SLS технологія 3D-друку

Середа 9 серпня, 2023

3D Way

Селективне лазерне спікання (SLS) – провідна технологія 3D-друку для міцних пристосувань, легких компонентів, швидких і функціональних запчастин.

Технологічний прогрес зробив 3D-принтери SLS доступнішими та компактнішими. Не так давно всі SLS-принтери були громіздкими та дорогими, але зараз на ринку є велика кількість настільних SLS 3D-принтерів, зручних для використання в офісі. Навіть промислові машини сьогодні стали дешевшими й простішими у використанні порівняно з традиційними методами виробництва, такими як лиття під тиском і фрезерування з ЧПУ.

Враховуючи сучасні порушення в ланцюгах постачання і витрати на виробництво та доставку, що ростуть, SLS 3D-друк є альтернативою, яка дозволяє компаніям виготовляти прототипи, запчастини та навіть продукцію на власному виробництві.

Завдяки своїй здатності швидко створювати деталі інженерного класу з чудовими механічними властивостями та високою роздільною здатністю, 3D-друк SLS – це те, до чого звертаються інженери та промислові дизайнери для швидкого створення функціональних прототипів і великих обсягів деталей кінцевого використання.

Ця технологія використовує лазери для плавлення порошкоподібних пластикових матеріалів у 3D-форми шар за шаром. Це категорія 3D-друку плавленням порошкового шару.

Галузі, в яких SLS привертає особливу увагу

Автомобільна промисловість (пристосування та світильники, прототипи автомобілів, деталі).
Аерокосмічна (прототипи, інструменти, повітроводи).
Медицина та охорона здоров'я (протезування).
Побутова електроніка (корпуси, прототипи).
Військова промисловість (запасні частини, руків'я).
Важка промисловість (моделі для лиття в піщані форми, оснащення).

3D-друк SLS широко використовується сьогодні, оскільки він конкурує з литтям під тиском за міцністю і точністю, але є набагато дешевшим і швидшим у виробництві, особливо в малих кількостях. SLS технологія дозволяє створювати речі з внутрішніми каналами, решітчастими структурами та іншими геометрично складними елементами.

Як працює SLS принтер?

SLS – це метод плавлення порошкового шару з використанням лазера для вибіркового спікання (а не розплавлення) частинок полімерного порошку, їхнього пошарового злиття під дією тепла, поки не буде виготовлено 3D-дизайн. SLS-принтер може мати один або кілька лазерів різних типів (волоконний, діодний, CO2 тощо) і потужностей (10-ватний, 60-ватний, 100-ватний).

Після завершення процесу друку потрібно виконати чималий обсяг постобробки. Після охолодження камери, яке може зайняти кілька годин, бачимо, що суцільна 3D-друкована деталь знаходиться всередині не запеченого сипучого порошкового шару. Щоб витягти деталь, камера складання переноситься на станцію знепилювання. За допомогою щітки, повітродувки або іншої техніки видаляється порошок і збирається для наступного друку. Додаткові пристрої для розпилення порошку зменшують безлад, але вони, звісно, збільшують загальну вартість інвестицій в SLS.

На відміну від деяких інших технологій 3D-друку, залишки порошку можна повторно використовувати для наступного друку. Залежно від машини, потрібно буде додати від 10% до 70% свіжого порошку для наступного друку.

Переваги технології SLS

Основною причиною вибору технології SLS над FDM є отримання друку з відмінними та стабільними механічними характеристиками та якістю поверхні. Звичайно, FDM використовується для промислових деталей і може створювати неймовірно міцні деталі, особливо при використанні матеріалів інженерного класу, таких як PEEK і нейлон, наповнений вуглецевим волокном, але SLS часто обирають за якість поверхні, яку можна легко фарбувати та обробляти, здатність виробляти невеликі партії деталей за один цикл друку.

Механічні властивості

Лазери, що використовуються в SLS, сплавляють частинки матеріалу в єдине ціле, так що шари практично непомітні. Міцність і довговічність не поступається (або навіть перевершує) деталі, виготовлені методом лиття під тиском. 3D-друк SLS з використанням матеріалів промислового класу, таких як нейлон, наповнений вуглецевим волокном, дає змогу виготовляти деталі, достатньо міцні для використання в суворих умовах.

Можливості дизайну

Ще одна причина, чому інженери звертаються до 3D-друку SLS полягає в тому, що він дозволяє виготовляти деталі зі складною конструкцією, яка неможлива або непрактична за допомогою звичайних методів виробництва. Дизайнери можуть об'єднувати складні вузли, які зазвичай складаються з декількох деталей. Це допомагає пом'якшити слабкі з'єднання і скоротити час складання. Деталі можна створювати з внутрішніми решітчастими структурами, щоб зменшити вагу, зберігаючи міцність.

Швидко та продуктивно

SLS-друк – це загалом швидка технологія адитивного виробництва для функціональних, довговічних прототипів і деталей кінцевого використання, але швидкість залежить від принтера. Наприклад, промисловий 12-лазерний SLS-принтер буде друкувати швидше, ніж машина з одним лазером.

Ви також не обмежені друком однієї деталі за раз. Фактично, ви можете заповнити робочу камеру деталями до країв, що особливо корисно для друку декількох елементів одночасно.

Матеріали SLS

Чи всі SLS-принтери можуть друкувати з усіма SLS-матеріалами? На жаль, ні. Деякі SLS-принтери можуть друкувати лише двома найпоширенішими матеріалами (PA 12 і PA 11), тоді як інші – набагато більшою кількістю. Деякі принтери мають лазери, недостатньо потужні для певних матеріалів, тоді як багато виробників пропонують матеріали, спеціально розроблені для друку на їхніх принтерах.

Принтер SLS з відкритою системою матеріалів може виготовляти якісні деталі з широкого спектра матеріалів, що постачаються настільки ж широким спектром виробників, тому у вас є певний вибір, коли ви робите покупки. SLS-принтери із закритою системою схвалені для використання лише матеріалів, рекомендованих одним виробником (зазвичай виробником принтера). Зазвичай друки SLS мають матову, шорстку поверхню, яку можна вирівняти за допомогою постобробки.

Нижче наведено огляд найпопулярніших матеріалів для 3D-друку SLS (хоча є й інші).

PA 12 (нейлон)
PA 11 (нейлон)
TPU (FLEX)
PA 12 CF (нейлон, наповнений вуглецевим волокном)
PA 12 - GF (нейлон, наповнений скловолокном)
Alumide (нейлон, наповнений алюмінієм)
Біомедичний
PEEK
PEKK
PP

Наразі наша компанія використовує PA 12 для SLS 3D-друку.

Постобробка деталей SLS

SLS 3D-принтери можуть запропонувати партії деталей для прискорення ваших ітерацій і розробки продукту, але після друку багато компаній стикаються з трудомістким і тривалим завданням постобробки. Витягування деталей, збирання невикористаного порошку та очищення кожної окремої деталі вручну або за допомогою піскоструя або аквабласту може додати кілька годин до процесу виробництва деталей. Якщо кількість деталей велика, ці завдання можуть швидко перетворитися на тягар без автоматизованих рішень для постобробки. Після базового очищення може бути більше етапів для досягнення бажаного кольору і текстури поверхні.

Багато інструментів, обладнання та продуктів для очищення та фінішної обробки деталей, надрукованих на 3D-принтері SLS, не є унікальними для адитивного виробництва. У більшості випадків деталі, надруковані на 3D-принтері SLS, можна піддавати постобробці, як і будь-які інші пластикові деталі, відповідно до типу пластику.

Для замовлення наших послуг пишіть на e-mail info@3dway.com.ua або звертайтесь за номером телефону +380935419647.

Попередній Наступний

Поділитися: