直接金属激光烧结（DMLS） 是一种快速制造过程，因为金属增材制造零件应用于各个工业领域。其极大的设计自由度、组件简化和整合最适合定制或中等批量零件生产。
DMLS
DMLS是一种粉末融合技术，利用激光系统逐层融合金属粉末。每一层或切片是零件在一定高度的截面几何形状，这些层和切片包含在一起就是整个零件。有限厚度的金属将暴露于激光系统进行烧结过程，然后在所有层完成时重复这些过程。当激光熔化金属粉末时，当前层也将熔化到之前的层。零件尺寸和打印机参数将决定生产时间。
作为典型的DMLS机器，激光系统扫描顶部功率表面床，将粉末烧结成具有一定高度的结合横截面切片。构建平台在烧结后降低，然后重新涂覆的刀片用新的金属粉末层扫过粉末床。收集平台降低以容纳溢出的粉末。重复此过程，直到完成最终部件，该部件由数千微米厚的层组成。
在制造过程之后，我们需要带锯或电火花线切割机在松散的粉末被刷掉后从构建平台上移除成品部件。
DMLS设计
DMLS设计过程中有几个设计建议，这些原则将帮助我们实现高质量、出色的表面光洁度和高尺寸精度。虽然大多数设计指南取决于打印材料和激光参数，但几何建议将保证设计部件按预期生产。
DMLS 设计的一般指南
室壁厚度： 对于大多数金属材料，0.4mm 的最小壁厚将确保 DMLS 打印过程的成功。
引脚直径： 1mm 的最小销直径是可靠的，而较小的直径会降低轮廓清晰度。
孔的大小： 无需额外支撑即可可靠地创建直径介于 0.5 毫米和 6 毫米之间的孔。方向决定了 6mm 到 10mm 的无孔直径的支撑。直径大于 10 毫米的孔需要支撑结构。
逃生洞： 空心金属零件需要逃逸孔以去除松散的金属粉末，建议孔径为2-5mm。多个逃逸孔将提高除粉效率。
悬挑： 在大多数情况下，无支撑的最小悬垂角度为 45 度。
不支持的边缘： 悬臂悬伸最大长度为0.5mm，两侧有支撑的水平悬伸可达1mm。
纵横比： 垂直高度与截面的最大比例为8:1，这将确保打印部件在底板上的稳定性。
宽容： 印刷方向公差为±1层厚度，在xy方向上，可达到的公差为±0.127mm。
支撑材料
由于DMLS过程中的高温及其自然的逐层构建，我们需要 支撑结构 连接不受支撑的几何体以构建平台，也可用作热沉。支撑材料在DMLS设计中起着至关重要的作用，我们需要考虑以下两个因素：
- DMLS 在高温下烧结金属粉末层，每一层都需要坚固的东西来构建，而不是 SLS 中的松散粉末。为实现这一目标，将首先打印支撑结构，然后可以在这些结构之上构建实体部分，这些部分不连接到构建板上。
- 每层不同的冷却过程会产生残余应力，从而导致卷曲和变形。支撑材料将从最近打印的部分吸走热量，并将它们固定在坚固的底座上。
支撑材料会增加额外的成本，并且需要在打印过程完成时移除。此外，支撑材料接触面的后处理需要在无支撑区域达到相同的表面光洁度。
表面质量
由于在设计过程中，我们需要呈现侧面光滑，因此需要进行后处理。我们需要一些步骤来通过零件方向选择来提高表面质量。
- 朝上的表面比朝下的表面具有更锋利的边缘和更好的表面质量。
- 为避免表面出现阶梯效应，平面与地平线的夹角应大于20度。
工艺限制
成本
DMLS 材料的成本非常高，因此传统制造技术可能更具成本效益，尤其是在大规模生产中。 DMLS 最适用于复杂和定制零件制造或传统方法无法生产的特殊几何形状。
增材制造设计
对于 DMLS 有一个误解，认为任何用于传统制造的应用程序设计都可以转换为 DMLS 解决方案。如果零件是为传统制造而设计的，则不适合 3D 打印。如果某个部件的尺寸复杂性比大，但没有附加价值或功能，则可以针对 DMLS 进行设计。
产品尺寸
与传统技术相比，DMLS 生产的零件体积更小，其平均体积为 250 mm x 250 mm x 300 mm。
机器复杂性
DMLS 机器不像聚合物系统那样即插即用，大多数 DMLS 机器都是工业尺寸，需要严格的操作、材料处理、后处理和维护程序。
结论
在 DMLS 设计过程中，支持是优化几何和布局、节省成本和时间的关键因素。 零件方向被认为是为了更锋利的边缘和更好的表面光洁度。