Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering — SLS)

Апрель 17 2013, 0 Коммент.

Селективное лазерное спекание (англ. Selective Laser Sintering, SLS) — метод 3D печати, разработанный в 1986 году Карлом Декартом. Принцип создания моделей в SLS принтере напоминает SLA — с той лишь разницей, что в качестве исходного сырья используется не жидкий фотополимер, а порошкообразный термопластичный материал, который послойно спекается с помощью луча лазера.

Порошок в рабочей камере разогревается до температуры, близкой к плавлению, разравнивается, и лучом лазера на нём прорисовывается необходимый контур. В месте контакта луча и порошка частицы плавятся и спекаются друг с другом и с предыдущим слоем (отсюда и название метода). Затем платформа опускается на толщину одного слоя, в камеру насыпается новый слой порошка, разравнивается, и процесс повторяется. В итоге работы получается готовая модель с пористой шероховатой поверхностью. После изъятия модели камера полностью очищается от порошка (особенно это важно при смене материала) и вновь готова к работе.

Диапазон используемых в SLA принтерах материалов довольно широк: литейный воск, термопластичные полимеры, стекло, керамика и даже металл (в виде частиц, покрытых полимером). Это позволяет изготавливать на них не только прототипы, но и вполне работоспособные изделия — модели, изготовленные по этой технологии, считаются самыми прочными среди 3D-напечатанных. Металлические изделия после изъятия из рабочей камеры «доходят» в специальной печи, где пластик выгорает, а поры заполняются легкоплавкой бронзой. Порошки на основе керамики или стекла позволяют изготавливать также модели, обладающие высокой химической и термической стойкостью.

Существенным недостатком SLS принтеров можно назвать большое время подготовки к работе, требуемое для нагревания порошка и стабилизации температуры. Разрешение печати меньше, чем при использовании SLA (минимальная толщина слоя — 0,1–0,15 мм), зато скорость в несколько раз выше (до 35 мм/час). Несомненным преимуществом использования порошкообразного сырья является также возможность печати фигур с «висящими в воздухе» элементами без создания поддерживающих структур.

У метода селективного лазерного спекания невероятно много преимуществ, которые обеспечивают постоянно высокие рейтинги. Среди остальных особенно стоит отметить использование огромного количества нетоксичных и недорогих материалов, возможность одновременного создания нескольких моделей, а также низкие напряжения и деформации. Правда, недостатком технологии является то, что полученные модели имеют довольно пористую и шероховатую структуру. Да и после изменения непременно потребуется полноценная чистка всей камеры.