SLS 与 SLM 3D 打印：5 个关键差异

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  SLS 与 SLM 3D 打印速览
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  材料状态：聚合物粉与金属粉
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  激光物理：烧结与完全熔化
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  支撑结构：自支撑的误区
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  尺寸精度与表面粗糙度
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  成本经济性与生产规模

SLS 与 SLM 3D 打印的第一道分界是材料本身。SLS 处理聚合物：PA12、PA11、TPU 以及玻纤或碳纤填充尼龙等填充牌号。这类零件韧性好、耐化学腐蚀，适合壳体、风道、支架和卡扣。它们不是金属，任何后处理也不会让它们变成金属。

SLM 处理金属粉末。在我们这里通常是 Ti-6Al-4V、316L、17-4PH 或 AlSi10Mg。激光把每一层熔化成熔池，成品是真正的金属零件，具备金属的刚度、导热性和疲劳行为。

代价高昂的错误不是把金属文件发给聚合物设备，而是在功能测试中用 SLS 尼龙原型代替金属件。做装配验证可以，做高温加载测试不行。尼龙会软化、蠕变并以金属设计绝不会出现的方式失效。

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  SLS 是聚合物工艺韧、轻、化学稳定、不导电。
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  SLM 是金属工艺真正的金属性能，真正的金属密度。
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  测试计划中不要混用装配验证可以，加载和热测试不行。

SLS 中激光功率被有意控制在熔点以下。聚合物颗粒软化，表面能将其拉拢，在颗粒间形成颈缩。结果是带微观空隙的连通结构。SLS 零件的孔隙率通常为体积分数 3% 到 7%。

这种孔隙不是外观问题。它改变零件在压力下的表现和吸湿行为。SLS 打印的密封气动歧管可能从壁面渗漏。如果设计需要压力边界，应计划涂层或改用其他工艺。

SLM 中粉末被完全熔化。激光道相互重叠并熔合成致密金属，孔隙率通常低于 1%，热等静压后更低。代价是残余应力。陡峭的温度梯度在零件中积累应力，薄壁在成型中可能翘曲或开裂。

因此金属件在离开设备前要做去应力处理，支撑和摆放方向在 SLM 中也远比 SLS 重要。

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  烧结留下 3–7% 孔隙渗漏和吸湿是真实风险。
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  熔化获得近全密度残余应力成为主要问题。
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  SLM 常规做去应力要排进计划，不要事后补。

SLS 零件埋在粉饼中。未烧结的粉末支撑悬垂，零件无需锚固，可以在成型腔内紧密排布。去支撑靠刷子、喷砂，以及清理内部通道的耐心。

SLM 不同。金属粉末会把熔池的热量导走，因此支撑承担两项任务：把零件固定在基板上，并把热量从下表面导出。过早去除支撑零件会变形。支撑设计过薄，零件会在成型中途从基板上撕裂。

金属的实用规则是悬垂与基板夹角保持在约 45 度以上，否则加支撑。小于约 Ø1.5 mm 的内部通道难以清粉，除非有验证过的清理路线，否则应避免。

SLS 可以打破这条规则。小到约 Ø1 mm 的通道可以打印并用压缩空气清理，这也是聚合物粉末床熔融常用于歧管和风道的原因。

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  SLS 悬垂无需锚固粉饼支撑零件。
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  SLM 支撑既固定又散热它们是工艺硬件，不是脚手架。
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  金属悬垂保持 45° 以上否则会出现翘曲和分层。

成型态 SLS 零件通常保持在公称尺寸的 ±0.3% 左右，下限约 0.3 mm。金属件更紧，小特征常为 ±0.1 mm，但对摆放方向和成型热历史更敏感。

表面质量是两种工艺都不如机加工的地方。成型态 SLS 约为 Ra 8–12 μm。SLM 在上表面相近，下表面明显更粗糙，因为那里有支撑疤痕和部分熔合的粉末。

如果表面需要密封、滑动或配合，磨料精整、喷砂或机加工是常规做法。当内孔、端面或螺纹需要达到 ±0.005 mm 时，我们在五轴加工中心上加工金属粉末床零件。

判断标准很简单。该特征是否带有公差、密封或滑动接触要求？如果是，无论采用哪种工艺，都要预留二次机加工。

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  聚合物：±0.3%，下限 0.3 mm用于壳体和配合检查足够。
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  金属：小特征约 ±0.1 mm摆放方向仍会影响结果。
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  关键特征机加工内孔、端面和螺纹可达 ±0.005 mm。

小零件小批量时，SLS 单件成本更低。无需支撑锚点、排布密度高、聚合物粉末便宜，使成本曲线保持平缓。一百个尼龙支架可以一次成型。

SLM 成本更高，原因有三：金属粉末贵、成型速度慢、零件需要去除支撑、去应力，且通常需要热等静压。Inconel 和钛合金会进一步推高成本。

产量会改变结论。年用量超过几千件时，压铸或机加工通常在单件成本上胜出，我们会同时报这三种工艺的价格，以便做真实比较。产量在 1 到几百件且需要金属性能时，SLM 往往是唯一合理的选择。

对于需要在外观和手感上接近量产件的原型，用机加工母模做真空复模是常见的折中方案。它是模具而非粉末床，但在 20 到 50 件时成本优于上述两种工艺。

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  SLS 适合小批量聚合物粉末便宜、排布紧密、无需锚点。
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  SLM 承担后处理成本去除支撑、去应力、HIP。
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  超过几千件压铸或 CNC 通常胜出。