Selective laser sintering (SLS) – селективное лазерное спекание (СЛС), техника аддитивного производства, употребляется для маленького производства моделей прототипов и многофункциональных компонент.

История

Селективное лазерное спекание (СЛС) разработал и запатентировал доктор Карл Декард, также научный управляющий, доктор Джо Биман из Остинского Института штата Техас посреди 1980-х, при содействии DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – агентства передовых оборонных исследовательских проектов). Декарт и Биман участвовали в разработке компании DTM, основанной с целью разработки и производства СЛС-машин. В 2001 году 3D Systems, самый значимый соперник DTM и технологии СЛС, овладела компанией. Аналогичный процесс был патентован, не будучи коммерческим, R. F. Housholder в 1979 году.

Разработка

Аддитивная разработка послойного производства, СЛС, предполагает внедрение очень массивного лазера (к примеру, лазер на диоксиде углерода), чтоб соединить маленькие частички порошка пластмассы, металла (прямое лазерное спекание металла), керамики либо стекла, методом сканирования сечений, сгенерированных из цифрового 3D описания деталей (к примеру, из CAD-файла либо из данных снимка), поверх порошкового слоя базы. После сканирования каждого сечения порошковый настил (база) опускается на один слой в толщину, поверх накладывается новый слой материала, процесс повторяется до того времени, пока модель не будет завершена.

Так как плотность модели находится в зависимости от мощности лазера, а не продолжительности воздействия лазера, СЛС-устройства в большинстве случаев обустроены импульсным лазером. СЛС устройство за ранее разогревает сыпучий порошковый материал базы до того, когда он практически начинает расплавляться, таким макаром, лазеру будет проще повысить температуру в избранных участках и расплавить в их материал до конца.

В отличие от других технологий аддитивного производства, таких как стереолитография (СЛА) и моделирование способом наплавления (FDM), СЛС разработка не предполагает внедрение поддерживающих структур в связи с тем, что во время производства модель всё время окружена нерасплавленным материалом. Таким макаром, становится вероятным создавать ранее неосуществимые формы.

Материалы и внедрения

Некие СЛС-устройства работают на базе однокомпонентного порошка, к примеру, прямое лазерное спекание металла. Все же, большая часть СЛС устройств работает на базе двухкомпонентных порошковых материалов – обычно, или покрытый порошок либо порошковые консистенции. При однокомпонентных консистенциях лазер расплавляет только внешнюю поверхность частиц (расплавление поверхности), таким макаром, твердые нерасплавленные частички склеиваются вместе и с предшествующим слоем.

По сопоставлению с другими способами аддитивного производства, при помощи СЛС можно изготовлять относительно обширное обилие моделей из доступных в продаже материалов. В том числе полимеры, такие как нейлон (заполненный стекловолокном, либо с другими наполнителями) либо полистирол, металлы, включая сталь, титан, сплавы и соединения, также зеленоватый песок. Физический процесс может иметь в виду полное плавление, частичное плавление либо жидкофазное спекание. Зависимо от материала, можно достигнуть до 100% густоты в материалах, чьи физические характеристики сравнимы с теми, которые употребляются в обычных разработках. В почти всех случаях сразу можно создавать сходу несколько моделей, что значительно увеличивает продуктивность.

Разработка СЛС обширно употребляется по всему миру в связи с возможность просто и стремительно создавать модели очень сложной формы конкретно из цифровых данных CAD. Вначале это был метод создавать макеты на ранешном шаге цикла моделирования, а на данный момент данный способ обширно употребляется в производстве окончательных товаров. На данный момент СЛС-технологию начинают использовать в искусстве.