一, Princip procesu SLS
Princip metody selektivního laserového sintrování, částice prášku jsou uloženy v podávacím sile vlevo, zvedací plošina práškového sila se při tisku zvedá a prášek výše, než je tisková rovina, je tlačen na tiskovou desku tiskového sila skrz práškový váleček, tvořící velmi tenkou a plochou práškovou vrstvu; v tomto okamžiku bude systém skenování laserovým paprskem selektivně skenovat práškovou vrstvu podle dvourozměrné CAD cesty řezu a prášek je skenován Koncové částice budou slinovány dohromady kvůli vysoké teplotě laserového ohniska, což má za následek v pevných vločkách s určitou tloušťkou a nenaskenovaná oblast si stále zachovává původní sypký prášek; po dokončení jedné vrstvy slinování klesne tisková platforma podle výšky řezu a vodorovný válec prášek znovu zploští a poté zahájí slinování nové vrstvy, přičemž vrstvy jsou také slinovány dohromady při stejný čas; a tak dále, dokud nejsou všechny vrstvy slinuté. Odstraňte a obnovte nesintrovaný prášek, abyste odstranili vytištěný pevný model
Za druhé, výhody procesu SLS
Výhody technologie 3D tisku SLS
1, SLS může používat více materiálů, mezi materiály, které lze použít, patří polymer, kov, keramika, sádra, nylon a další prášky, ale kvůli zjemnění trhu to nyní kovové materiály nazývají SLM, a protože použitý materiál v SLS na trhu by měl tvořit 90 % nylonových materiálů, takže u SLS je obvykle výchozí tisk nylonových materiálů.
2. Přesnost, nyní je přesnost normální pro dosažení tolerance plus nebo mínus 0,2 mm.
3. Není třeba podpírat, nepotřebuje podpírat strukturu, zavěšená vrstva, která se objeví v procesu laminace, může být přímo podepřena nesintrovaným práškem, což by měla být největší výhoda SLS.
4. Vysoká míra využití materiálů a vysoká míra využití materiálů. Vzhledem k tomu, že nepotřebuje podporu a není třeba přidávat základnu, jde o nejvyšší míru využití materiálu mezi několika běžnými technologiemi 3D tisku a cena je relativně levná, ale je dražší než SLA.
Technologie 3D tisku SLS má samozřejmě víceméně určitá omezení a nevýhody.
(2) Nevýhody procesu SLS
1. Smrštění potištěných výrobků
Nylon a další práškové materiály se po slinování trojrozměrně smršťují. Smrštění obecně závisí na mnoha faktorech, včetně typu použitého prášku, laserové energie použité ke spékání částic, tvaru součásti a procesu chlazení. Všimněte si, že díl se nezmenšuje symetricky ve všech směrech. Obecně se software používá k řezání modelů a procesů pro SLS. Zahrňte smrštění do výpočtu vyráběných vysoce kvalitních dílů. Technik by však měl znát nedostatky tiskárny, kterou používá, a zabránit tomu, aby se to na konkrétním místě stalo.
2. Post-tisk
Vykopávání nových otisků SLS je podobné práci archeologů. Po procesu tisku má prášek dostatek času vychladnout a bloky materiálu (které mohou vážit i několik kilogramů) mohou být odstraněny. Odborníci potřebují vydolovat části z bloků materiálu, vysát přebytečný prášek a dokonce pomocí větru smete zbývající částice. Jakmile je veškerá práce hotová, slinuté výtisky lze zahřát a vytvrdit, čímž se zvýší pevnost. Jiné povrchové úpravy mohou také chvíli trvat, než se povrch brousí, nabarví nebo natře.
3. Změna barvy/absorpce vlhkosti
Pokud bude potisk barven, natřen nebo potažen, porézní struktura je výhodná a může vykazovat problémy s hotovým výrobkem. Mohou absorbovat velké množství prachu, oleje nebo vody ze vzduchu, měnit barvu (např. z bílé na slonovinovou) nebo hubnout. Tisková deska musí být plně zatížena. Na tiskárnách SLS nezáleží, jestli chcete tisknout malé díly nebo ne – musí být zatížené do výšky dílu a také musí mít osy X a Y zapuštěné v prášku. I když se materiál laseru nedotkne, zbývající materiál se po každém použití zničí. Proto mají tiskárny SLS možnost pokusit se zpracovat co nejvíce položek najednou.
4. Zpracování a materiálové ztráty
SLS tiskárny se opotřebovávají. „Levná“ verze pro stolní počítače stojí kolem 7 $,000 – a pouze pro tiskárny. Pokud chce někdo zvládnout celý proces včetně čištění, následné úpravy, konečné úpravy a vytvrzování, bude potřebovat hodně peněz. Materiály jsou také drahé – kilogram PA 12 stojí u průměrného výrobce $100-120, ale zařízení „sežere“ několik kilogramů na jedno použití. Pokud plánujete dokončit průmyslovou třídu, budete si muset připravit více než 800 $,000 na vysoce kvalitní systém.
5. Pokaždé použijte čerstvý prášek
Většina slinovacích tiskáren prášek před dotykem s laserem předehřeje, takže se materiál poškodí vlivem teplotních změn. Některé materiály lze znovu použít (recyklovatelné), tisk s poškozeným práškem však nepřinese dobré výsledky – výrobci jej doporučují smíchat s nepoužitými materiály. V závislosti na materiálu a typu zařízení lze recyklovat více než 85 % prášku, ale může po něm zůstat několik kilogramů poškozeného a neslinutého materiálu.
Za třetí, aplikace a vyhlídky technologie
Vzhledem k tomu, že rychlost, přesnost a drsnost povrchu současného systému SLS nemohou splnit požadavky průmyslové výroby, náklady na zařízení St.S jsou vysoké, parametry laserového procesu jsou citlivé na vliv dílů a krys a trvá dlouho prozkoumat, současná výzkumná ohniska domácích i zahraničních odborníků se zaměřují na následující aspekty:
1) Výzkum nových materiálů. Materiál je klíčovým článkem ve vývoji technologie SLS, která přímo ovlivňuje rychlost tváření, přesnost a fyzikální a chemické vlastnosti slinutých vzorků. V současné době mají výrobní díly SL.S obecně mnoho nedostatků, jako je nízká pevnost, nízká přesnost a následné zpracování, které vyžaduje vývoj různých speciálních materiálů pro rychlé prototypování laserovým slinováním.
2) Výzkum mechanismu připojení SLS. Mechanismus slinování různých práškových materiálů je zcela odlišný a proces slinování kovového prášku je řízen především okamžitým slinováním v kapalné fázi, ale současný výzkum jeho mechanismu slinování zůstal na úrovni teorie mikrostruktury a je nutné kvantitativně analyzovat proces slinování z kinetické teorie SLS.
3) Výzkum optimalizace parametrů procesu SLS. Procesní parametry SLS (jako je výkon laseru, metoda skenování, velikost částic prášku atd.) mají vliv na kvalitu slinutých dílů SLS. V současné době je vztah mezi parametry procesu a kvalitou výlisku ohniskem výzkumu technologie SLS a bylo provedeno mnoho výzkumů doma i v zahraničí.
4) SLS modelování a simulační výzkum. Vzhledem ke složitosti procesu slinování je pozorování v reálném čase obtížné, pro lepší pochopení procesu slinování a vedení výběru parametrů procesu je nutné provést počítačovou simulaci procesu slinování.
Vývoj technologie SIS bude mít pozitivní dopad na výzkum a vývoj zařízení, aplikace a výzkum, nové procesy a nové materiály a bude hrát obrovskou roli při podpoře rozvoje zpracovatelského průmyslu k ochraně životního prostředí, úspoře energie a vysoké účinnosti.
