3D打印技術之SLS(選擇性燒結)

 粉末材料選擇性燒結(Selected Laser Sintering)

        粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料(塑料粉等與粘結劑的混合粉)進行選擇性燒結,是一種由離散點一層層堆集成三維實體的快速成型方法。
        粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料(塑料粉、陶瓷與粘結劑的混合粉、金屬與粘結劑的混合粉等)進行選擇性燒結,是一種由離散點一層層對集成三維實體的工藝方法。

        在開始加工之前,先將充有氮氣的工作室升溫,並保持在粉末的熔點一下。成型時,送料筒上升,鋪粉滾筒移動,先在工作平台上鋪一層粉末材料,然後激光束在計算機控製下按照截麵輪廓對實心部分所在的粉末進行燒結,使粉末溶化繼而形成一層固體輪廓。


         第一層燒結完成後,工作台下降一截麵層的高度,在鋪上一層粉末,進行下一層燒結,如此循環,形成三維的原型零件。最後經過5-10小時冷卻,即可從粉末缸中取出零件。未經燒結的粉末能承托正在燒結的工件,當燒結工序完成後,取出零件。


       粉末材料選擇性燒結工藝適合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金屬零件,零件的翹曲變形比液態光敏樹脂選擇性固化工藝要小。但這種工藝仍需對整個截麵 進行掃描和燒結,加上工作室需要升溫和冷卻,成型時間較長。此外,由於受到粉末顆粒大小及激光點的限製,零件的表麵一般呈多孔性。


         在燒結陶瓷、金屬與粘結劑的混合粉並得到原型零件後,須將它置於加熱爐中,燒掉其中的粘結劑,並在孔隙中滲入填充物,其後處理複雜。粉末材料選擇性燒結快速原型工藝適合於產品設計的可視化表現和製作功能測試零件。由於它可采用各種不同成分的金屬粉末進行燒結、進行滲銅等後處理,因而其製成的產品可具有與金屬零件相近的機械性能,但由於成型表麵較粗糙,滲銅等工藝複雜,所以有待進一步提高。


選擇性激光燒結(SLS)優點
  • (1)可以采用多種材料。從理論上說,任何加熱後能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。
  • (2)過程與零件複雜程度無關,製件的強度高。
  • (3)材料利用率高,為燒結的粉末可重複使用,材料無浪費。
  • (4)無須支撐結構。
  • (5)與其他成型方法相比,能生產較硬的模具。
SLS的缺點
  • (1)原型結構疏鬆、多孔,且有內應力,製作易變性。
  • (2)生成陶瓷、金屬製件的後處理較難。
  • (3)需要預熱和冷卻。
  • (4)成型表麵粗糙多孔,並受粉末顆粒大小及激光光斑的限製。
  • (5)成型過程產生有毒氣體及粉塵,汙染環境。

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