMソリューション、VELO3D)機器は、さまざまなレーザーシステム、粉末拡散精度、および大気制御を備えており、結果に直接影響します。
- パウダーは始まりです:金属粉末の品質、純度、粒子サイズ、および均一性は、最終部分の性能と欠陥を根本的に決定します。
- パラメーター調整が重要です:レーザーパワー、スキャン速度、スキャンパス、層の厚さなどのパラメーターを調整する方法は?適切に調整されていますか?これは、部品密度、精度、強度に直接リンクしています。すべての企業の技術的な競争力を反映しています。
- 後処理は成功または失敗を決定します:ストレスを和らげるための熱処理、慎重に除去をサポートし、必要な表面仕上げ(サンドブラストや研磨など)が最終的なパフォーマンス基準を達成するために必要です。
実際の決定は、ラベルではなく、要件に依存します。
したがって、特定のプロジェクトのテクノロジールートを選択するとき、焦点は「DMLSである必要があります」または「SLMでなければなりません」ではなく、パフォーマンスの要件と予算を明確にします、そして、最高の機器とプロセスの組み合わせを提供できるパートナーを見つけます。成功するための鍵カスタム3D印刷製造は、テクノロジーラベル自体ではなく、上記の具体的な要因にあります。
DMLS対SLS対ステレオリソグラフィ:混乱を止めてください!
私はそれをたくさん見つけます人々は、いくつかの3D印刷技術を「S」と混同する傾向があります、特にDML、SLS、ステレオリソグラフィ。コアの違いをすばやく整理させてください。
DMLS/SLM(金属パウダーベッドフュージョン):
これは私たちが以前に話していたテクノロジーです。コアは、高エネルギーレーザー(通常は200W -1KW+)で金属粉末を溶かすことです。 DMLSまたはSLMと呼ばれるかどうかにかかわらず、それらはすべて固体金属部品であり、高強度、高温抵抗、または複雑な構造を必要とするフィールドで使用されます。航空宇宙荷重を含む部品や生体適合性インプラントなど。コア材料は金属です、および機能は従来のプロセスに等しくなります。
SLS(選択的レーザー焼結):
この「S」もそうですレーザー焼結、しかし、それはプラスチック粉末を焼きます(最も一般的なのはナイロンPA12/PA11)、金属ではありません!レーザーは、プラスチック粉末粒子の表面を溶かし、一緒に溶接します。作られた部品はプラスチックであり、機能的なプロトタイプ、スナップオンパーツ、耐久性のあるハウジング(壁の厚さ> 1mm)などによく使用されます。その名前に「焼結」があるという理由だけで、金属DMLS/SLMと混同しないでください。材料は根本的に異なります!
ステレオリソグラフィ(SLA、軽い硬化):
このテクノロジーは完全に異なって機能します!材料として液体光感受性樹脂を使用します、そして、紫外線レーザー(または光源)で層ごとにそれを照射して、樹脂を化学反応を起こして固化させます。作られた部分は高精度で滑らかですが、材料は通常樹脂であり、機械的特性と温度抵抗は金属やナイロンほど良くありません。
主要な技術指標の比較(典型的な値):
索引 | DMLS/SLM(金属) | SLS(プラスチックパウダー) | SLA/DLP(樹脂) |
コア材料 | 金属粉末(TI、AL、鋼など) | プラスチックパウダー(主にナイロン) | 液体光感受性樹脂 |
典型的な層の厚さ(μm) | 20-50 | 80-120 | 25-100 |
部品の密度 | > 99.5% | 〜95-98%(多孔質) | 〜100%(物理的) |
典型的な引張強度 | TI6AL4V:> 1100 MPa | PA12:〜48 MPa | 標準樹脂:〜50-60 MPa |
後処理の必要性 | 必要(熱処理、サポート除去)。 | 通常、(パウダークリーニング)が必要です。 | その後、掃除して硬化させる必要があります。 |
主なアプリケーション領域 | 機能的な端子金属成分。 | 機能的なプロトタイプ、クリップ、シェル。 | 精密モデル、プロトタイプ、歯科。 |
高温変形温度(HDT) | > 500°C(TI) | PA12:〜150°C | 標準樹脂:〜50°C |
データソース:AMFG 2023業界レポートの平均。 Fraunhofer IAPT材料テストデータ(2024)。メーカー材料データシート(EOS、フォームラブ)
「覚えておいてください:DMLS/SLM =高性能金属コンポーネント、SLS =機能的プラスチックコンポーネント、SLA =樹脂高精度モデル。どのテクノロジーを選択する際の覚えておくべき重要なこと、パフォーマンス要件、精度要件。3D印刷サービス? JSに連絡してください。データとプロセスの専門知識を使用して、適切なテクノロジーを選択できるようにします!」
DMLS対SLS対ステレオリソグラフィ:混乱を止めてください!
私たちが特に誇りに思っているプロジェクトについて説明しましょう。トップF1チームの革新的な熱交換器を開発します。このケースでは、最も明確に説明されています伝統的な方法のボトルネックの周りにカスタム3Dプリンティングがどのように機能するか。
顧客にかかる困難な困難:
F1車は、クエストにおける体重減少と性能を事実上要求しています。チームは、熱交換器を非常にコンパクトなスペースに取り付ける必要があります。軽いだけでなく、最も効率的な量の熱を消散させるために、ヒトの血管系として複雑な内部の流れチャネルも必要です。非常に繊細で密閉された内的構造は、単に機械加工され、伝統的なもので生産するように溶接することはできませんCNC加工、および減量は問題外です。
JSのテクノロジーの選択:
LPBFは究極です。この課題に直面して、私たちの技術チームはレーザーパウダーベッドフュージョン(LPBF)テクノロジーすぐに。なぜ?
- デザインの自由:最初に、生体模倣設計と同様に、トポロジー最適化ソフトウェアを使用して、最高の光構造と効果的なスパイラル内部冷却チャネルを最適化しました。そのフォームは、従来のアプローチでは不可能です。
- 材料:アルミニウム合金パウダーALSI10MGが選択されました。軽量で、熱伝導が良好で、十分に強いため、レーシングパーツで使用するための細かい材料になります。
- 製造は不可能です:LPBFだけでも、1つのピースで0.5mmの壁の厚さを「印刷」することができます。内部チャネルは、迷路のように複雑であり、シーリングまたは強度のいずれかで構造が妥協されません。それは真の一回限りの成形です、いいえ溶接、そして漏れのリスクはありません。
画期的な結果:
私たちが配達した3D印刷部品、熱交換器のコアは、パフォーマンスに飛躍しました。
パフォーマンスインデックス | 従来のCNC加工ソリューション | JS LPBF 3D印刷ソリューション | 振幅を増やします |
部分重量 | 参照値(100%) | 60% | -40% |
熱散逸効率 | 参照値(100%) | 125% | +25% |
内部チャネルの複雑さ | シンプルなストレートチャネル | 3Dスパイラル/生体模倣チャネル | - |
キー壁の厚さ | ≥1.2mm | 〜0.5mm | 約58%薄い |
リードタイム | 8〜10週間(複雑なツールを含む)。 | 3〜4週間 | 短縮> 50% |
データソース:チームの実際の減量データ(2024シーズン)。チームウィンドトンネルとベンチテストレポート。
「このケースは、LPBFテクノロジーが従来の方法で達成することが「不可能」な高性能部品を製造できることを証明しています。厳格な重み、スペース、またはパフォーマンス要件もある場合は、JSエンジニアリングチームに連絡し、3D印刷を使用して極端なデザインを実現してください!」
あなたのプロジェクトを選ぶ方法は?実用的な意思決定ガイド
さまざまな3D印刷技術用語Bewildersの顧客。心配しないで!適切なテクノロジーを選択するための鍵は、DMLやSLMなどのラベルではなく、プロジェクトが実際に必要なものを知ることです。私たちと一緒に仕事をするのは簡単です、いくつかの中核的な質問に注意を払う必要があります。
- 部品はどこで使用されますか?環境はどのようなものですか?この部分の作業環境、温度、耐える必要がある力、腐食性との接触の状況を教えてください。
- どのパフォーマンスを最も評価していますか?必死に体重を減らすことですか?極度の強さを追求しますか?高温に耐えるには?またはそうですコスト管理の優先順位?目標が異なると、非常に異なる技術的ルートと材料の選択につながる可能性があります。明確な優先順位は、最高のバランスを見つけるのに役立ちます。
- 部品には、特に薄い領域、複雑な内部チャネル、特別な形の表面、または軽量構造がありますか?従来の処理では処理できないこれらの設計(CNCや鋳造)まさに3D印刷がその強みを示すことができる場所です。複雑になればなるほど、3Dプリントの利点は明らかになります。
JSの役割:これらの重要な情報を提供し、残りはJSエンジニアに任されています。あなたの実際のニーズに基づいて、私たちは次のようにします。
- 最も適切な材料と機器を正確に一致させます。
- プロセスパラメーターを深く最適化して、パフォーマンスが標準を満たしていることを確認します。
- 明確で透明なものを提供します3D印刷価格および配信サイクルの見積もり。
あなたは専門家である必要はありません。あなたのニーズを明確にするだけで、私たちはあなたがあなたのアイデアを効率的かつ確実に現実に変えるのを助けることができます。
略語を超えて:私たちはあなたのメタル3Dプリンティングエンジニアリングパートナーです
Metal 3Dプリンティングの成功の鍵は、DMLやSLMなどの略語の背後にある理論的な違いを理解しているかどうかではなく、これらのテクノロジーを実際に使用できる経験豊富なエンジニアリングチームがあるかどうかです。これは私たちのJSの価値です:
私たちはあなたの問題解決パートナーです:
技術用語に混乱しないでください。私たちの価値はあなたを理解することですエンジニアリングの課題そして、マシンがDMLS、SLM、または他の何かと呼ばれていても、最も適切な金属3D印刷ソリューションを使用して解決します。
プロセス全体で専門的なサポートを提供します。「印刷」に責任を負うだけではありません。JSチームはエンドツーエンドのエンジニアリングサービスを提供しています:
- デザイン最適化の提案:部品を印刷するだけでなく、優れたパフォーマンスと費用対効果を得ることができるように、デザインを調整するのに役立ちます。
- 材料科学制御:アプリケーションシナリオに従って、最もマッチングする金属パウダーをお勧めします。
- 生産リンクの制御:各レイヤーの融解品質を確保するために、レーザーパラメーターとスキャン戦略を正確に設定します。
- 細かい仕上げと着陸:熱処理、サポート除去、表面処理...すべてのステップは最終的な品質に影響し、専門的に処理します。
- ワンストップオンラインサービスエクスペリエンス:相談から配信まで、効率的で透明なオンライン3D印刷サービスを提供しています。要件を提出し、専門家の意見を得て、3D印刷価格を明確にし、進捗を追跡します。プロセスは明確で便利です専門的なサポート常にオンラインです。
よくある質問
Q1:それで、どちらが良いのか、DMLSまたはSLM?
- 実際には、処理する必要がある部分に依存します!今日、実際のアプリケーションでのこれら2つのテクノロジーのパフォーマンスは非常に近く、両方ともLPBF(レーザーパウダーベッド融合)テクノロジーに分類されています。
- ユーザーにとって、本当の質問は次のとおりです。「どのサービスプロバイダーが私の特定の部分とアプリケーションのシナリオに最適なLPBFソリューションを提供できますか?」これが成功または失敗の鍵です。
Q2:DMLS/SLMによって印刷されたコンポーネントはどれくらい強いですか?
- 私たちの専門的な後処理の後、彼らの機械的特性は通常、同じ素材の鋳造のレベルに到達するか、さらには上回ることさえあります、これは鍛造に非常に近いです。
- しかし、1つに注意すべきことは、印刷された部分の強度は、異なる方向にわずかに異なる場合があります(これは「異方性」と呼ばれます)。これは完全に私たちの管理下にあります。印刷方向とプロセスパラメーターを最適化することにより、最終部分が最も必要な方向で十分に強いことを確認できます。
Q3:メタル3Dプリントがそんなに高価なのはなぜですか?
秘密は、お金がどこに使われているかを理解することです。
- コアは、高品質の球状金属粉末が高価であり、精密機器の投資は巨大で、印刷には長い時間がかかり、経験豊富なエンジニアがパラメーターと多くの後処理を最適化する必要があります。
- しかし、そのユニークな価値を忘れないでください:従来のプロセスでは1つのピースではできない高性能の複雑な部品を作成し、金型の開口料、アセンブリパーツ、さらには重量を削減し、効率を高めることさえできます。最終的に、それはあなたの特定のニーズに依存します!
Q4:DMLSのフルネームは何ですか?
DMLSの略です直接金属レーザー焼結。ただし、現在の主流プロセスは実際に金属粉末を完全に溶かします。これは、焼結の文字通りの意味とは異なります。
まとめ
2つの用語DMLSおよびSLMもともとはさまざまな技術的アイデアを表していましたが、現在はレーザーパウダーベッドフュージョン(LPBF)テクノロジーに分類されています。それらの違いは、歴史的発展とさまざまなメーカーのブランドによってもたらされる名前の違いです。実際の印刷効果と材料特性において、それらはすでに非常に近いです。部品の質と成功率に本当に影響するのは、深い理解とこれらの精密機器を操作するために必要な実践的な経験。これが鍵です。
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