SLS (Selective Laser Sintering, селективное лазерное спекание) — технология аддитивного производства, основанная на послойном спекании частиц полимерного порошка с помощью лазерного излучения. Основное преимущество SLS — обеспечение прекрасных механических свойств готовых изделий. Изделия получаются чрезвычайно прочными, с высокой детализацией и качеством построения поверхностей. Другой весомый плюс — SLS-печать практически безотходна, поскольку неиспользованный для выращивания деталей порошок частично смешивается с новыми порциями материала и возвращается в работу.
Основной принцип работы SLS 3D-принтера заключается в спекании полимерного порошка лазерным лучом. Предварительно нагретый порошок кратковременно облучается лазером и спекается с уже затвердевшими частицами, которые находятся в нижележащем слое. Управляя параметрами этого процесса можно добиваться нужной остаточной пористости и плотности полученной детали.
Как работает SLS?
Процесс создания детали технологией SLS:
1. Камера с порошком, как и вся область печати нагревается чуть ниже температуры плавления полимера, после чего выравнивающее лезвие распределяет тонкий слой порошка по рабочей платформе.
2. СО2-лазер сканирует контур следующего слоя и выборочно спекает (сплавляет) частицы порошка полимера. Поперечное сечение компонента сканируется (спекается) полностью, поэтому деталь получается монолитной.
3. Когда слой завершен, рабочая платформа движется вниз, и лезвие вновь покрывает порошком поверхность.
Процесс повторяется до тех пор, пока вся деталь не будет готова. После печати деталь полностью герметизируется в не спечённом порошке, поэтому перед тем, как её доставать, камера и порошок должны остыть. Остывание может занимать значительное количество времени, вплоть до 12 часов. Затем получившаяся деталь очищается от остатков порошка сжатым воздухом. Не спечённый порошок собирается для дальнейшего повторного использования.
Материалы для SLS-печати:
- полиамидные порошки (PA11, PA12, TPU и др.);
- модифицированные порошки (стеклонаполненные, керамонаполненные и др.);
- BIO-совместимые полиамиды.
Подводя итоги можно обозначить плюсы и минусы этой технологии:
Преимущества:
- Превосходные механические свойства готового изделия
- Высокая производительность — лазер плавит только поверхность частиц порошка, а не весь объем. Это позволяет SLS-машинам работать гораздо быстрее других порошковых 3D-принтеров
- Не требует материалов поддержки — сам порошок в рабочей камере поддерживает модель, пока она не будет закончена
- Позволяет печатать весьма крупные (до 750 мм) объекты, либо целые серии деталей за раз — это возможно благодаря объемным камерам построения SLS-принтеров
Недостатки:
- Высокая стоимость расходных материалов и самого оборудования
- Требует обязательного обучения специалистов на сертифицированных курсах