1, Limitacions materials
Actualment, sobretot adequat per a materials metàl·lics com acer inoxidable, aliatges de titani, aliatges d'alumini, etc., els possibles tipus de materials per a la tecnologia SLM són una mica limitats. La tecnologia SLM actualment té grans restriccions per a l'ús de materials no metàl·lics. Això està relacionat principalment amb les qualitats úniques de la tecnologia d'emmotllament SLM, per la qual alguns materials són propensos a esquerdes, deformar-se i altres problemes durant el processament, de manera que es restringeix la gamma de materials que es poden manipular. A més, és necessària una gran puresa de matèries primeres per a l'emmotllament SLM per tal de reduir l'impacte dels contaminants en el procés d'emmotllament. Els materials d'alta puresa tenen uns costos d'adquisició una mica elevats, la qual cosa augmenta encara més els costos de fabricació.
Per a alguns materials amb qualitats o arquitectures úniques, com materials compostos, nanomaterials, etc., la tecnologia d'emmotllament SLM té dificultats de processament força importants. Per aconseguir un modelat efectiu, aquests materials únics de vegades necessiten processament en determinades condicions de procés. En conseqüència, les modificacions de processos i els avenços tècnics basats en les propietats d'aquests materials únics han crescut fins a ser un focus important per a l'avenç de la tecnologia SLM.
2, Rendiment mecànic insuficient
Tot i que la tecnologia SLM produeix peces metàl·liques amb indicadors de rendiment mecànic d'alta densitat i superiors, com la resistència a la tracció que les peces de fosa, i fins i tot poden arribar al nivell de forja, les seves qualitats mecàniques encara tenen defectes. Les característiques del procés d'emmotllament SLM podrien provocar variacions en la densitat de les peces en diverses direccions, produint, per tant, propietats mecàniques desiguals. Algunes parts de la peça poden contenir porus i pols no fos durant tot el procés de fabricació a causa de les característiques de la pols i la distribució d'energia del feix làser, que poden influir en la densitat i les qualitats mecàniques.
A més, la tensió tèrmica produïda per la fusió i el refredament ràpid durant l'emmotllament SLM podria causar deformació o fractura de la peça. A més, podria influir en les característiques mecàniques del component la tensió residual al seu interior, disminuint així la resistència a la corrosió i la resistència a la fatiga. Les qualitats mecàniques de les peces poden variar en funció d'elements com els paràmetres del procés d'emmotllament SLM, els materials en pols i el posttractament; exemples d'aquestes variacions són la duresa, la resistència a la tracció i la resistència a la compressió. Les fluctuacions d'aquest rendiment mecànic podrien restringir l'ús de la tecnologia SLM en algunes aplicacions d'alta precisió o alta fiabilitat.
3, Problemes de precisió del processament
Com que la tecnologia SLM té una precisió dimensional bastant baixa, assolir el nivell de micròmetres és un repte. Això es deu principalment a les dificultats per gestionar amb precisió la fusió, la solidificació i la contracció de la pols metàl·lica durant el procés d'emmotllament, produint, per tant, unes dimensions inestables de les peces modelades. Normalment, el postprocessament com el rectificat, el polit, etc. és necessari per augmentar la precisió dimensional de les peces modelades. Mentrestant, aquestes tècniques de processament poden influir en les qualitats mecàniques i la qualitat superficial de les peces modelades.
A més, crucial per a la precisió de mecanitzat del procés d'emmotllament SLM és la seva rugositat superficial bastant alta. El control de la rugositat superficial a un nivell baix és un repte a la pols metàl·lica a causa dels seus complexos processos de fusió, flux i solidificació durant tot el procés de conformació. En el següent ús de peces modelades, la mala rugositat de la superfície podria causar concentració d'estrès, corrosió i altres problemes. Així, una dificultat important per afrontar el desenvolupament de la tecnologia SLM és com reduir la rugositat superficial i augmentar la qualitat superficial de les peces modelades optimitzant els paràmetres del procés i els procediments de postprocessament en el procés d'emmotllament SLM.
4, Baixa eficiència de producció
El temps d'emmotllament més llarg i la pitjor eficiència de producció segueixen de l'apilament de material capa per capa requerit pel mètode d'emmotllament SLM. Les tècniques d'emmotllament SLM tenen menys eficiència de producció, més cicles de fabricació i més despeses que les tècniques de fabricació subtractives convencionals. A més, complicada en estructura i costosa en manteniment és la maquinària d'emmotllament SLM. L'avaria de l'equip podria provocar un temps d'inactivitat prolongat, afectant així el progrés de la producció, augmentant els costos de manteniment i, per tant, generant riscos de producció.
A més, restringeixen l'eficiència de producció de la tecnologia SLM els materials d'emmotllament disponibles. materials diferents tenen paràmetres de processament i criteris de rendiment diferents, que exigeixen optimització i ajust per a cada material, per tant, allargant el temps i el cost de producció. Així, un dels principals problemes que s'han de resoldre en l'evolució de la tecnologia SLM és com augmentar l'eficiència de producció de la tecnologia SLM i reduir les despeses de fabricació.
5, Alt cost
Tres reflexos clau de l'alt cost de la tecnologia SLM són els relacionats amb el cost de compra d'equips, el cost de la matèria primera i el cost de manteniment. El cost de fabricació de l'equip és una mica important en les operacions d'emmotllament SLM, ja que s'utilitzen làsers d'alta precisió i sistemes d'escaneig. Paral·lelament, el procés d'emmotllament SLM no té economies d'escala i requereix un nombre força reduït d'equips, la qual cosa provoca encara més augments en els preus d'adquisició d'equips.
Generalment compost per metalls en pols, l'emmotllament SLM utilitza matèries primeres amb despeses de preparació i processament una mica importants. La baixa taxa d'ús de les matèries primeres fa que no es pugui reciclar la pols residual, augmentant per tant els costos de la matèria primera. A més, el manteniment i el manteniment freqüents dels equips de procés d'emmotllament SLM garanteixen el seu rendiment normal i la seva vida útil. La gran complexitat de la tecnologia fa que les despeses de manteniment i manteniment siguin una mica costoses.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html