A fusão a laser seletiva (SLM) ou a sinterização direta a laser de metal (DMLS) é uma técnica de prototipagem rápida, impressão 3D ou manufatura aditiva (AM) projetada para usar um laser de alta densidade para fundir e fundir pós metálicos. Em muitos SLM é considerada uma subcategoria de sinterização seletiva a laser (SLS). O processo SLM tem a capacidade de fundir totalmente o material metálico em uma peça tridimensional sólida, ao contrário do SLS.

História
A fusão a laser seletiva, uma das várias tecnologias de impressão 3D, começou em 1995 no Instituto Fraunhofer ILT em Aachen, Alemanha, com um projeto de pesquisa alemão, resultando na chamada patente básica ILM SLM DE 19649865. Já durante sua fase pioneira Dr Dieter Schwarze e o Dr. Matthias Fockele da F & S Stereolithographietechnik GmbH, localizada em Paderborn, colaboraram com os pesquisadores do ILT, Dr. Wilhelm Meiners e Dr. Konrad Wissenbach. No início dos anos 2000, a F & S firmou uma parceria comercial com a MCP HEK GmbH (mais tarde denominada MTT Technology GmbH e depois SLM Solutions GmbH) localizada em Luebeck, no norte da Alemanha. Recentemente o Dr. Dieter Schwarze está com a SLM Solutions GmbH e o Dr. Matthias Fockele fundou a Realizer GmbH.

O comitê de normas ASTM International F42 agrupou o derretimento seletivo a laser na categoria de “sinterização a laser”, embora seja um equívoco reconhecido, pois o processo funde totalmente o metal em uma massa homogênea sólida, diferente da sinterização seletiva a laser (SLS). processo de sinterização. Outro nome para Fusão Seletiva a Laser é Sinterização Direta a Laser de Metal (DMLS), um nome depositado pela marca EOS, porém equivocado no processo real porque a peça está sendo derretida durante a produção, não sinterizada, o que significa que a peça é totalmente densa. Este processo é, em todos os pontos, muito semelhante a outros processos SLM, e é frequentemente considerado como um processo SLM.

Um processo similar é a fusão por feixe de elétrons (EBM), que usa um feixe de elétrons como fonte de energia.

Procedimento
Na fusão seletiva a laser, o material a ser processado é aplicado em pó em uma fina camada sobre uma placa base. O material em pó é completamente refundido localmente por meio de radiação laser e forma uma camada sólida de material após a solidificação. Subsequentemente, a placa de base é baixada pela quantidade de espessura da camada e o pó é aplicado novamente. Este ciclo é repetido até que todas as camadas tenham sido refundidas. O componente acabado é limpo do excesso de pó, processado conforme necessário ou usado imediatamente.

As espessuras de camada típicas para a construção do componente estão entre 15 e 500 μm para todos os materiais.

Os dados para a orientação do raio laser são gerados por meio de software de um corpo CAD 3D. Na primeira etapa de cálculo, o componente é dividido em camadas individuais. Na segunda etapa de cálculo, os caminhos (vetores) gerados pelo feixe de laser são gerados para cada camada. Para evitar a contaminação do material com oxigênio, o processo ocorre sob uma atmosfera protetora de gás com argônio ou nitrogênio.

Componentes produzidos por fusão seletiva a laser são caracterizados por altas densidades específicas (> 99%). Isso garante que as propriedades mecânicas do componente produzido genericamente correspondam em grande parte às do material de base.

Mas também pode ser direcionado, fabricado de acordo com princípios biônicos ou para garantir um módulo de elasticidade parcial, um componente com densidades seletivas. Em implantes aeroespaciais e corporais leves, tais elasticidades seletivas são freqüentemente desejadas dentro de um componente e não podem ser produzidas usando métodos convencionais.

Em comparação com os processos convencionais (processo de fundição), caracteriza-se a fusão a laser do fato de que ferramentas ou moldes omitidos (produção sem forma) e, assim, o tempo de comercialização pode ser reduzido. Outra vantagem é a grande liberdade da geometria, que permite a produção de formas de componentes que não podem ser produzidos com processos moldados ou apenas com grande esforço. Além disso, os custos de armazenamento podem ser reduzidos porque os componentes específicos não precisam ser armazenados, mas são produzidos generativamente quando necessário.

Estratégia de exposição
A tendência é que quanto maior a potência do laser, maior a rugosidade do componente. A moderna engenharia de fábrica pode controlar a densidade e a qualidade da superfície de acordo com o “princípio shell-core”. A exposição segmentada tem uma influência específica nas áreas externas do componente, áreas salientes e componentes de alta densidade. Uma estratégia de exposição otimizada melhora o nível de qualidade e, ao mesmo tempo, as velocidades de acúmulo. O perfil de desempenho de um componente pode ser aumentado significativamente com a ajuda da exposição segmentada.

Aspectos de Qualidade e Topologia
Os fabricantes de plantas buscam diferentes abordagens de garantia de qualidade que identificam R. Por um lado, fora do eixo (ou ex situ) feito ou, por outro lado, no eixo (ou in situ).

As inspeções clássicas fora do eixo têm uma resolução mais baixa e uma taxa de detecção mais baixa. Por exemplo, é usada uma câmera sensível a infravermelho, que está posicionada fora da câmara de processo, ou seja, ex situ. A vantagem de uma solução ex situ é a integração simples do sistema e sistema de câmeras. Um projeto fora do eixo permite declarações sobre o comportamento geral de fusão e resfriamento. No entanto, uma declaração detalhada sobre o banho fundido não é derivável.

A configuração no eixo / in-situ (por exemplo, conceito de construção de laser) é baseada em uma disposição coaxial dos detectores. Os detectores usados ​​são uma câmera e um fotodiodo, que usam a mesma ótica do laser. Essa integração coaxial permite alta resolução 3D relacionada à coordenada. A taxa de reconhecimento resulta da velocidade de varredura. Se isso for de 1.000 mm / s, o resultado será 100 μm, ou seja, a distância para a qual uma foto é tirada. A 2.000 mm / s, o valor é de 200 μm. Um arranjo coaxial tem a vantagem de que o Schmelzbademissionen está sempre focado em um ponto dos detectores e o detalhe da imagem é reduzido e, assim, a taxa de amostragem pode ser aumentada. Uma análise detalhada das características da fusão (área da piscina derretida e intensidade da fusão) se torna possível.

Processo
O DMLS usa uma variedade de ligas, permitindo que os protótipos sejam hardware funcional feito do mesmo material que os componentes de produção. Como os componentes são construídos camada por camada, é possível projetar geometrias orgânicas, recursos internos e passagens desafiadoras que não poderiam ser fundidas ou usinadas. O DMLS produz peças de metal resistentes e duráveis ​​que funcionam bem como protótipos funcionais ou peças de produção de uso final.

O processo começa cortando os dados do arquivo CAD 3D em camadas, geralmente de 20 a 100 micrômetros de espessura, criando uma imagem 2D de cada camada; Esse formato de arquivo é o arquivo standard.stl da indústria usado na maioria das tecnologias de impressão 3D ou estereolitografia baseadas em camadas. Este arquivo é então carregado em um pacote de software de preparação de arquivos que atribui parâmetros, valores e suportes físicos que permitem que o arquivo seja interpretado e construído por diferentes tipos de máquinas de manufatura aditiva.

Com a fusão seletiva a laser, camadas finas de pó de metal fino atomizado são distribuídas uniformemente usando um mecanismo de revestimento em uma placa de substrato, geralmente de metal, que é presa a uma tabela de indexação que se move no eixo vertical (Z). Isso ocorre dentro de uma câmara que contém uma atmosfera rigidamente controlada de gás inerte, seja de argônio ou nitrogênio, com níveis de oxigênio abaixo de 500 partes por milhão. Uma vez distribuída cada camada, cada fatia 2D da geometria da peça é fundida por fusão seletiva do pó. Isso é feito com um feixe de laser de alta potência, geralmente um laser de fibra de itérbio com centenas de watts. O feixe de laser é direcionado nas direções X e Y com dois espelhos de varredura de alta frequência. A energia do laser é intensa o suficiente para permitir a fusão completa (soldagem) das partículas para formar um metal sólido. O processo é repetido camada após camada até a peça estar completa.

A máquina DMLS usa um laser óptico de fibra ótica Yb de alta potência de 200 watts. Dentro da área da câmara de construção, há uma plataforma de distribuição de materiais e uma plataforma de construção, juntamente com uma lâmina de recobrimento usada para mover o novo pó sobre a plataforma de construção. A tecnologia funde o pó de metal em uma parte sólida, derretendo-o localmente usando o feixe de laser focalizado. As peças são construídas aditivamente camada por camada, normalmente usando camadas de 20 micrômetros de espessura.

Sinterização seletiva por calor
A sinterização seletiva por calor (SHS) é um tipo de processo de fabricação aditiva. Ele funciona usando uma cabeça de impressão térmica para aplicar calor a camadas de termoplástico em pó. Quando uma camada é concluída, o leito de pó se move para baixo e um rolo automatizado adiciona uma nova camada de material que é sinterizado para formar a próxima seção transversal do modelo. O SHS é o melhor para a fabricação de protótipos baratos para avaliação de conceito, ajuste / forma e testes funcionais. SHS é uma técnica de fabricação aditiva de plásticos similar à sinterização seletiva a laser (SLS), a principal diferença é que a SHS emprega uma cabeça de impressão térmica menos intensa em vez de um laser, tornando-a uma solução mais barata e capaz de ser dimensionada para tamanhos de mesa.

Características de fusão a laser seletiva

Liberdade geométrica
A liberdade da geometria permite a produção de estruturas complexas que não podem ser realizadas técnica ou economicamente com métodos convencionais. Estes incluem cortes inferiores, como podem ocorrer em jóias ou componentes técnicos.

Construção leve e biônica
É também possível produzir estruturas de poros abertos, em que componentes leves podem ser produzidos enquanto se mantém a resistência. O potencial da construção leve é ​​considerado uma vantagem muito importante do processo. Um modelo biônico da natureza é a estrutura porosa dos ossos. Em geral, as abordagens biônicas desempenham um papel cada vez mais importante no lado construtivo.

Redesenho e abordagem One Shot
Em comparação com peças fundidas ou usinadas clássicas, que são frequentemente montadas juntas para formar um conjunto, é possível construir uma montagem completa ou pelo menos muitas peças individuais em um único disparo (técnica de um tiro). O número de componentes em uma montagem tende a diminuir. Fala-se então de um redesenho da construção anterior. O componente gerador pode ser instalado mais facilmente e o esforço de montagem é geralmente reduzido.

Construção mista / construção híbrida
Sob a construção mista / construção híbrida no processo SLM refere-se à produção de um componente parcialmente gerado generativamente. Aqui, numa superfície plana de uma primeira área de componente fabricada convencionalmente no processo SLM subsequente, é construída uma segunda área de componente fabricada generativamente. A vantagem da construção híbrida é que o volume de construção a ser produzido pelo processo SLM pode ser bastante reduzido e geometrias simples podem ser construídas convencionalmente, áreas geometricamente mais exigentes por meio do processo SLM. Assim, o tempo de construção e os custos para o material de pó metálico são reduzidos devido ao menor volume para o fabricado pela área de componentes do processo SLM.

Protótipos e itens exclusivos
Os processos moldados requerem algum tamanho de lote para transferir o custo dos moldes para o custo unitário. O processo SLM elimina essas limitações: torna-se possível produzir amostras ou protótipos em tempo hábil. Além disso, peças muito individuais podem surgir como únicas, pois são necessárias para dentaduras, implantes, elementos de relógio ou jóias. Uma característica especial é a produção simultânea de itens exclusivos em um espaço (por exemplo, implantes dentários, implantes de quadril ou elementos de suporte da coluna vertebral). Torna-se possível projetar e fabricar componentes individualizados especialmente para o paciente.

Densidades seletivas
Em uma peça convencional de fresamento ou torneamento, a densidade da peça é sempre distribuída uniformemente. Com uma parte derretida por laser, pode variar um. Certas áreas de um componente podem ser rígidas e outras podem ser aplicadas elasticamente, por exemplo, com uma estrutura em favo de mel (princípios biônicos), os requisitos dos componentes podem ser muito mais criativos em comparação com as técnicas convencionais.

integração de funções
Quanto maior a complexidade, melhor o processo gerativo entra em jogo. As funções podem ser integradas (por exemplo, com canais de controle de temperatura ou injetores de ar ou a peça recebe uma função de articulação ou instrumentos sensoriais são integrados ao componente). Os componentes de valor assim aumentados são mais eficientes que os componentes fabricados convencionalmente.

“Tecnologia verde”
Aspectos ambientais, como baixo consumo de energia na operação de uma usina e conservação de recursos (é usado exatamente o material usado / nenhum resíduo) são características elementares do derretimento do laser. Também não há emissões de óleo ou líquido refrigerante, como ainda é freqüentemente encontrado na tecnologia de máquinas hoje. Até mesmo o calor residual pode ser usado. Um laser de 1.000 W emite aprox. 4 kW de calor, que pode ser usado pelos serviços de construção em um circuito de resfriamento de água. Técnicas convencionais estão sendo cada vez mais consideradas com suas desvantagens em termos de sustentabilidade. O derretimento do laser também significa uma contribuição para a redução das emissões de CO₂ nos quatro aspectos especiais da construção leve, produção sem ferramentas, produção descentralizada e “sob demanda”. É a combinação de conservação de recursos combinada com alta eficiência e padrões de qualidade. A manufatura geradora pode atender a essas tendências.

Produção sob demanda
Um aspecto essencial do derretimento do laser é a produção temporal e local, conforme necessário. Isso pode mudar muito os conceitos de logística (por exemplo, nos fabricantes de aeronaves), porque as peças de reposição não precisam mais ser armazenadas, mas podem ser impressas, se necessário. Além disso, pode-se reduzir os tempos de inspeção das aeronaves em uma produção sob demanda.

Uso reduzido de material
Especialmente em comparação com o fresamento de uma parte completa do material inferior, o uso é impressionante. Assume-se que, em média, o peso do componente puro e cerca de 10% do material para as estruturas de suporte (estas são as estruturas de suporte necessárias para a construção) é consumido.

Materiais
Muitas máquinas SLM (Selective Laser Melting) operam com um espaço de trabalho de até 400 mm (15,748 pol) em X & Y e podem ir até 400 mm (15,748 pol) Z. Alguns dos materiais usados ​​neste processo podem incluir cobre, alumínio, aço inoxidável, aço ferramenta, cobalto-cromo, titânio e tungstênio. Para que o material seja usado no processo, ele deve existir na forma atomizada (forma de pó). As ligas atualmente disponíveis usadas no processo incluem aço inoxidável 17-4 e 15-5, aço maraging, cobalto-cromo, inconel 625 e 718, alumínio AlSi10Mg e titânio Ti6Al4V.

Os materiais utilizados para a fusão seletiva do laser são geralmente materiais padrão que não contêm ligantes. Os fabricantes de máquinas e seus parceiros de material certificam os materiais da série para os usuários (por exemplo, para tecnologia dentária ou aplicações médicas de acordo com as Diretivas da UE e a Lei de Responsabilidade pelo Produto).

Os materiais da série são convertidos por atomização em forma de pó. Isso cria partículas esféricas. O diâmetro mínimo e máximo das partículas utilizadas é selecionado em função da espessura da camada utilizada e da qualidade do componente a ser obtida. Todos os materiais em pó são 100% reutilizáveis ​​para os processos de construção subsequentes. Refrescante com material não utilizado não é necessário.

O consumo de material é o ID R. calculado da seguinte forma: peso do componente + 10% (a sobretaxa de 10% é causada pela estrutura de suporte, que deve ser separada do componente após o processo de fabricação).

Materiais usados ​​são, por exemplo:
Aço inoxidável
Aço ferramenta
Alumínio e ligas de alumínio
Ligas de titânio e titânio
Ligas de cromo-cobalto-molibdênio
Ligas de bronze
Ligas de metais preciosos
Ligas à base de níquel
Ligas de cobre
Cerâmica

Aplicações
Os tipos de aplicações mais adequados para o processo seletivo de fusão a laser são geometrias complexas e estruturas com paredes finas e vazios ou canais ocultos, por um lado, ou tamanhos baixos de lotes, por outro lado. Pode obter-se vantagem quando se produzem formas híbridas em que podem formar-se geometrias sólidas e parcialmente formadas ou do tipo rede, para criar um único objecto, tal como uma haste da anca ou taça acetabular ou outro implante ortopédico onde a oseointegração é aumentada pela geometria da superfície. Grande parte do trabalho pioneiro com tecnologias de derretimento seletivo a laser está em peças leves para a indústria aeroespacial, onde restrições tradicionais de fabricação, como ferramentas e acesso físico a superfícies para usinagem, restringem o projeto dos componentes. O SLM permite que as peças sejam construídas aditivamente para formar componentes próximos à forma líquida, em vez de remover o material residual.

O processo pode ser usado em muitas indústrias. Esses incluem:

Aeroespacial
Engenharia Automotiva
Tecnologia dental (próteses, implantes)
Tecnologia médica (dispositivos médicos, endoscopia, implantes ou ortopedia)
Engenharia Mecânica
Construção de máquinas-ferramenta (por exemplo, brocas finas e de precisão)
Construção de ferramentas (por exemplo, insertos para controle de temperatura próximo ao contorno)
Produtos de estilo de vida, como jóias, moda, sapatos ou relógios
Construção de protótipos, tais como: prototipagem rápida
componentes leves concebidos bionicamente (componentes técnicos que imitam a estrutura óssea, por exemplo)
Pequenas séries para corridas (desporto automóvel e motociclismo)
componentes técnicos de metal

Técnicas de fabricação tradicionais têm um custo de configuração relativamente alto (por exemplo, para criar um molde). Embora o SLM tenha um alto custo por peça (principalmente porque requer muito tempo), é aconselhável que apenas algumas peças sejam produzidas. Este é o caso, por exemplo, de peças de reposição de máquinas antigas (como carros antigos) ou produtos individuais, como implantes.

Testes do Marshall Space Flight Center da NASA, que está experimentando a técnica de fabricar peças difíceis de fabricar a partir de ligas de níquel para os motores de foguetes J-2X e RS-25, mostram que é difícil fazer peças feitas com a técnica. mais fracos do que peças forjadas e fresadas, mas muitas vezes evitam a necessidade de soldas que são pontos fracos.

Essa tecnologia é usada para fabricar peças diretas para uma variedade de indústrias, incluindo indústrias aeroespaciais, odontológicas, médicas e outras que têm peças pequenas e médias, altamente complexas, e a indústria de ferramentas para fazer insertos de ferramentas diretos. O DMLS é uma tecnologia muito eficiente em termos de custo e tempo. A tecnologia é usada para prototipagem rápida, pois diminui o tempo de desenvolvimento de novos produtos e a produção como um método de redução de custos para simplificar montagens e geometrias complexas. Com um envelope de compilação típico (por exemplo, EOSINT M280 da EOS) de 250 x 250 x 325 mm e a capacidade de “multiplicar” várias partes ao mesmo tempo,

A Northwestern Polytechnical University da China está usando um sistema semelhante para construir peças estruturais de titânio para aeronaves. Um estudo da EADS mostra que o uso do processo reduziria os materiais e o desperdício nas aplicações aeroespaciais.

Em 5 de setembro de 2013, Elon Musk twittou uma imagem da câmara de foguete SuperDraco resfriada de forma regenerativa da SpaceX, emergindo de uma impressora de metal EOS 3D, observando que ela era composta da superliga Inconel. Em uma jogada surpresa, a SpaceX anunciou em maio de 2014 que a versão qualificada para voo do motor SuperDraco é totalmente impressa, e é o primeiro motor de foguete totalmente impresso. Usando Inconel, uma liga de níquel e ferro, fabricada aditivamente por sinterização direta a laser de metal, o motor opera a uma pressão de câmara de 6.900 quilopascals (1.000 psi) a uma temperatura muito alta. Os motores estão contidos em uma nacele protetora impressa, também impressa em DMLS, para evitar a propagação de falhas no caso de uma falha do motor. O motor completou um teste de qualificação completo em maio de 2014 e está programado para fazer seu primeiro voo espacial orbital em abril de 2018.

A capacidade de imprimir em 3D as partes complexas foi fundamental para alcançar o objetivo de baixa massa do mecanismo. De acordo com Elon Musk, “é um motor muito complexo, e era muito difícil formar todos os canais de resfriamento, a cabeça do injetor e o mecanismo de estrangulamento. Ser capaz de imprimir ligas avançadas de alta resistência … era crucial para poder para criar o mecanismo SuperDraco como está. ” O processo de impressão 3D para o motor SuperDraco reduz drasticamente o tempo de espera em comparação com as peças fundidas tradicionais, e “tem força superior, ductilidade e resistência à fratura, com menor variabilidade nas propriedades dos materiais”.

Aplicações do setor
Aeroespacial – dutos de ar, dispositivos elétricos ou montagens que possuem instrumentos aeronáuticos específicos, a sinterização a laser se ajusta tanto às necessidades da indústria aeroespacial comercial quanto à militar.
Fabricação – A sinterização a laser pode atender a nichos de mercado com baixos volumes a custos competitivos. A sinterização a laser é independente das economias de escala, isso libera você de se concentrar na otimização do tamanho do lote.
Medical – Dispositivos médicos são produtos complexos e de alto valor. Eles precisam atender exatamente aos requisitos do cliente. Esses requisitos não resultam apenas das preferências pessoais do operador: exigências legais ou normas que diferem amplamente entre as regiões também precisam ser cumpridas. Isso leva a uma infinidade de variedades e, portanto, pequenos volumes das variantes oferecidas.
Prototipagem – A sinterização a laser pode ajudar, disponibilizando projetos e protótipos funcionais. Como resultado, o teste funcional pode ser iniciado de forma rápida e flexível. Ao mesmo tempo, esses protótipos podem ser usados ​​para avaliar a aceitação do cliente em potencial.
Ferramental – O processo direto elimina a geração de caminho de ferramenta e vários processos de usinagem, como o EDM. Insertos de ferramentas são construídos durante a noite ou mesmo em apenas algumas horas. Também a liberdade de design pode ser usada para otimizar o desempenho da ferramenta, por exemplo, integrando canais de resfriamento conformados à ferramenta.

Outras aplicações
Peças com cavidades, rebaixos, ângulos de inclinação
Modelos de ajuste, forma e função
Ferramental, acessórios e gabaritos
Canais de resfriamento conformados
Rotores e Impulsores
Bracketing complexo

Potencial
A fusão seletiva a laser ou manufatura aditiva, às vezes chamada de manufatura rápida ou prototipagem rápida, está em sua infância com relativamente poucos usuários em comparação com métodos convencionais como usinar, fundir ou forjar metais, embora aqueles que estão usando a tecnologia tenham se tornado altamente proficientes . Como qualquer processo ou método, o derretimento seletivo a laser deve ser adequado à tarefa em questão. Mercados como a ortopedia aeroespacial ou médica têm avaliado a tecnologia como um processo de fabricação. As barreiras à aceitação são altas e os problemas de conformidade resultam em longos períodos de certificação e qualificação. Isso é demonstrado pela falta de padrões internacionais totalmente formados para medir o desempenho de sistemas concorrentes. O padrão em questão é a Terminologia Padrão ASTM F2792-10 para Tecnologias de Manufatura Aditiva.

Diferença de sinterização seletiva a laser (SLS)
O uso de SLS refere-se ao processo aplicado a uma variedade de materiais, como plásticos, vidro e cerâmica, além de metais. O que diferencia o SLS de outros processos de impressão 3D é a falta de capacidade de derreter completamente o pó, em vez de aquecê-lo até um ponto específico onde os grãos de pó podem se fundir, permitindo que a porosidade do material seja controlada. Por outro lado, o SLM pode dar um passo além do SLS, usando o laser para fundir totalmente o metal, o que significa que o pó não está sendo fundido, mas realmente liquefeito o suficiente para derreter os grãos de pó em uma parte homogênea. Portanto, o SLM pode produzir peças mais resistentes devido à reduzida porosidade e maior controle sobre a estrutura do cristal, o que ajuda a evitar falhas nas peças. No entanto, o SLM só é viável quando se utiliza um único pó de metal.

Benefícios
O DMLS tem muitos benefícios em relação às técnicas tradicionais de fabricação. A capacidade de produzir rapidamente uma peça única é a mais óbvia, pois nenhum ferramental especial é necessário e as peças podem ser montadas em questão de horas. Além disso, o DMLS permite testes mais rigorosos de protótipos. Como o DMLS pode usar a maioria das ligas, os protótipos agora podem ser hardware funcional feito do mesmo material que os componentes de produção.

O DMLS é também uma das poucas tecnologias de fabricação aditiva usadas na produção. Como os componentes são construídos camada por camada, é possível projetar recursos internos e passagens que não podem ser fundidos ou usinados. Geometrias e montagens complexas com múltiplos componentes podem ser simplificadas para um menor número de peças com uma montagem mais econômica. O DMLS não requer ferramentas especiais, como peças fundidas, por isso é conveniente para execuções de produção curtas.

Restrições
Os aspectos de tamanho, detalhes de recursos e acabamento de superfície, bem como erros de impressão no eixo Z, podem ser fatores que devem ser considerados antes do uso da tecnologia. No entanto, ao planejar a construção na máquina em que a maioria dos recursos é construída nos eixos xe y conforme o material é colocado, as tolerâncias de recursos podem ser bem gerenciadas. As superfícies geralmente precisam ser polidas para obter um acabamento espelhado ou extremamente liso.

Para ferramental de produção, a densidade do material de uma peça acabada ou de um inserto deve ser abordada antes do uso. Por exemplo, em insertos para moldagem por injeção, qualquer imperfeição na superfície causará imperfeições na peça plástica, e as pastilhas terão que se unir à base do molde com temperatura e superfícies para evitar problemas.

Independente do sistema de material usado, o processo DMLS deixa um acabamento de superfície granuloso devido ao “tamanho de partícula de pó, seqüência de construção em camadas e [o espalhamento do pó de metal antes da sinterização pelo mecanismo de distribuição de pó”.

A remoção e pós-processamento da estrutura metálica de suporte da peça gerada pode ser um processo demorado e requer o uso de máquinas de usinagem, EDM e / ou retificadoras com o mesmo nível de precisão fornecido pela máquina RP.

O polimento a laser por meio da fusão de superfícies rasas de peças produzidas com DMLS é capaz de reduzir a aspereza da superfície com o uso de um raio laser que fornece “energia suficiente para causar fusão dos picos da superfície. A massa fundida flui para a superfície vales por tensão superficial, gravidade e pressão laser, diminuindo assim a rugosidade “.

Ao usar máquinas de prototipagem rápida, arquivos .stl, que não incluem nada além de dados de malha bruta em binário (gerados a partir do SolidWorks, CATIA ou outros programas CAD principais) precisam de mais conversão para arquivos .cli & .sli (o formato necessário para máquinas não estereolitográficas). Arquivos de software convertts.stl para arquivos.sli, assim como no restante do processo, pode haver custos associados a essa etapa.

Componentes da máquina
Os componentes típicos de uma máquina DMLS incluem: um laser, um rolo, um pistão de sinterização, uma placa de construção removível, um suprimento de pó, um pistão de abastecimento, ótica e espelhos.