SLM 这玩意儿,它的激光光斑很小,所以用它做出的零件表面更光滑,精度更高。正因为这个大优点,在航空航天、生物医疗、珠宝饰品等好多领域都能看到它的身影。在 SLM 制造零件的流程里,有常见的几种悬垂结构,像水平的、不是水平的。不是水平的那种又能分成固定角度的和角度会变的。要是做零件的时候倾斜角度很小,或者每一层的厚度很大,那悬垂边缘靠粉末支撑的地方在理论上就会变得更长,这样一来悬垂结构就不容易做好了。

在通过 SLM 做悬垂结构的时候,存在一个理论上的最大能做好的角度。要是角度比这个还小,那悬垂结构就很可能会严重变形,最后就做失败了。但实际上在打印的时候,这个最大能做好的角度跟很多东西都有关,比如用的材料、用的设备、工艺的参数,还有悬垂结构模型的大小等。

用 SLM 做悬垂结构常常会有两个问题,一个是悬垂的表面会粘上粉末、挂上渣子,另一个是会收缩、会翘曲变形。这是因为做的时候悬垂面和普通的平面不一样。普通平面每一层下面支撑的是结实的金属,而悬垂面每一层悬垂边缘下面支撑的是粉末。激光照到粉末支撑的地方,传热效果特别差,只有金属的百分之一。这就让粉末支撑的地方吸收了太多热量,又散不出去,形成一个很大的熔池。在重力和一种叫毛细管力的作用下,熔池往下沉,就导致了悬垂表面粘粉挂渣的情况。举个例子,就好比搭积木,如果下面支撑的不稳当,搭起来的积木就容易歪歪扭扭或者垮掉。SLM 做悬垂结构也是这个道理,支撑部分的状况对最后的成品效果影响很大。