1, Malzeme sınırlamaları
Şu anda çoğunlukla paslanmaz çelik, titanyum alaşımları, alüminyum alaşımları vb. gibi metal malzemeler için uygundur, SLM teknolojisi için olası malzeme türleri bir miktar sınırlıdır. SLM teknolojisi şu anda metalik olmayan malzemelerin kullanımı konusunda büyük kısıtlamalara sahiptir. Bu çoğunlukla SLM kalıplama teknolojisinin benzersiz nitelikleriyle ilgilidir; bazı malzemeler işleme sırasında çatlamaya, bükülmeye ve diğer sorunlara eğilimlidir, bu nedenle işlenebilecek malzeme aralığını kısıtlar. Ayrıca, kirletici maddelerin kalıplama işlemi üzerindeki etkisini azaltmak amacıyla SLM kalıplama için yüksek saflıkta hammaddeler gereklidir. Yüksek saflıkta malzemelerin satın alma maliyetleri oldukça yüksektir ve bu da üretim maliyetlerini daha da artırır.
Kompozit malzemeler, nanomalzemeler vb. gibi benzersiz niteliklere veya mimariye sahip bazı malzemeler için SLM kalıplama teknolojisi oldukça önemli işleme zorluklarına sahiptir. Etkili kalıplama elde etmek için bu benzersiz malzemelerin bazen belirli işlem koşulları altında işlenmesi gerekir. Sonuç olarak, bu benzersiz malzemelerin özelliklerine dayanan süreç değişiklikleri ve teknik ilerlemeler, SLM teknolojisinin ilerlemesinde önemli bir odak noktası haline geldi.
2, Yetersiz mekanik performans
Her ne kadar SLM teknolojisi, dökümlere göre çekme mukavemeti yüksek ve üstün mekanik performans göstergelerine sahip, hatta dövme seviyesine ulaşabilen metal parçalar üretse de, mekanik kaliteleri hala kusurludur. SLM kalıplama işleminin özellikleri, parçaların yoğunluğunda çeşitli yönlerde değişikliklere neden olabilir, dolayısıyla eşit olmayan mekanik özellikler ortaya çıkabilir. İş parçasının bazı parçaları, yoğunluğu ve mekanik nitelikleri etkileyebilen tozun özellikleri ve lazer ışınının enerji dağılımı nedeniyle üretim süreci boyunca gözenekler ve erimemiş toz içerebilir.
Ayrıca, SLM kalıplama sırasında hızlı erime ve soğuma nedeniyle oluşan termal gerilim, parçanın deformasyonuna veya kırılmasına neden olabilir. Ayrıca bileşenin mekanik özelliklerini etkileyen, içindeki artık gerilim olabilir, dolayısıyla korozyon direnci ve yorulma mukavemeti azalır. Parçaların mekanik nitelikleri, SLM kalıplama prosesi parametreleri, toz malzemeler ve son işlem gibi unsurlara bağlı olarak değişiklik gösterebilir; bu tür varyasyonlara örnek olarak sertlik, çekme mukavemeti ve basınç mukavemeti gösterilebilir. Bu mekanik performanstaki dalgalanmalar, bazı yüksek hassasiyetli veya yüksek güvenilirlikli uygulamalarda SLM teknolojisinin kullanımını kısıtlayabilir.
3, İşleme doğruluğu sorunları
SLM teknolojisinin boyutsal doğruluğu oldukça düşük olduğundan mikrometre seviyesine ulaşmak zordur. Bu çoğunlukla kalıplama işlemi sırasında metal tozunun erimesi, katılaşması ve büzülmesinin hassas bir şekilde yönetilmesindeki zorluklardan ve dolayısıyla kalıplanmış parçaların dengesiz boyutlarına neden olmasından kaynaklanmaktadır. Genellikle kalıplanmış parçaların boyutsal doğruluğunu arttırmak için taşlama, cilalama vb. gibi son işlemler gereklidir. Bu işleme teknikleri aynı zamanda kalıplanmış parçaların mekanik niteliklerini ve yüzey kalitesini etkileyebilir.
Ayrıca SLM kalıplama prosesinin işleme doğruluğu açısından çok önemli olan, oldukça yüksek yüzey pürüzlülüğüdür. Şekillendirme prosesi boyunca karmaşık erime, akış ve katılaşma prosesleri nedeniyle metal tozunda yüzey pürüzlülüğünün düşük seviyede kontrolü zordur. Kalıplanmış parçaların aşağıdaki kullanımında, zayıf yüzey pürüzlülüğü gerilim yoğunlaşmasına, korozyona ve diğer sorunlara neden olabilir. Bu nedenle, SLM teknolojisinin gelişiminin karşılaştığı en büyük zorluk, SLM kalıplama prosesinde proses parametrelerini ve proses sonrası prosedürleri optimize ederek yüzey pürüzlülüğünün nasıl azaltılacağı ve kalıplanmış parçaların yüzey kalitesinin nasıl artırılacağıdır.
4, Düşük üretim verimliliği
Daha uzun kalıplama süresi ve daha kötü üretim verimliliği, SLM kalıplama yönteminin gerektirdiği katman katman malzeme istiflemesinden kaynaklanmaktadır. SLM kalıplama teknikleri, geleneksel eksilmeli üretim tekniklerine göre daha az üretim verimliliğine, daha fazla üretim döngüsüne ve daha fazla masrafa sahiptir. Ayrıca yapısı karmaşık ve bakımı pahalı olan SLM kalıplama makineleridir. Ekipman arızası, uzun süreli arıza sürelerine neden olabilir, bu da üretim ilerlemesini etkileyebilir, bakım maliyetlerini artırabilir ve dolayısıyla üretim riskleri oluşturabilir.
Ayrıca SLM teknolojisinin üretim verimliliğini kısıtlayan şey mevcut kalıplama malzemeleridir. farklı malzemeler, her malzeme için optimizasyon ve ayarlama gerektiren, dolayısıyla üretim süresini ve maliyetini uzatan farklı işleme parametrelerine ve performans kriterlerine sahiptir. Bu nedenle, SLM teknolojisinin evriminde çözülmesi gereken temel sorunlardan biri, SLM teknolojisinin üretim verimliliğinin nasıl artırılacağı ve üretim maliyetlerinin nasıl azaltılacağıdır.
5, Yüksek maliyet
SLM teknolojisinin yüksek maliyetinin üç temel yansıması, ekipman satın alma maliyeti, hammadde maliyeti ve bakım maliyetiyle ilgilidir. SLM kalıplama operasyonlarında yüksek hassasiyetli lazerler ve tarama sistemleri kullanıldığından ekipmanın üretim maliyeti oldukça önemlidir. Aynı zamanda, SLM kalıplama prosesi ölçek ekonomisinden yoksundur ve oldukça az sayıda ekipman gerektirir, bu da ekipman satın alma fiyatlarında daha da fazla artışa neden olur.
Genellikle toz metallerden oluşan SLM kalıplamada, oldukça önemli hazırlık ve işleme masrafları olan ham maddeler kullanılır. Hammaddelerin düşük kullanım oranı, kalan tozun geri dönüştürülememesine neden olur, dolayısıyla ham madde maliyetleri artar. Ayrıca, SLM kalıplama prosesi ekipmanının sık sık bakımı ve bakımı, onların normal performansını ve hizmet ömrünü garanti eder. Teknolojinin büyük karmaşıklığı, bakım ve onarım masraflarının bir miktar maliyetli olmasına neden olmaktadır.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html