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	<title>選擇性雷射熔融 - 修訂紀錄</title>
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	<updated>2026-07-01T18:27:02Z</updated>
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		<title>TaiwanTonguesApiRobot：​從 JSON 檔案批量匯入</title>
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		<updated>2025-09-25T13:04:20Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;從 JSON 檔案批量匯入&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;新頁面&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;選擇性雷射熔化 (Selective laser melting, SLM) 是金屬積層製造 (additive manufacturing, AM) 技術的眾多專有名稱之一，該技術使用粉末床與熱源來製造金屬零件。其亦稱為直接金屬雷射燒結 (direct metal laser sintering, DMLS)，而 ASTM 標準術語為粉床熔融成型 (powder bed fusion, PBF)。PBF 是一種快速原型製作、3D列印或積層製造技術，旨在使用高功率密度雷射將金屬粉末熔融並結合在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==歷史==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
選擇性雷射熔化是眾多專有粉床熔融成型技術之一，始於1995年德國亞琛的弗勞恩霍夫雷射技術研究所 (Fraunhofer Institute ILT)。由 Wilhelm Meiners、Konrad Wissenbach 和 Andres Gasser 進行的一項研究計畫催生了所謂的基礎 ILT SLM 專利。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
ASTM F42 國際標準委員會已將選擇性雷射熔化歸入「雷射燒結」類別，儘管這是一個公認的誤稱，因為該過程會將金屬完全熔化成固態均質全緻密體，與選擇性雷射燒結 (selective laser sintering, SLS) 不同，後者是真正的燒結過程。選擇性雷射熔化的另一個名稱是直接金屬雷射燒結 (DMLS)，這是由 EOS 品牌所註冊的名稱，但該名稱對實際過程具有誤導性，因為零件在生產過程中是被熔化，而非燒結，這意味著零件是完全緻密的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
一個類似的過程是電子束熔化 (electron beam melting, EBM)，它使用電子束作為能源。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==過程==&lt;br /&gt;
選擇性雷射熔化能夠處理多種合金，使得原型能夠使用與生產零件相同的材料製成功能性硬體。由於零件是逐層建構的，因此可以設計出傳統製造技術（如鑄造或機械加工）無法生產的複雜自由曲面幾何形狀、內部特徵和高難度的內部通道。SLM 生產的完全緻密、耐用的金屬零件，既可作為功能性原型，也可用於終端應用的生產零件。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
此過程首先將 3D CAD 檔案資料切成薄層，通常厚度為 20 至 100 微米，為每一層建立一個 2D 橫截面；這種檔案格式是業界標準的 .stl 檔，被用於大多數基於層狀的 3D 列印或光固化成形技術。然後將此檔案載入到檔案準備軟體套件中，該軟體會分配參數、數值和物理支撐，讓不同類型的積層製造機能夠解讀和建構該檔案。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在選擇性雷射熔化中，薄層的霧化金屬粉末通過鋪粉機制均勻分佈在基板（通常是金屬）上，該基板固定在一個沿垂直 (Z) 軸移動的升降平台上。這一切都在一個充滿嚴格控制的惰性氣體（氬氣或氮氣，氧氣含量低於百萬分之1000）氛圍的腔室內進行。一旦每一層粉末分佈完畢，零件幾何形狀的每個 2D 切片都會通過選擇性熔化粉末來熔合。這是用高功率雷射光束完成的，通常是數百瓦的鐿光纖雷射。雷射光束由兩個高頻掃描振鏡在 X 和 Y 方向上引導，並利用 F-Theta 透鏡組沿著該層保持聚焦。雷射能量強度高且集中，足以使顆粒完全熔化（熔融）形成固體結構。此過程逐層重複，直到零件完成。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
SLM 機器主要使用高功率鐿光纖雷射，標準雷射功率範圍為 100–1000 W。在建構腔室區域內，有一個材料分配平台和一個建構平台，以及一個用於在建構平台上均勻鋪展新粉末的鋪粉系統（刮刀或滾筒）。零件以積層方式逐層建構，通常使用 30–60 微米厚的層。&lt;br /&gt;
&amp;lt;gallery mode=&amp;quot;packed&amp;quot; perrow=&amp;quot;4&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
FZU_3Dprinting_4.jpg|列印完成（已清除多餘粉末）&lt;br /&gt;
&amp;lt;/gallery&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==材料==&lt;br /&gt;
選擇性雷射熔化 (SLM) 機器的加工空間在 X、Y 和 Z 軸向上可達 1 公尺 (39.37 英寸)。此過程中使用的一些材料可包括鎳基超合金、銅、鋁、不銹鋼、工具鋼、鈷鉻合金、鈦和鎢。SLM 對於生產鎢零件特別有用，因為這種金屬的熔點高且延脆轉變溫度高。為了使材料能用於此過程，它必須以霧化形式（粉末形式）存在。這些粉末通常是氣體霧化的預合金，這是工業規模上獲得球形粉末最經濟的方法。之所以需要球形度，是因為它能保證高流動性和堆積密度，這轉化為粉末層的快速且可重複的鋪展。具有低內部孔隙率的高度球形粉末是通過電漿霧化和粉末球化製備的。為了進一步優化流動性，通常採用粒徑分佈窄且細顆粒百分比低的粉末，如 15 – 45 μm 或 20 – 63 μm。目前可用於此過程的合金包括 AISI 316L、AISI 304、C67、F53、H13、17-4 PH 和 15-5 不銹鋼、麻時效鋼、鈷鉻合金、英高鎳合金 625 和 718、銅基合金（CW510 黃銅、Ecobrass、青銅）、鋁 AlSi10Mg 和鈦 Ti6Al4V。&lt;br /&gt;
使用選擇性雷射熔化生產的樣品的機械性能與使用鑄造製造的樣品不同。使用直接金屬雷射燒結生產的 AlSiMg 樣品，當沿 xy 平面建構時，其降伏強度比商用鑄造 A360.0 合金高 43%，沿 z 平面建構時高 36%。雖然 AlSiMg 的降伏強度在 xy 平面和 z 平面都顯示增加，但斷裂伸長率沿著建構方向降低。直接金屬雷射燒結樣品機械性能的這些改進歸因於其非常精細的微觀結構。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
此外，業界的壓力也為可加工材料增加了更多超合金粉末，包括 AM108。不僅列印操作和方向會改變材料性能，所需後處理，如熱均壓 (HIP) 熱處理和噴丸處理，也會改變機械性能，使其與等軸鑄造或鍛造材料有顯著差異。根據東京都立大學的研究顯示，與鍛造或鑄造材料相比，積層列印的鎳基超合金的潛變破裂壽命和延展性通常較低。列印方向性是主要的影響因素，晶粒大小也是。此外，由於表面狀況，積層製造的英高鎳合金 718 的耐磨性能通常更好；該研究還證明了雷射功率對密度和微觀結構的影響。雷射加工參數產生的材料密度可進一步影響裂紋行為，當密度增加時，HIP 處理後裂紋重新張開的情況會減少。全面了解材料及其從列印到所需後處理的整個加工過程，對於最終確定用於設計的機械性能至關重要。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==概述與優點==&lt;br /&gt;
SLM 是一項快速發展的技術，正在研究和工業領域中實施。這一進展對材料科學和工業都非常重要，因為它不僅可以創造客製化的性能，還可以減少材料使用，並在設計上提供傳統製造技術無法實現的更多自由度。對於全職的材料與製程工程師來說，選擇性雷射熔化非常有用。諸如要求快速製造材料或需要複雜幾何形狀的特定應用等需求，是業界常見的問題。擁有 SLM 將極大地改善不僅是零件製造和銷售的過程，還能確保性能符合現場的任何需求。目前 SLM 面臨的挑戰包括可加工材料有限、製程設定未成熟，以及開裂和孔隙率等冶金缺陷。未來的挑戰是，由於鋁合金的加工問題，無法製造出完全緻密的零件。鋁粉末重量輕、反射率高、熱導率高，且在 SLM 使用的光纖雷射波長範圍內雷射吸收率低。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
這些挑戰可以通過對材料熔合時的相互作用進行更多研究來改善。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==缺陷形成==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
儘管 SLM 為積層製造帶來了巨大成功，但用集中的雷射熔化粉末介質的過程，會通過多種機制產生各種微觀結構缺陷，這些缺陷可能對製造零件的整體功能和強度產生不利影響。儘管已有許多缺陷被研究，我們將在本節回顧一些可能由 SLM 引起的主要缺陷。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
兩種最常見的機械缺陷包括未熔合 (LOF) 或在凝固區域內開裂。LOF 涉及氣體被包覆在結構中，而不是形成一個 cohesive 的固體。這些缺陷可能是由於未使用足夠功率的雷射源或在粉末表面掃描速度過快，導致金屬熔化不充分，妨礙了凝固時的強力鍵合環境。開裂是另一種機械缺陷，其中低熱導率和高熱膨脹係數會產生足夠高的內部應力，以破壞材料內的鍵結，特別是在存在差排的晶界處。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
此外，儘管 SLM 從熔融金屬凝固成結構，但系統的熱流體動力學常會產生不均勻的成分或意想不到的孔隙率，這些累積起來會影響列印結構的整體強度和疲勞壽命。例如，定向的雷射光束在直接撞擊時，可以在一個狹窄的「鎖孔」區或整個半熔融金屬中引起對流，這會影響材料的整體成分。同樣地，研究發現，在凝固過程中，樹枝狀微觀結構沿著溫度梯度以不同速度發展，從而在材料內產生不同的偏析分佈。最終，這些熱流體動力學現象在列印材料中產生了不希望有的不一致性，因此，對減輕這些影響的進一步研究將是必要的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在用 SLM 列印樣品時，氣孔形成是一個非常重要的缺陷。研究顯示，氣孔是在雷射掃描速度變化時形成的，原因是表面上深的鎖孔凹陷迅速形成然後塌陷，將惰性保護氣體困在凝固的金屬中。氣孔形成的另一個可能原因是所謂的球化效應，這在奧氏體不銹鋼中經常出現。差的表面潤濕性和低的能量輸入可能導致熔道為最小化能量而斷裂。因此，會形成幾個球形的熔點，凝固後留下氣孔。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
最後，雷射光束產生的次級效應可能無意中影響結構的性能。一個例子是，當雷射光束掃描粉末床時，重複加熱已凝固的下層，導致在塊狀結構內形成第二相析出物。根據析出物的成分，這種效應可能會從塊狀材料中移除重要元素，甚至使列印的結構脆化。不僅如此，在含有氧化物的粉末床中，雷射的功率和產生的對流會使氧化物蒸發並「飛濺」到其他位置。這些氧化物積聚並表現出非潤濕行為，從而產生一種熔渣，這不僅消除了氧化物在成分中的有益性質，還為材料開裂提供了機械上有利的微環境。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== 機械性能 ==&lt;br /&gt;
在選擇性雷射熔化 (SLM) 過程中會出現高溫梯度，這導致固/液界面處於非平衡狀態，從而當熔池經歷從液態到固態的相變時，會發生快速凝固。因此，可能會發生多種效應，如非平衡相的形成和微觀結構的變化。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
由於上述原因，SLM 生產的合金在其「建成態」(as-built state) 的機械性能可能與傳統製造的對應物有顯著差異。SLM 製造的合金的一個中心特徵是機械性能上的巨大異向性。鑄造金屬中的晶粒結構通常以大致均勻、等向的晶粒為特徵，而使用 SLM 製造的合金則在建構方向上表現出晶粒的顯著伸長。晶粒結構的異向性與缺陷分佈、裂紋擴展方向以及最終的機械性能的異向性相關。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
另一方面，由於與 SLM 相關的特殊熱動力學特性，有許多此過程獨有的新穎微觀結構架構。作為一種新的加工技術，SLM 可以產生使用傳統技術難以實現的獨特微觀結構。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 鎳基超合金 ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在鎳合金中，已報告潛變抗性、極限抗拉強度和韌性有所增強。英高鎳合金 IN625，一種析出硬化型鎳鉻合金，在 650°C 和 800°C 的高溫下，顯示出與鍛造 IN625 相當甚至更高的潛變強度。然而，SLM 製造的 IN625 在潛變測試條件下表現出較差的延展性。通過採用循環熱處理，SLM 和鍛造的 IN625 都獲得了一些額外的強度。合金中額外強度的量通常與 γ’’ 相（在 650°C）和 δ 相（在 800°C）的基體體積分數成正比。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
然而，SLM 製造的合金在高溫下處理循環負載時的疲勞強度和硬度，往往明顯遜於鑄造或鍛造合金。對於另一種超合金英高鎳合金 IN718，研究人員發現，積層製造的材料顯示出平行於建構方向的大柱狀晶，而鍛造材料則顯示出無顯著織構的細晶結構。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
基於 SLM 的鎳超合金積層製造由於這些合金的複雜成分，仍然帶來重大挑戰。由於含有多種合金元素和高鋁/鈦比例，這些材料在通過 SLM 固結時會形成各種第二相，這影響了可加工性並導致結構內部產生弱點。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 鐵基合金（不銹鋼）===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
不銹鋼 316L 是一種奧氏體鐵基合金，其特點是碳含量低（&amp;lt; 0.03%）。在 600°C 和 650°C 下對 316L 鋼進行的拉伸測試和潛變測試得出結論，與鍛造對應物相比，SLM 鋼在大約低一個數量級的潛變應變下達到最小潛變速率。蜂窩狀結構被認為是變形行為差異的主要原因，尤其是在第一潛變階段，主要是因為它限制了材料的加工硬化能力。由於應變硬化不顯著，AM 樣品的極限抗拉強度 (UTS) 也較低。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
SLM 製造的材料的斷裂主要發生在晶粒之間。晶界損傷導致開裂，並隨後導致材料失效。變形是由於晶界處析出物的出現而引起和加速的。SLM 316L 鋼較高的疊差能 (SFE) 可能也對其潛變行為有所貢獻。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==應用==&lt;br /&gt;
最適合選擇性雷射熔化過程的應用類型，一方面是具有薄壁和隱藏空腔或通道的複雜幾何形狀和結構，另一方面是小批量生產。在生產混合形式時可以獲得優勢，其中實體和部分成形或晶格型幾何形狀可以一起生產，以創建單一物體，例如髖關節柄或髖臼杯或其他骨科植入物，其中表面幾何形狀增強了骨整合。許多選擇性雷射熔化技術的開創性工作都集中在航空航太的輕量化零件上，傳統製造限制（例如模具和對表面進行機械加工的物理可及性）限制了零件的設計。SLM 允許零件以積層方式建構，形成近淨形成形零件，而不是通過去除廢料。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
傳統的大批量製造技術具有相對較高的設置成本（例如射出成型、鍛造、精密鑄造）。而 SLM 目前由於其時間敏感性和設備的整體資本成本，每件零件的成本較高。然而，對於有限數量的客製化零件，該過程對於許多用途仍然具有吸引力。例如，對於過時設備和機器（如老爺車）的備件/替換件，或為個別患者設計的客製化產品（如植入物），情況就是如此。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
美國國家航空暨太空總署（NASA）的馬歇爾太空飛行中心正在試驗這項技術，為 J-2X 和 RS-25 火箭發動機製造一些難以加工的鎳合金零件。測試顯示，用該技術製造的難加工零件比鍛造和銑削的零件稍弱，但通常避免了使用焊接，而焊接是弱點。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
這項技術被用於為各種行業製造直接零件，包括航空航太、牙科、醫療以及其他擁有中小型、高度複雜零件的行業，以及模具行業，以製造直接模具鑲塊或那些需要短交貨期的零件。該技術既用於快速原型製作，因為它縮短了新產品的開發時間，也用於生產製造，作為一種簡化組件和複雜幾何形狀的成本節約方法。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
中國的西北工業大學正在使用類似的系統為飛機建造結構性鈦零件。一項 EADS 的研究表明，使用該過程將減少航空航太應用中的材料和浪費。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2013年9月5日，伊隆·馬斯克在推特上發布了一張 SpaceX 的再生冷卻 SuperDraco 火箭發動機艙從 EOS 3D 金屬印表機中出來的圖片，並指出它是由英高鎳超合金組成的。出人意料的是，SpaceX 在2014年5月宣布，飛行合格版的 SuperDraco 發動機是完全列印的，並且是第一個完全列印的火箭發動機。該發動機使用英高鎳合金（一種鎳鐵合金），通過直接金屬雷射燒結積層製造而成，在非常高的溫度下以極高的腔室壓力運行。發動機被包含在一個列印的保護性發動機艙內，該艙也是 DMLS 列印的，以防止在發動機故障時故障擴散。該發動機於2014年5月完成了全面的資格測試，並預計在2018年4月進行其首次軌道太空飛行。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
能夠 3D 列印複雜零件是實現發動機低質量目標的關鍵。根據伊隆·馬斯克的說法，「這是一個非常複雜的發動機，要形成所有的冷卻通道、噴射器頭和節流機構非常困難。能夠列印非常高強度的先進合金…對於創造出現在的 SuperDraco 發動機至關重要。」&lt;br /&gt;
SuperDraco 發動機的 3D 列印過程與傳統鑄造零件相比，大大縮短了交貨時間，並且「具有優越的強度、延展性和斷裂抗性，材料性能的變異性更低。」&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
同樣在2018年，美國食品藥物管理局（FDA）批准了首個使用 SLM 技術由鈦製成的 3D 列印脊椎植入物。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 行業應用 ===&lt;br /&gt;
*   航空航太 – 風管、夾具或固定特定航空儀器的支架，雷射燒結同時滿足了商業和軍事航空航太的需求。&lt;br /&gt;
*   能源 – 雷射熔化可用於生產創新的泵葉輪、高壓反應器和難以找到的備件。&lt;br /&gt;
*   製造 – 雷射燒結可以以具有競爭力的成本服務於小批量的利基市場。雷射燒結不受規模經濟的限制，因此使人無需專注於批量優化。&lt;br /&gt;
*   醫療 – 醫療設備是複雜、高價值的產品。它們必須完全滿足客戶的要求。這些要求不僅源於操作者的個人偏好：不同地區之間差異巨大的法律要求或規範也必須遵守。這導致了多種變體，從而使所提供的變體批量較小。此外，關於積層製造可生物降解金屬以生產植入物的研究重點也越來越受歡迎。&lt;br /&gt;
*   原型製作 – 雷射燒結可以通過提供設計和功能性原型來提供幫助。因此，可以快速靈活地啟動功能性測試。同時，這些原型可以用來衡量潛在的客戶接受度。&lt;br /&gt;
*   模具 – 直接過程消除了刀具路徑生成和多個加工過程，如放電加工（EDM）。模具鑲塊可在隔夜甚至僅幾個小時內建成。設計的自由度也可用於優化模具性能，例如將隨形冷卻通道整合到模具中。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 其他應用 ===&lt;br /&gt;
*   具有空腔、底切、拔模角度的零件&lt;br /&gt;
*   配合、外形和功能模型&lt;br /&gt;
*   模具、夾具和治具&lt;br /&gt;
*   隨形冷卻通道&lt;br /&gt;
*   轉子和葉輪&lt;br /&gt;
*   複雜的支架&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
雷射熔化可以生產化學結構（純金屬、其氧化物和碳化物）和物理結構（均質、合金、複合材料、金-鐵、金-鈷、金-鎳合金）。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==潛力==&lt;br /&gt;
選擇性雷射熔化或積層製造，有時被稱為快速製造或快速原型製作，尚處於起步階段，與傳統方法（如機械加工、鑄造或鍛造金屬）相比用戶相對較少，儘管那些正在使用該技術的用戶已經變得非常熟練。與任何過程或方法一樣，選擇性雷射熔化必須適合手頭的任務。諸如航空航太或醫療骨科等市場一直在評估該技術作為一種製造過程。接受的障礙很高，合規性問題導致了漫長的認證和鑑定期。這一點可以從缺乏完全成形的國際標準來衡量競爭系統的性能中得到證明。相關的標準是 ASTM F2792-10《積層製造技術標準術語》。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==與選擇性雷射燒結 (SLS) 的區別==&lt;br /&gt;
SLS 的使用指的是應用於多種材料（如塑膠、玻璃、陶瓷以及金屬）的過程。SLM 與其他 3D 列印過程的區別在於它能夠完全熔化粉末，而不是將其加熱到一個特定點使粉末顆粒能夠融合在一起，從而可以控制材料的孔隙率。另一方面，SLM 可以比 SLS 更進一步，通過使用雷射完全熔化金屬，這意味著粉末不是被融合在一起，而是實際上被液化足夠長的時間，以將粉末顆粒熔化成一個均質的零件。因此，由於孔隙率降低和對晶體結構的更好控制，SLM 可以生產出更堅固的零件，這有助於防止零件失效。此外，可以將某些具有最小化晶格失配、沿匹配晶體學平面具有相似原子堆積和熱力學穩定性的奈米顆粒引入金屬粉末中，作為晶粒細化形核劑，以實現無裂紋、等軸、細晶的微觀結構。然而，SLM 僅在使用單一金屬粉末時才可行。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==優點==&lt;br /&gt;
SLM 相較於傳統製造技術有許多優點。能夠快速生產獨特零件是最明顯的，因為無需特殊模具，零件可以在數小時內建成。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
SLM 也是少數幾種用於生產的積層製造技術之一。由於零件是逐層建構的，因此可以設計出無法通過鑄造或機械加工製造的內部特徵和通道。複雜的幾何形狀和包含多個組件的組件可以簡化為更輕、更少的零件，並具有更具成本效益的組裝。SLM 不需要像鑄造那樣的特殊模具，因此對於小批量生產非常方便。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==環境影響==&lt;br /&gt;
有多種組件、環境和材料考量會影響 SLM 過程的環境衝擊。首先，用於製造印表機（擁有超過 500 個零件）的蘊含能源，對於一台標準的 Renishaw AM250，約為 124,000 MJ。值得注意的是，最主要的材料是鋼，這是 100% 可回收的。為了真正利用其可回收性，可以實施從搖籃到搖籃的方法，以確保所有鋼製零件在其壽命結束時通過拆卸得到妥善處理。電力使用通常是印表機最耗能的部分，因為高功率雷射、冷卻器、配置和零件分離都對此有所貢獻。零件體積越小、活動時間越長、活動閒置時間（冷卻器運行）越長，以及放電加工 (EDM) 都會增加能源使用。現場使用期間的能源高端可達每件零件約 640 MJ，而更有效率的使用則約為每件零件 40 MJ。在這方面，一個可以為環境友好性優化的主要因素是使用完全可再生能源，而不是通過天然氣或煤炭產生的電力。現在考慮整個生命週期的蘊含能源，在能源密集型的一端是效率較低的列印過程，總計每件零件超過 2400 MJ，而效率較高的過程可以低至每件零件 140 MJ。最終，考慮到所有製造的零件，總蘊含能源取決於許多因素，但幾乎總是在列印階段占主導地位，特別是在長時間閒置和通過 EDM 進行後處理零件移除期間。此規則的例外是在研究環境中，機器不被持續使用，使用頻率較低，在這種情況下，來自初級加工和製造的蘊含能源占主導地位。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
運輸成本會因製造廠和消費者而異，但這些數值與 SLM 生命週期中其他高影響部分相比，通常可以忽略不計 (&amp;lt;1%)。其他可忽略但有時會有變化的因素包括：惰性氣體使用、材料（粉末）浪費、使用的材料、霧化和機器組件的處置。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
根據製造的零件及其預期用途，SLM 有助於製造更輕量、具有複雜尺寸的零件，這既減少了能源密集的後處理加工（如 EDM 或電腦數值控制 (CNC) 加工），也減輕了零件重量。通常，只有通過比較由兩種不同工藝製造的零件才能進行直接比較。一個例子是由精密鑄造和 SLM 製造的渦輪葉片，分別使用了 10853.34 kWh 和 10181.57 kWh 來製造相同的零件。傳統製造也產生了 7,325 kgCO2 的排放，而 AM 則為 7,027 kgCO2。這意味著在這種特定情況下，AM 有 4% 的優勢，這對於全球 25,578 架飛機來說可能是顯著的。另一個例子是通過一個液壓閥體減重 1 公斤，估計與傳統製造方法相比，由於輕量化設計和減少材料使用，可節省 24,500 升航空燃油和 63 噸二氧化碳排放。由於減少了原材料使用、工具使用更不複雜、具有輕量化零件的潛力、近乎完美的最終幾何形狀以及按需製造，SLM 通常是更可持續的選擇。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==限制==&lt;br /&gt;
尺寸、特徵細節和表面光潔度，以及在 Z 軸上的列印貫穿尺寸誤差等因素，可能是在使用該技術之前應考慮的因素。然而，通過在機器中規劃建構，使大多數特徵在材料鋪設時於 x 和 y 軸上建構，特徵公差可以得到很好的管理。表面通常需要拋光以達到鏡面或極其光滑的光潔度。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
對於生產模具，成品零件或鑲塊的材料密度應在使用前得到解決。例如，在射出成型模具鑲塊中，任何表面瑕疵都會導致塑膠零件出現瑕疵，並且鑲塊必須與模具基座在溫度和表面上配合，以防止問題發生。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
無論使用何種材料系統，SLM 過程都會留下顆粒狀的表面光潔度，這是由於「粉末顆粒尺寸、逐層建構順序和[金屬粉末在燒結前由粉末分配機制鋪展]」。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
金屬支撐結構的移除和生成零件的後處理可能是一個耗時的過程，並且需要使用與快速成型機提供相同精度水平的機械加工、放電加工（EDM）和/或磨床。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
通過對 SLM 生產的零件進行淺層表面熔化的雷射拋光，能夠通過使用快速移動的雷射光束提供「剛好足以熔化表面峰頂的熱能」來降低表面粗糙度。熔融物質然後因表面張力、重力和雷射壓力流入表面谷底，從而減少粗糙度。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在使用快速原型製作機器時，僅包含二進位原始網格資料的檔案（由 Solid Works、CATIA 或其他主要 CAD 程式生成），需要進一步轉換為 .stl 和 .slc 檔案（非光固化成形機器所需的格式）。軟體將 .stl 檔案轉換為 .slc 檔案，與過程的其他部分一樣，此步驟可能會產生相關成本。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==機器組件==&lt;br /&gt;
SLM 機器的典型組件包括：雷射源、滾筒、平台活塞、可移除的建構板、供應粉末、供應劑量器（例如活塞）以及光學和鏡面。大多數平台上的典型建構範圍為（例如，對於 EOS M 290）250 x 250 x 325 mm，並且能夠一次「生長」多個零件。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==參見==&lt;br /&gt;
*3D列印&lt;br /&gt;
*雷射金屬沉積&lt;br /&gt;
*桌面製造&lt;br /&gt;
*數位製造機&lt;br /&gt;
*直接數位製造&lt;br /&gt;
*著名3D列印武器和零件列表&lt;br /&gt;
*快速製造&lt;br /&gt;
*選擇性雷射燒結&lt;br /&gt;
*實體自由成形&lt;br /&gt;
*光固化成形&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==參考資料==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
==外部連結==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Rapidmade 部落格&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[分類: 待校正]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>TaiwanTonguesApiRobot</name></author>
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