SLS 3D-печать

SLS (Selective Laser Sintering) – селективное (выборочное) лазерное спекание, одна из наиболее распространенных технологий аддитивного производства.

Принцип действия SLS 3D-принтеров заключается в выборочном спекании порошков на основе полиамида (PA), термопластичного полиуретана (TPU) и других полимеров. Возможность использования в современных принтерах высокопрочных, химически стойких, биосовместимых, высокотемпературных и материалов, например, из полиэфиримида (PEI / Ultem), полиэфирэфиркетона (PEEK) и полиэфиркетонкетона (PEKK), позволяет осуществлять 3D печать как изделий для медицинского применения, включая имплантаты, так и высокопрочные конструкционные элементы для авиационной, автомобильной, аэрокосмической, машиностроительной и других отраслей.

Процесс работы принтера состоит из следующих этапов:

• Перед началом печати, в зону построения нагнетается инертный газ (азот) в целях обеспечения дополнительной безопасности и снижения деградации материала на протяжении процесса печати и возможности дальнейшего использования материала, не спекаемого в процессе.
• Далее, ракелем или валиком (в зависимости от производителя оборудования) наносится несколько слоев порошка на платформу (обычно, это от 0,5 до 1 см для создания начальной «подушки» (powder bеd).
• Осуществляется предварительный нагрев порошка в зоне печати до температуры близкой к температуре плавления выбранного материала
• Спекание лазерным лучом направляемым сканатором порошка заданных в точках будущей модели.
• Производится опускание платформы построения на заданную высоту слоя и нанесение ракелем (валиком) следующего тонкого слоя порошка (обычно от 50 до 200 микрон).
• Процедура повторяется до момента завершения процесса печати.
• После завершения печати полученные изделия должны остыть в камере построения в подушке из неиспользованного материала, что позволит избежать коробления изделий при резком остывании и потери прочностных характеристик.
• Далее осуществляется извлечение полученных методом выборочного спекания изделий из зоны построения. Неиспользованный порошок просеивается, смешивается с новым порошком в рекомендованной производителем пропорции и может использоваться для следующего задания.
• Напечатанные изделия дополнительно очищаются от остатков порошка и если это необходимо, направляются на послепечатную обработку с использованием пескоструйного и/или галтовочного оборудования, окрашивание, химическую обработку и т.д.

К плюсам данной технологии можно отнести широкий спектр используемых материалов, в т.ч. армированных углеволокном или стеклом, а также практически безотходное производство, поскольку неиспользованный расходный материал может применяться повторно. Большие размеры области построения принтеров, основанных на SLS технологии, позволяют изготавливать как крупногабаритные изделия, так и благодаря технологии нестинга печатать мелкие изделия в несколько слоев, максимально уплотнив их расположение в камере печати при подготовке задания на компьютере оператора.

3D принтеры, построенные на базе данной технологии, применяются на большом количестве производственных предприятий во всем мире для печати прототипов, функциональных прототипов и готовых изделий, оснастки, мастер-моделей и форм для литья в интересах авиации, электроники, медицины, космической отрасли, автомобилестроения, образования и даже в отрасли производства дизайнерской одежды и обуви.