从核心来看，激光烧结是一种增材制造或3D打印方法。它利用高功率激光，根据数字3D模型，逐层熔融粉末材料。激光选择性地将粉末颗粒加热到其熔点或烧结点，使其结合并形成固体物体，而无需模具或传统机械加工。
“激光烧结”一词常被用作一个通用类别，但其真实含义取决于材料。当处理塑料时，具体过程通常称为选择性激光烧结（SLS）；当处理金属时，则称为直接金属激光烧结（DMLS）。
基本原理：粉末床熔融
所有激光烧结方法都属于一个更广泛的制造类别，称为粉末床熔融（PBF）。其基本原理在所有技术变体中都是一致的。
工艺流程
机器将极薄的粉末材料层铺设到构建平台上。高功率激光在计算机辅助设计（CAD）文件的引导下，扫描零件的横截面，将粉末颗粒熔融在一起。然后平台下降一层厚度，铺设新的粉末层，重复此过程，直到物体完成。
CAD文件的作用
整个操作由3D CAD模型指导。这个数字文件被“切片”成数百或数千个数字层。每个切片都作为精确的蓝图，精确地告诉激光在哪里发射，以创建最终零件的特定横截面。
关键激光烧结方法解释
虽然通用过程相似，但具体术语会根据所使用的材料而变化。这种区别对于工程应用至关重要。
选择性激光烧结（SLS）
这个术语几乎专门指聚合物和塑料粉末的烧结，最常见的是尼龙。在SLS中，激光将粉末加热到略低于其熔点的温度，使颗粒的外表面熔合——这个过程称为烧结。周围未熔合的粉末在零件构建时提供支撑。
直接金属激光烧结（DMLS）
当处理金属粉末时，例如铝、不锈钢或钛，该过程称为DMLS。激光能量显著更高，将金属颗粒加热到分子层面熔合的程度。这使得零件的机械性能可与传统制造的零件相媲美。
关于选择性激光熔化（SLM）的说明
SLM是一种与金属相关的密切工艺，它使用更强大的激光来完全熔化粉末颗粒，从而创建完全均匀、无孔的零件。虽然技术上与DMLS（烧结与熔化）不同，但在行业中这些术语经常互换使用。
了解权衡
激光烧结具有强大的优势，但必须认识到其局限性，以确定它是否适合特定应用。
核心优势
激光烧结（特别是SLS）最大的优势在于它不需要专门的支撑结构。构建腔中未使用的粉末支撑悬垂特征，从而能够创建极其复杂、互锁的几何形状，这是其他方法无法实现的。
需要考虑的关键局限性
通过激光烧结生产的零件在出机时通常具有颗粒状的表面光洁度，可能需要进行后处理步骤，如介质翻滚或打磨以获得光滑表面。此外，最终零件可能具有一定程度的孔隙率，这对于某些高性能应用可能是一个因素。
为您的目标做出正确选择
选择正确的工艺需要将您的材料需求与每种技术的能力相结合。
- 如果您的主要关注点是耐用的塑料原型或复杂的最终用途零件：SLS是明确的选择，因为它具有设计自由度和尼龙等材料的功能强度。
- 如果您的主要关注点是用于航空航天或医疗应用的高强度、轻质金属部件：DMLS或SLM提供必要的材料完整性和性能特征。
- 如果您的目标是生产无法通过传统机械加工实现的复杂设计：SLS和DMLS都擅长创建复杂的内部通道、晶格和有机形状。
了解这些区别使您能够选择满足您特定工程要求的精确粉末床熔融技术。
总结表：
| 方法 | 主要材料 | 主要特点 |
|---|---|---|
| 选择性激光烧结（SLS） | 聚合物/塑料（例如尼龙） | 无需支撑结构；适用于复杂几何形状 |
| 直接金属激光烧结（DMLS） | 金属（例如不锈钢、钛） | 熔融金属颗粒，用于高强度、功能性零件 |
| 选择性激光熔化（SLM） | 金属 | 完全熔化粉末，用于致密、均匀的零件 |
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