SLS是采用激光有選擇地分層燒結固體粉末,并使燒結成型的固化層疊加生成所需形狀的零件。其整個工藝過程包括CAD模型的建立及數據處理、鋪粉、燒結以及后處理等。
整個工藝裝置由儲粉缸和成型缸組成,工作時儲粉缸活塞(送粉活塞)上升,由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均勻鋪上一層,計算機根據原型的切片模型控制激光束的2D掃描軌跡,有選擇地燒結固體粉末材料以形成零件的一個層面。粉末完成一層后,工作活塞下降一個層厚,鋪粉系統鋪上新粉,控制激光束再掃描燒結新層。如此循環往復,層層疊加,直到3D零件成型。
最后,將未燒結的粉末回收到儲粉缸中,并取出成型件。對于金屬粉末激光燒結,在燒結之前,整個工作臺被加熱至一定溫度,可減少成型中的熱變形,并利于層與層之間的結合。
1.SLS的優點
與其他3D打印方法相比,SLS最突出的優點在于它所使用的成型材料十分廣泛。可進行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末材料。SLS成型材料品種多、用料節省、成型件性能分布廣泛、適合多種用途,并且SLS無需設計和制造復雜的支撐系統。
2.SLS的缺點
SLS技術是相對新穎的制造領域,在許多方面還不夠完善。SLS工藝過程中涉及到很多參數(如材料的物理與化學性質、激光參數和燒結工藝參數等),這些參數影響著燒結過程、成型精度和質量。零件在成型過程中燒結零件可能會產生各種冶金缺陷(如裂紋、變形、氣孔和組織不均勻等)。
目前SLS直接制造出來的零件普遍存在著致密度、強度及精度較低、機械性能和熱學性能不能滿足使用要求等問題。因此成型件通常不能作為功能性零件直接使用,需要進行后處理后才能投人實際使用。此外,由于金屬粉末的SLS溫度較高,為了防止金屬粉末氧化,燒結時必須將金屬粉末封閉在充有保護氣體的容器中。
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