一、 SLS 3D打印技术简介
SLS技术(SLS 3D打印技术,以下简称SLS或SLS技术)中文称为选择性激光烧结技术,英文名为selected laser sintering。这项技术是由奥斯汀的德克萨斯大学的C. R. Dechard于1989年开发成功的。
依靠这一核心技术,C. R .德查尔德成立了DTM公司。自此,DTM成为SLS 3D打印技术的领先企业。2001年,DTM公司被3D系统公司收购。
目前SLS 3D打印技术属于高端3D打印技术,是金属增材制造中最常用的技术。中国SLS 3D打印技术研究机构有华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学,部分研究成果已经商业化,在航空航天领域应用良好。
二、 SLS3D打印技术原理
基于粉末材料在激光照射下高温烧结的基本原理,计算机控制光源定位装置实现精确定位,粉末材料逐层烧结堆积。
三、SLS3D打印技术流程
SLS工艺原理:是一种利用红外激光作为热源,烧结粉末材料,逐层构建三维零件的快速成型技术。
图片:唐雪在线《解密3D打印》
具体工艺:将材料粉末铺在成型件表面,刮平;用高强度CO2激光扫描新一层粉末上的零件截面;粉末在高强度激光照射下烧结并彼此结合,并且获得新的部件横截面,并且新的部件横截面也与成形的部件结合。总结一下,一段烧结后,再铺一层新的料粉,选择性烧结一层新的段,直到打印出零件。四、 SLS3D打印技术的材料SLS 3D打印技术是成型工艺复杂、要求高、设备和材料成本高的3D打印技术之一,也是对3D打印技术影响最深远的技术。与其他3D打印机技术相比,SLS最突出的优势是使用的成型材料种类繁多。理论上,任何加热后能形成原子间结合的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。SLS 3D打印技术可用的材料包括:石蜡、高分子材料(PC(聚碳酸酯)、尼龙、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等。)、金属、陶瓷粉末以及与上述材料相关的复合材料。五、 SLS 3D打印技术的特点SLS技术的优点:(1)可选择的材料种类繁多;(2)材料利用率高,未用完的粉末可以继续利用;(3)印刷过程中不需要支撑结构;(4)应用范围广。由于造型材料的多样化,不同的造型材料可用于制作不同用途的烧结件(零件),可用于制作原型设计模型、母模、熔模铸造、铸造型壳和型芯等。SLS技术的缺点是:(1)粉末烧结表面粗糙,需要后续处理;(2)高分子材料在激光烧结熔化时,通常会产生异味;(3)设备的制造和维护成本高;(4)机械性能不足;(5)对凝固组织和内部缺陷的质量控制要求高;(6)晶粒尺寸、晶粒形貌和晶体取向的控制需要长期探索。
审计刘清
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