Технология селективное лазерное спекание (SLS - Selective Laser Sintering) - это метод аддитивного производства изделий из металлов и других мелкодисперсных порошковых материалов, посредством выборочного лазерного спекания. Метод позволяет выращивать изделия любой формы из металла по 3D моделям, подготовленным предварительно в системе CAD моделирования.
Технология 3d печати металлом является сегодня общедоступной. Заказать услуги 3d печати металлом сегодня достаточно просто, технология известна с 1980-х годов, c 2014 года на нее истек срок последнего заявленного патента.
Сегодня на рынке представлен широкий выбор оборудования, для покупки, заказ услуги 3d печати металлом, алюминием, керамикой, композитами.
SLS 3d печать применяется во множестве областей, причем преимущественно, представляется технологией для получения конечного изделия. ИспользуетсяSLS авиационной, космической промышленностями, автопромышленностью, общим машиностроением, медициной.
Технология также нашла свое применение для создания предметов искусства.
Все большее значение приобретает аддитивное производство, непосредственный промышленный процесс которого, имеет результатом готовую деталь. Происходит фактическое замещение классического производства.
Технология SLS является одним из основных лидеров в области аддитивного производства.
Разберем непосредственный процесс аддитивного производства Selective Laser Sintering.
Процесс аддитивного производства. Технология селективного лазерного спекания (SLS - Selective Laser Sintering)
Процесс аддитивного производства состоит из нескольких основных этапов:
- подготовка 3D модели в CAD-системе;
- подготовка управляющей программы в CAM-системе;
- формирование изделия на основании управляющей программы по слоям;
- постобработка изделия;
- очистка изделия от излишков материала, удаление пыли, промывка;
- возможно дополнительное постотверждение методом обжига в печи.
Принципом работы систем SLS является спекание частиц мелкодисперсного порошка металла сфокусированным лазерным лучом, направляемым подвижными зеркалами. Порошок укладывается ровным слоем специальным устройством принтера в области 3d печати SLS.
При производстве лазерный луч спекает отдельные частицы металла, согласно заданной программе CAM системы, обводя контур и площадь модели. Опуская платформу 3D принтера ниже на уровень, происходит ровное распределение следующего слоя мелкодисперсного материала, спекается следующий срез.
Процесс наложения слоев повторяется до тех пор, пока 3d печать металлом не будет выполнена. После этого готовый объект поднимается, и отчищается от излишков неспеченого материала.
Селективное лазерное спекание имеет ограничения. Прежде всего это что при изготовлении прототипа может использоваться только один материал. Компенсирует этот недостаток возможность большого выбора вариантов материалов.
Рынок предлагает множество вариантов материалов, однако, нужно тщательно проверять их качество. Часто заявленное качество не соответствует действительности. Требуйте у производителей и дилеров сертификаты на продукцию. Не забывайте, что от качества материала напрямую зависит качество прототипа.
По производительности 3 д печать металлом аналогична Лазерной стереолитографии STL (SLA), выборочному лазерному плавлению (SLM) и Электронно-лучевому плавлению (EBM)
Современный 3д принтер печать металлом может осуществлять в сжатые сроки, при этом изготавливая достаточно габаритные изделия, используемые непосредственно по назначению после производства.
Селективное лазерное спекание позволяет производить готовые изделия из металлов, таких как сталь, титан, алюминий, различных сплавов и твердосплавов; термостойких, ударопрочных полимеров - чистых и наполненных; керамики, стекла, композиционных материалов, из других мелкодисперсных порошков, поддающиеся обработке SLS.
Стоит отметить, что готовые прототипы имеют шероховатую поверхность, что требует дальнейшей постобработки, являясь существенным минусом технологии.
Технология SLS. 3 d печать металлом. Подготовка модели
Для прототипирования изделия методом селективного лазерного спекания необходимо перевести CAD-файл в формат Binary STL File, используя систему CAD, в которой разрабатывался прототип.
Поскольку при 3d печати металлом, алюминием, другим сплавом или композитом по технологии SLS возможно использование только одного типа материала, то возможно применение систем полигонального моделирования для подготовки моделей.
Подготовка файлов для данного вида прототипирования может производиться не только профессиональными системами твердотельного моделирования с последующей конвертацией в полигональный формат (Бинарный файл STL).
Бинарный файл STL загружается и обрабатывается CAM-системой оборудования. Здесь задаются параметры качества печати, производится разбивка модели на слои. На основании параметров CAM-система формирует управляющую программу.
УП-программа загружается в 3d принтер. Запускается изготовление детали.
В процессе выращивания, лазер облучает только те участки, которые предварительно заданы УП для принтера.
Прототип полностью соответствует CAD модели.
Необходимо обратить внимание, что не все файлы STL подходят для 3D печати.
С переводом из твердотельных форматов (например, STEP или IGES) в полигональный формат Binary STL File не возникает проблем практически ни в одной из систем CAD-проектирования, воспринимающие полигональный формат файлов. Что такое полигональное полигональное моделирование (STL) можно прочитать в одноименной статье.
Иная ситуация обстоит с файлами после 3D сканирования, они требуют дополнительной обработки, и не пригодны непосредственно для 3D печати послесканирования.
Более подробно процесс 3d сканирования, обработки сканов и реинжиниринга описан в разделе – Технологии, в статьях 3D сканирование. Структурированный подсвет и Реинжиниринг (*.cld/*.stl to *.iges/*.step)
Плюсы и минусы 3D прототипирования методом селективного лазерного спекания SLS
Плюсы:
- Нет необходимости поддержки изделия;
- Высокая скорость изготовления объекта (до 35 мм/час);
- Возможность выбора из большого количества материалов: сталь, алюминий, керамика, композитные материалы, высоконаполненные пластики, стекло и т.д.
- Возможность изготовления крупногабаритных прототипов.
Минусы:
- Высокая стоимость качественного оборудования;
- Требуется постобработка, в процессе изготовления получается шероховатая поверхность;
- Высокая стоимость высококачественных расходных материалов;
- Длительная подготовка к эксплуатации, трудоемкость обслуживания оборудования.
Технологии 3d печати конкурирующие с SLS - Selective Laser Sintering
Ниже выделены направления, конкурирующие по качеству и скорости с технологией SLS. Вы можете с ними ознакомиться в разделе Технологии>Прототипирование:
Выборочное лазерное плавление (SLM);
Электронно-лучевое плавление (EBM).
Цена 3д печати металлом и услуги прототипирования методом селективного лазерного спекания SLS
Вы можете подобрать подрядчика и заказать услугу 3d печать металлом, узнать цену в разделе Исполнители, установив соответствующий фильтр по направлениям деятельности.
Разместите Заказ на портале «Мир ЧПУ», выберите устраивающего Вас подрядчика и цену на услуги 3d печати металлом.
Обращаем Ваше внимание, что цена услуги может варьироваться в зависимости от типа используемого материала, типа и размера оборудования, на котором будет выполняться Ваш заказ.
Внимательно подбирайте Исполнителя, анализируйте его профиль, указанные компанией данные. Если на сайте компании Исполнителя Вы видите иконку профессионального участника системы world-of-cnc.com, будьте уверены, что мы поверили компанию. Все указанные в профиле данные соответствуют действительности.
