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3D打印技术之SLS原理

  ●什么是3D打印技术之SLS

  【技术原理】:

  该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。  

  【SLS技术的优点】:

  1)可用多种材料。其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。特别是金属粉末材料,是目前3D打印技术中最热门的发展方向之一。

  2)制造工艺简单。由于可用材料比较多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。

  3)高精度。一般能够达到工件整体范围内(0.05-2.5)mm的公差。

  4)无需支撑结构。叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。

  5)材料利用率高。由于不需要支撑,无需添加底座,为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的,且价格相对便宜。

  【SLS技术的缺点】:

  1)表面粗糙。由于原材料是粉状的,原型建造是由材料粉层经过加热熔化实现逐层粘结的,因此,原型表面严格讲是粉粒状的,因而表面质量不高。

  2)烧结过程有异味。 SLS工艺中粉层需要激光使其加热达到熔化状态,高分子材料或者粉粒在激光烧结时会挥发异味气体。

  3)无法直接成型高性能的金属盒陶瓷零件,成型大尺寸零件时容易发生翘曲变形。

  4)加工时间长。加工前,要有2小时的预热时间;零件构建后,要花5~10小时时间冷却,才能从粉末缸中取出。

  5)由于使用了大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受