9.1.2 SLM设备
ProX DMP 320是3DSystems金属3D打印设备，如图9.4所示。是专为需要打印复杂结构、高精度、高成型速度的纯钛、不锈钢或镍基超合金部件而设计的金属打印机。该金属打印机提出了新标准，通过可置换的制造模块，快速补充或变更材料，满足制造商对生产周期和高效粉末回收步伐的要求。
图9.4 ProX DMP 320
（1）设备结构
1）整体结构介绍
SLM设备一般由光路单元、机械单元、控制单元、工艺软件和保护气密封单元五个部分组成。光路单元主要包括光纤激光器、扩束镜、反射镜、扫描振镜等。激光器是SLM设备中最核心的组成部分，直接决定了整个设备的成型质量。SLM设备所采用的光纤激光器，转换效率高、性能可靠、寿命长、光束模式接近基模等，优势明显。高质量的激光束能被聚集成极细微的光束，并且其输出波长短。
2）扩束镜
扩束镜的作用是扩大光束直径，减小光束发散角，减小能量损耗。
3）扫描振镜
扫描振镜由计算机进行控制的电机驱动，作用是将激光光斑精确定位在加工面的任一位置。通常使用专用扫描透镜来避免出现扫描振镜单元的畸变，达到聚焦光斑在扫描范围内得到一致的聚焦特性。
4）机械单元
机械单元打印模块主要包括铺粉装置、成型缸、粉料缸、成型室密封设备等。铺粉质量是影响SLM成型质量的关键因素，目前SLM设备中主要有铺粉刷和铺粉滚筒两大类铺粉装置。成型缸与粉料缸由电机控制，电机控制的精度也决定了SLM的成型精度。
5）控制系统
控制系统包括激光束扫描控制和设备控制系统两大部分。激光束扫描控制是计算机通过控制卡向扫描振镜发出控制信号，控制X/Y扫描镜运动以实现激光扫描。设备控制系统完成对零件的加工操作。主要包括以下功能：
①系统初始化、状态信息处理、故障诊断和人机交互功能。
②对电机系统进行各种控制，提供了对成型活塞、供粉活塞、铺粉滚筒的运动控制。
③对扫描振镜控制，设置扫描振镜的运动速度和扫描延时等。
④设置自动成型设备的各种参数，如调整激光功率，成型缸、铺粉缸上升下降参数等。
⑤提供对成型设备五个电机的协调控制，完成对零件的加工操作。
（2）PROX DMP320系统组成
1）设备正面结构
PROX DMP320设备正面结构如图9.5所示。
图9.5 ProX DMP 320正面
①成型舱门。该门为成型舱室实现密封，并保护操作员免受激光的影响。
②成型舱观察窗。这使操作员在被保护（对人体的激光保护）的同时查看处理室内部。
③分层指示灯。指示灯包含四种机器状态的指示：
·红色——设备故障。
·橙黄色——打印正在运行/激光开启。
·绿色——机器可以通过操作面板控制机器，DMP deposition的同时查看处理室内部。
·红色闪烁——紧急暂停。
④紧急停止。按下此按钮时，所有运动停止，激光器关闭，氩气和压缩空气供应都关闭。
⑤主电源开关。主电源开关用于切换400 V电源的开和关。
⑥操作员面板。DMP 320由该电脑所控制。
2）设备背面
ROX DMP320设备背面结构如图9.6所示。
图9.6 ProX DMP 320背面
①鼓风机。鼓风机不断地在打印台上鼓动循环氩气以提取所有烟尘并将其携带到滤芯中。
②滤芯在将氩气重新引入成型舱之前，从成型舱中提取的所有烟尘和细粒都会被滤芯过滤掉。
③真空泵。在开始打印作业之前，室内的气氛必须是无氧的。真空泵从成型舱中去除所有空气，使其中形成真空。
④重置紧急暂停。紧急暂停键被按下并再次分离后，使系统返回正常操作。
⑤PC开关。PC开关用于控制主机工控的开和关。
⑥24VDC主开关。该开关用于所有被24V DC驱动的部件。
⑦无视安全规则开关。使用此键打开此开关时，即使压力或氧含量水平不在要求的范围，激光也可以打开。注意：打开门后激光仍会关闭。该功能只能由3D Systems认证的维护人员使用来校准激光系统。
3）成型舱内部
ROX DMP320设备成型舱内部结构如图9.7所示。
①激光镜。激光通过激光窗口聚焦到构建平台上。
②吹气口。氩气通过气流喷口在成型舱内循环。
③打印模块。打印模块包含金属粉末和打印平台。它可以向外拉出以使操作人员更好地接触打印模块。它可以被移除和替换成另一包含不同种类金属粉末的打印模块。
④打印模块锁。锁定销将构件锁定到位，并将其保持在正确的位置。这些必须解锁才能将模块拉出来到外部位置或将其取出。
4）打印模块
ROX DMP320设备打印模块结构如图9.8所示。
①刮刀组件。软质刮刀将粉末从供料缸铺送到打印平台上。
②成型平台。零件被打印在用螺栓连接到打印平台的基板上。在打印过程中，构件平台向下运动以实现打印零件的后续铺层。
③粉缸。供料活塞缸内还有新的金属粉末，平台将粉末提升到正确的高度，为铺粉刮刀提供适量的金属粉末。
④溢粉槽。沉积入此处的粉末将通往溢料容器。
⑤电源连接线。承载从成型舱室到构件模块的所有电源和信号连接。
⑥溢粉仓。容纳多余的粉末，以供筛粉和重新使用。
图9.7 ProX DMP 320成型舱内部结构
图9.8 ProX DMP 320打印模块结构
（3）设备配件（图9.9）
图9.9 ProX DMP 320模块推送车、冷水机、筛粉机
1）模块推送车
用于将构件模块从打印中移出并储存构件模块。
2）冷水机
需保持冷水机中的冷却液处于循环状态且温度在设定温度下。冷却液是由50%自来水和50%蒸馏水的混合物组成水。将Optishield添加到该混合物中以防止腐蚀。
3）筛粉机
允许用户使用电动筛粉和分离溢料容器中的粉料，并将其分离成废弃物和可用的粉料，这些粉料可用于打印零件。