SLM i SLS to dwie metody addytywnego wytwarzania (AM), różniące się stopniem topnienia materiałów. W przypadku SLM mamy do czynienia z pełnym topnieniem materiału, podczas gdy SLS polega na spiekaniu (częściowym topnieniu) materiału. W obu przypadkach termin “selektywne” odnosi się do precyzyjnego topnienia ultra-cienkich warstw materiału budulcowego.

SLS to proces o niższej temperaturze niż SLM, choć nadal produkuje części o dokładnych wymiarach i złożonych geometriach. Struktury podporowe nie są wymagane podczas drukowania. SLS używa proszków jedno- lub dwuskładnikowych. W przypadku tego drugiego, lasery topią zewnętrzną warstwę, a materiał wewnętrzny łączy się z przylegającymi cząstkami.

W przypadku SLS można zredukować kurczenie i deformacje, podgrzewając komorę roboczą do temperatury tuż poniżej tej wymaganej do spiekania stopów metalicznych, tworzyw sztucznych, szkła i ceramiki. Powszechnie występującą porowatość powierzchni, związaną ze spiekanie, można zminimalizować przez zastosowanie uszczelniacza.

Ponieważ selektywne topienie laserowe (SLM) wymaga pełnego topnienia w bardzo wysokich temperaturach, deformacje i naprężenia w obiekcie są bardziej problematyczne. Jednak pełne topnienie minimalizuje porowatość.

Naprężenia wprowadzone przez proces SLM o wysokiej temperaturze sprawiają, że konieczne jest solidne przymocowanie obiektu do stołu drukującego podczas drukowania. Podgrzewana komora robocza w połączeniu z właściwymi strukturami podporowymi pomaga zminimalizować zniekształcenia. Obróbka cieplna po procesie, gdy obiekt jest nadal na platformie, również redukuje wewnętrzne naprężenia. Proces SLM używa proszków metalicznych wytwarzanych metodą atomizacji, w tym tytanu, wolframu, stali maraging, chromu kobaltowego, stali nierdzewnej, aluminium i miedzi.

Proces bezpośredniego spiekania metalu laserem (DMLS) korzysta z laserów do częściowego topnienia cząstek, tak aby przylegały one do siebie. Proces DMLM jest bardzo podobny, z tą różnicą, że materiał jest całkowicie topiony, tworząc ultra-cienkie baseny ciekłego metalu, które krzepną podczas stygnięcia.

Termin “DMLS” jest często używany w odniesieniu do obu procesów, chociaż termin “DMLM” stopniowo zyskuje na popularności jako preferowany sposób odniesienia do procesu, gdy zachodzi pełne topnienie.

Precyzyjne części DMLM posiadają wyjątkową charakterystykę powierzchni oraz właściwości mechaniczne odpowiadające tym, które można znaleźć w tradycyjnych materiałach kutych.

Jakość powierzchni i minimalna porowatość to dwie kluczowe zalety procesu bezpośredniego topienia laserowego metali. Ponieważ możliwe jest przesuwanie łoża drukującego w odstępach zaledwie 20 mikrometrów, przedmioty wykazują wysoką jakość powierzchni, która minimalizuje potrzebę wykończenia poprodukcyjnego.

Proces bezpośredniego wytopu laserowego metali minimalizuje porowatość typową dla spiekania. W rzeczywistości możliwe jest osiągnięcie gęstości bliskiej 100%, ponieważ w tej metodzie materiał jest topiony, a więc przechodzi przez stan ciekły. Co ważne, przedsiębiorstwa mogą ponownie wykorzystać cenne, nie stopione proszki metalowe w kolejnych procesach.

Bezpośrednie topienie laserowe metali oferuje krótkie czasy realizacji, idealne w sytuacjach, gdy konieczne jest wielokrotne testowanie funkcjonalnych prototypów metalowych. Podczas gdy tradycyjne czasy produkcji są często mierzone tygodniami, proces bezpośredniego topienia laserowego metali wymaga jedynie godzin lub dni.

Proces DMLM daje projektantom swobodę tworzenia obiektów o skomplikowanych kształtach i znaczących podcięciach, które są zwykle niemożliwe do stworzenia przy użyciu konwencjonalnych metod. Szybsze cykle projektowania są niezwykle ważne w wysoce konkurencyjnych środowiskach występujących w wielu branżach.

Projektanci korzystają z faktu, że bezpośrednie topienie laserowe metali pozwala uzyskać skomplikowane elementy, które zmniejszają wagę przy zachowaniu wymaganej wytrzymałości i trwałości. Części są często używane w zastosowaniach, w których redukcja wagi ma kluczowe znaczenie, jak np. w satelitach, pędnikach rakietowych i silnikach odrzutowych. Robotyka i formowanie wtryskowe również korzystają z niskonakładowych, wysoce wytrzymałych elementów precyzyjnych wytwarzanych w procesie bezpośredniego topienia laserowego metali.