إن تقنية الصهر الانتقائي بالليزر (SLM)، والمعروفة أيضًا باسم لحام الانصهار بالليزر، هي تقنية تصنيع إضافية واعدة للغاية للمعادن تستخدم ضوء الليزر عالي الطاقة لتشعيع مساحيق المعادن وصهرها بالكامل لتشكيل أشكال ثلاثية الأبعاد.
المادة المعدنية المستخدمة في تقنية الطباعة الانتقائية بالليزر (SLM) هي مزيج من معدن معالج ومعدن ذي نقطة انصهار منخفضة، أو مادة جزيئية. أثناء عملية التصنيع، تنصهر المادة ذات نقطة الانصهار المنخفضة بينما لا ينصهر مسحوق المعدن ذي نقطة الانصهار العالية. تُستخدم المادة المنصهرة للربط، لذا فإن المواد الصلبة الناتجة مسامية وذات خواص ميكانيكية ضعيفة، ويجب إعادة صهرها في درجات حرارة عالية قبل استخدامها.
تبدأ عملية الطباعة بتقنية SLM بتقطيع بيانات التصميم ثلاثي الأبعاد (CAD)، وتحويلها إلى طبقات ثنائية الأبعاد، يتراوح سمكها عادةً بين 20 و100 ميكرومتر. تُنسق بيانات التصميم ثلاثي الأبعاد عادةً بصيغة STL، وهي صيغة شائعة الاستخدام في تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد الطبقية الأخرى. تُستورد بيانات التصميم إلى برنامج التقطيع، وتُضبط خصائصها المختلفة، بالإضافة إلى بعض معايير التحكم في الطباعة. تبدأ تقنية SLM عملية الطباعة بطباعة طبقة رقيقة ومتجانسة على الركيزة، ثم تُحرك هذه الطبقة على المحور Z لطباعة الشكل ثلاثي الأبعاد.
تُجرى عملية الطباعة بأكملها داخل حاوية مغلقة مملوءة بغاز خامل، كالأرجون أو النيتروجين، لتقليل نسبة الأكسجين إلى 0.05%. تعمل تقنية الطباعة الانتقائية بالليزر (SLM) عن طريق التحكم في المهتز لتوجيه أشعة الليزر إلى مسحوق التبليط، مما يؤدي إلى تسخين المعدن حتى ينصهر تمامًا. تتحرك كل طبقة من طاولة العمل لأسفل، وتُعاد عملية التبليط، ثم يُكمل الليزر توجيه أشعة الليزر إلى الطبقة التالية، فتنصهر الطبقة الجديدة من المسحوق وتلتصق بالطبقة السابقة، وتُكرر هذه الدورة لإكمال الشكل ثلاثي الأبعاد. عادةً ما تُملأ مساحة العمل بغاز خامل لتجنب أكسدة مسحوق المعدن، وتحتوي بعض الآلات على أنظمة تهوية للتخلص من الشرر الناتج عن الليزر.
تتميز الأجزاء المطبوعة بتقنية الطباعة الانتقائية بالليزر (SLM) بكثافة عالية وقوة فائقة. تتطلب هذه التقنية طاقة عالية، حيث يجب تسخين كل طبقة من مسحوق المعدن إلى درجة انصهاره. وتؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى إجهاد متبقٍ داخل المادة المطبوعة النهائية، مما قد يؤثر على الخواص الميكانيكية للجزء.
تُورَّد طابعات المعادن من شركة JS Additive من قِبَل مُصنِّعين محليين مرموقين، وقد توسعت خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن التي تقدمها الشركة لتشمل أسواقًا خارجية حول العالم، حيث تحظى جودة منتجاتها وسرعة تسليمها بتقدير كبير من العملاء في الخارج، لا سيما في أوروبا وأمريكا واليابان وإيطاليا وإسبانيا وجنوب شرق آسيا. تُستخدم خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن في الغالب لمساعدة الشركات التقليدية على تغيير أساليب إنتاجها، مما يوفر الوقت وتكلفة المنتج نفسه، خاصةً في ظل الظروف الصعبة الحالية لجائحة كورونا.
