1, Anyagi korlátok
Jelenleg leginkább olyan fémanyagokhoz alkalmas, mint a rozsdamentes acél, titánötvözetek, alumíniumötvözetek stb., az SLM technológia lehetséges anyagfajtái némileg korlátozottak. Az SLM technológiának jelenleg nagy korlátozásai vannak a nem fémes anyagok felhasználására vonatkozóan. Ez leginkább az SLM fröccsöntési technológia egyedi tulajdonságaival függ össze, mivel egyes anyagok hajlamosak repedésre, vetemedésre és egyéb problémákra a feldolgozás során, ami korlátozza a kezelhető anyagok körét. Ezenkívül az SLM-öntéshez nagy tisztaságú nyersanyagokra van szükség, hogy csökkentsük a szennyeződések hatását a formázási folyamatra. A nagy tisztaságú anyagoknak némileg magasak a beszerzési költségei, ami még jobban megnöveli a gyártási költségeket.
Egyes egyedi tulajdonságú vagy architektúrájú anyagok, például kompozit anyagok, nanoanyagok stb. esetében az SLM fröccsöntési technológia meglehetősen jelentős feldolgozási nehézségekkel jár. A hatékony formázás elérése érdekében ezeket az egyedi anyagokat néha bizonyos folyamatkörülmények között kell feldolgozni. Következésképpen az ezen egyedi anyagok tulajdonságain alapuló folyamatmódosítások és műszaki fejlesztések az SLM technológia fejlődésének fő fókuszpontjává váltak.
2, Nem megfelelő mechanikai teljesítmény
Bár az SLM technológia nagy sűrűségű és kiváló mechanikai teljesítménymutatókkal rendelkező fémalkatrészeket állít elő, olyan szakítószilárdsággal, mint az öntvények, és akár a kovácsoltság szintjét is elérheti, mechanikai tulajdonságaik még mindig hibásak. Az SLM fröccsöntési eljárás jellemzői több irányban változhatnak az alkatrészek sűrűségében, ami egyenetlen mechanikai tulajdonságokat eredményezhet. A munkadarab bizonyos részei a gyártási folyamat során pórusokat és meg nem olvadt port tartalmazhatnak a por sajátosságai és a lézersugár energiaeloszlása miatt, ami befolyásolhatja a sűrűséget és a mechanikai tulajdonságokat.
Ezenkívül az SLM fröccsöntés során a gyors olvadás és hűtés által előidézett hőterhelés az alkatrész deformálódását vagy törését okozhatja. Ezenkívül az alkatrész mechanikai jellemzőit befolyásolhatja a benne lévő maradék feszültség, ezáltal csökken a korrózióállóság és a kifáradási szilárdság. Az alkatrészek mechanikai tulajdonságai az olyan elemektől függően változhatnak, mint az SLM fröccsöntési folyamat paraméterei, a poranyagok és az utókezelés; ilyen változatok például a keménység, a szakítószilárdság és a nyomószilárdság. Ennek a mechanikai teljesítménynek az ingadozása korlátozhatja az SLM technológia használatát egyes nagy pontosságú vagy nagy megbízhatóságú alkalmazásokban.
3, Feldolgozási pontossági problémák
Mivel az SLM technológia meglehetősen alacsony méretpontossággal rendelkezik, a mikrométeres szint elérése kihívást jelent. Ez leginkább abból adódik, hogy a fémpor olvadásának, megszilárdulásának és zsugorodásának precíz kezelése az öntési folyamat során nehézségekbe ütközik, ezért az öntött darabok mérete instabil. Általában utófeldolgozásra van szükség, mint a csiszolás, polírozás stb., hogy növeljük a fröccsöntött alkatrészek méretpontosságát. Ezek a feldolgozási technikák eközben befolyásolhatják a fröccsöntött alkatrészek mechanikai tulajdonságait és felületi minőségét.
Ezenkívül az SLM fröccsöntési folyamat megmunkálási pontossága szempontjából kulcsfontosságú a meglehetősen nagy felületi érdesség. A felületi érdesség alacsony szinten történő szabályozása kihívást jelent a fémporoknál, mivel a formázási folyamat során összetett olvadási, folyási és megszilárdulási folyamataik vannak. A fröccsöntött alkatrészek következő használatakor a gyenge felületi érdesség feszültségkoncentrációt, korróziót és egyéb problémákat okozhat. Így az SLM technológia fejlődésével szembesülő nagy nehézséget az jelenti, hogy hogyan lehet csökkenteni a felületi érdességeket és javítani a fröccsöntött alkatrészek felületi minőségét a folyamatparaméterek és az utófeldolgozási eljárások optimalizálásával az SLM fröccsöntési folyamatban.
4, Alacsony termelési hatékonyság
Hosszabb formázási idő és rosszabb gyártási hatékonyság következik az SLM öntési módszer által megkövetelt rétegenkénti anyaghalmozásból. Az SLM fröccsöntési technikák kisebb termelési hatékonysággal, több gyártási ciklussal és több költséggel rendelkeznek, mint a hagyományos kivonó gyártási technikák. Ezenkívül bonyolult felépítésű és költséges karbantartást jelent az SLM fröccsöntő gép. A berendezések meghibásodása meghosszabbíthatja az állásidőt, ami befolyásolja a gyártás előrehaladását, növeli a karbantartási költségeket, és így termelési kockázatokat generál.
Továbbá korlátozzák az SLM technológia gyártási hatékonyságát a rendelkezésre álló formázóanyagok. A különböző anyagok eltérő feldolgozási paraméterekkel és teljesítménykritériumokkal rendelkeznek, amelyek minden anyaghoz optimalizálást és beállítást igényelnek, ami megnöveli a gyártási időt és a költségeket. Így az egyik fő megoldandó probléma az SLM technológia fejlődése során, hogy hogyan lehet növelni az SLM technológia termelési hatékonyságát és csökkenteni a gyártási költségeket.
5, Magas költség
Az SLM technológia magas költségének három fő tükörképe a berendezések beszerzési költsége, a nyersanyagköltség és a karbantartási költségek. A berendezés gyártási költsége némileg jelentős az SLM fröccsöntési műveleteknél, mivel ott nagy pontosságú lézereket és letapogató rendszereket használnak. Ezzel párhuzamosan az SLM fröccsöntési eljárásból hiányzik a méretgazdaságosság, és meglehetősen kis számú berendezést igényel, ami a berendezés beszerzési árának még nagyobb növekedését eredményezi.
Az általában fémporból álló SLM fröccsöntéshez nyersanyagokat használnak fel, némileg jelentős előkészítési és feldolgozási költségekkel. Az alapanyagok alacsony felhasználási aránya miatt nem tudja újrahasznosítani a maradék port, ami növeli a nyersanyagköltséget. Ezenkívül az SLM fröccsöntő folyamatberendezések gyakori karbantartása és karbantartása garantálja azok normál teljesítményét és élettartamát. A technológia nagy összetettsége miatt a karbantartási és fenntartási költségek némileg költségesek.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html