Селективното лазерно синтероване (Selective laser sintering -/SLS/) е водещата технология за 3D печат за издръжливи приспособления, леки компоненти и бързи, и функционални резервни части, но как работи и кои SLS 3D принтери го правят най-добре?
Напредъкът в технологиите направи SLS 3D принтерите по-достъпни и компактни. Неотдавна всички SLS машини бяха обемисти и скъпи, но сега на пазара има голям брой удобни за офис настолни SLS 3D принтери. Дори индустриалните машини днес са станали по-евтини и по-лесни за използване в сравнение с традиционните методи на производство, като леене под налягане и CNC фрезоване.
Като се има предвид днешното прекъсване на веригата за доставки и растящите производствени, и транспортни разходи, SLS 3D печатът е алтернатива, която позволява на бизнеса да въвежда прототипи, резервни части и производство за вътрешна употреба, и нужди.
Ценен за способността си да създава части от инженерно качество с отлични механични свойства и фина разделителна способност бързо, SLS 3D печатът е това, към което инженерите и индустриалните дизайнери се обръщат за функционални бързи прототипи и по-големи обеми части за крайна употреба. Ако не сте запознати с технологията, накратко, тя използва лазери за сливане на прахообразен пластмасов материал заедно в 3D форми слой по слой. Това е категория на 3D печат „сливане на прахово легло“. (Навлизаме по-дълбоко в подробностите по-долу.)
Технологията е популярна за функционални прототипи, резервни части, приспособления, модели за оценка на дизайна, малки до средни производствени серии и потребителски продукти за крайна употреба.
Индустриите, които са приели блясъка на SLS, включват:
- Автомобили (приспособления, прототипи на автомобили, части за състезателни автомобили)
- Космонавтика (прототипи, инструменти, въздуховоди)
- Медицина и здравеопазване (протезиране, скоби)
- Потребителска електроника (корпуси, прототипи)
- Военни (резервни части, ръкохватки)
- Тежка промишленост (модели за леене в пясък, инструменти)
SLS 3D печатът е широко използван днес, защото съперничи на продуктите за леене под налягане по отношение на здравина и прецизност. В сравнение с инжекционното формоване, 3D печатът може да създаде части, които инжекционното формоване не може, като неща, които имат вътрешни канали, решетъчни структури и други геометрично сложни елементи.
Как работи SLS принтер?
SLS е техника за сливане на прахов слой, използваща лазер за селективно синтероване (не стопяване) на частици от полимерен прах, сливането им заедно с топлина и налягане на слой по слой, докато се изработи 3D дизайн. Един SLS принтер може да има един или много лазери от различен тип (файбър, диоден лазер, CO2 и др.) и мощности (10 вата, 60 вата, 100 вата).
Процесът започва чрез нагряване на контейнера за прах, пълен с прахообразен материал, до малко под температурата на топене на полимера. Острие за повторно покритие разпръсква тънък слой прах върху платформата за изграждане. След това лазер (или лазери) сканират контура на слоя и синтероват частиците на праха. За да се гарантира, че частта е напълно здрава, цялото напречно сечение на желания компонент се сканира. След като слоят е завършен, платформата за изграждане се придвижва надолу и острието нанася повторно покритие върху повърхността с чист прах. Този процес се повтаря, докато частта или частите бъдат завършени.
След като процесът на печат приключи, следва доста последваща обработка. След като камерата за изграждане се охлади, което може да отнеме часове, ще разберете, че твърдата 3D отпечатана част е затворена вътре в неспеченото насипно прахообразно легло. За да „изкопаете“ вашите части, ще занесете строителната камера до станция за обезпрашаване. С четка, вентилатор със сгъстен въздух или някаква друга форма на бластираща техника премахвате насипния прах и го събирате за използване в следващия печат. Допълнителните устройства за обезпрашаване намаляват бъркотията, но те естествено ще доведат до общата цена на вашата SLS инвестиция.
За разлика от някои други технологии за 3D печат, остатъчният прах може да се използва повторно за следващото задание за печат. В зависимост от машината ще трябва да добавите 10% до 70% пресен прах за следващия печат.
Предимства на SLS технологията
Основната причина за избора на SLS технология пред 3D принтери, които използват полимерни нишки (наречени FDM принтери), е получаването на отпечатъци с отлични и постоянни механични характеристики.
Механични свойства
Лазерите, използвани в SLS, сливат полимерните частици в твърдо вещество, така че слоевете са практически незабележими. Здравината и издръжливостта са наравно с (или по-добри) от шприцованите части. SLS 3D печат с материали от промишлен клас, като найлон с въглеродни влакна, произвежда достатъчно здрави части за използване в тежки условия.
Възможности за проектиране
Друга причина, поради която инженерите се обръщат към SLS 3D принтирането, е, че той може да произвежда части със сложен дизайн, които не са възможни или непрактични с конвенционалните методи на производство. Дизайнерите могат да консолидират сложни възли, които обикновено изискват множество части, в една част. Това спомага за облекчаване на слабите зони и намалява времето за сглобяване. Частите могат да бъдат създадени с вътрешни решетъчни структури, за да се намали теглото, като се запази здравината.
Бързо и продуктивно
SLS печатът обикновено е бърза технология за адитивно производство за функционални, издръжливи прототипи и части за крайна употреба, но скоростта зависи от принтера. Индустриален 12-лазерен SLS принтер ще печата по-бързо от еднолазерна машина например. Като се има предвид това, SLS е по-бърз от методите за отлагане на слоеве, използвани в FDM.
Освен това не сте ограничени да печатате част по част. Всъщност можете да запълните вашата камера за изграждане до ръба с части, което е особено полезно за отпечатване на множество повторения наведнъж.
Достъпни
Особено за резервни части с малък обем, прототипи и инструменти по поръчка, на базата на част, SLS 3D печатът е по-евтин от традиционните производствени методи, тъй като не са необходими инструменти или форми.
SLS 3D печатът обикновено се оказва по-достъпното решение дори след закупуването на машината и материалите, ако вашият бизнес се нуждае от продукти в малък тираж, прототипи и уникални части.
SLS материали
Могат ли всички SLS принтери да печатат с всички SLS материали? За съжаление- не. Някои SLS принтери могат да печатат само с двата най-често срещани материала (PA 12 и PA 11), докато други могат да печатат с много повече. Някои принтери имат лазери, които не са достатъчно мощни за определени материали, докато много производители предлагат материали, които са персонализирани да работят най-добре на техните принтери.
Винаги проверявайте при производителя на вашия принтер кои материали са одобрени за употреба, тъй като въпреки че някои материали могат да работят като цяло, вашият печат може да не покаже обещаната здравина или гъвкавост, освен ако не е отпечатан на одобрена машина.
SLS принтер с отворена материална система може да произвежда качествени части от широка гама материали, доставяни от също толкова широка гама производители, така че имате известен избор, когато пазарувате. SLS машина със затворена система е одобрена за използване само от препоръчани от един производител материали (обикновено от производителя на принтера). Обикновено SLS разпечатките имат матова, грапава повърхност, която може да бъде изгладена с последваща обработка.
По-долу е даден преглед на най-популярните SLS 3D печатни материали, използвани днес (въпреки че има и други).
Най-популярните SLS прахообразни материали:
- PA 12 (Nylon)
- PA 11 (Nylon)
- TPU (Nylon)
- PA 12 CF (Carbon Fiber-Filled Nylon)
- PA 12 – GF (Glass-Filled Nylon)
- Alumide (Aluminum-Filled Nylon)
- Biomedical
- PEEK
- PEKK
- PP
SLS софтуер за принтер и работен процес
Можете да използвате всеки CAD софтуер (Fusion 360, SolidWorks, Onshape и т.н.), за да проектирате вашата част или продукт. След като имате дизайн, ще го експортирате във файлов формат за 3D печат, като STL, OBJ или 3MF, и ще го качите в софтуера на вашия SLS принтер. Всеки SLS принтер се управлява от патентован софтуер, за да превърне вашия файл с цифрова част в код, който вашият принтер може да следва, за да произведе вашата част.
За разлика от морето от безплатни и универсални софтуерни опции за FDM машини, SLS 3D принтерите обикновено идват със собствен софтуер, което го прави важна част от вашето внимание при закупуване на принтер, тъй като някои имат уникални функции.
Софтуерът за принтер SLS е мястото, където задавате набор от настройки за печат, ориентирате и подреждате части в камерата за изграждане и нарязвате цифровия модел на отделни слоеве за печат. По-усъвършенстваните SLS машини обикновено имат по-усъвършенствани софтуерни функции, които ви позволяват да настройвате фино различни настройки, за да получите точните резултати. Много от тях разполагат и с предварително зададени профили за печат, които автоматизират целия процес.
След като настройката приключи, софтуерът за подготовка за печат изпраща инструкциите към принтера чрез безжична или кабелна връзка. Софтуерът ще ви даде приблизително време за печат. Ако използвате повече от един SLS принтер, някои софтуерни решения ще предоставят информация за всички ваши задания за печат от едно табло за управление, от подготовката за печат до състоянието на заданието и производителността на принтера в реално време.
Bulgarian 
English
0 Коментара