Spis treści:
Technologia SLS jest jedną z najczęściej wykorzystywanych technik w profesjonalnym druku 3D. Sprawdź, na czym polega druk SLS i jakie są jego najważniejsze cechy!
Technologia SLS - co to jest?
Technologia SLS (z ang. Selective Laser Sintering, czyli selektywne spiekanie laserowe) to przyrostowa technika druku przestrzennego polegająca na warstwowym spiekaniu laserem proszku polimerowego, który stopniowo tworzy trójwymiarowy wydruk. Jest to jedna z technik druku 3D należących do kategorii Powder Bed, podobnie jak DMLS czy EBM.
Właściwości wydruków SLS
Wydruki tworzone w technologii SLS charakteryzują się bardzo dobrym przyleganiem warstw i świetnymi właściwościami mechanicznymi, szczególnie odpornością na zgniatanie czy ścieranie. Ponadto wydruki SLS cechują się ogromną dokładnością, dlatego można wykorzystywać je nawet w bardzo precyzyjnych zastosowaniach. Dzięki temu detale wydrukowane na urządzeniach SLS doskonale nadają się do wykorzystania nie tylko jako makiety czy dekoracje, ale również jako elementy użytkowe, na przykład części urządzeń i maszyn.
Zastosowanie technologii SLS
Technologia SLS wykorzystywana jest głównie do tworzenia funkcjonalnych prototypów oraz skomplikowanych elementów eksploatacyjnych w niewielkich ilościach. Drukarki SLS są trudne w obsłudze i bardzo drogie, dlatego dostępne są niemal wyłącznie do użytku profesjonalnego i przemysłowego. W związku z tym wydruki dla osób prywatnych czy małych firm są zwykle zlecane specjalnym przedsiębiorstwom zajmującym się zawodowo drukiem przestrzennym.
Proces drukowania w technologii SLS
Podobnie jak w innych technikach druku przestrzennego, drukowanie w technologii SLS to proces kilkuetapowy. Gotowe wydruki wymagają też postprocessingu, czyli dodatkowej obróbki po zakończeniu drukowania.
Etapy drukowania
W pierwszym etapie sproszkowany polimer oraz pole robocze podgrzewa się do wysokiej temperatury, która jednak jest niższa niż temperatura topnienia materiału. Następnie proszek polimerowy jest rozprowadzany cienką warstwą na stole roboczym za pomocą podzespołu drukarki zwanego recoaterem (zgarniaczem). Później rozpoczyna się proces właściwego spiekania materiału roboczego za pomocą lasera, którego wiązka jest przepuszczana przez szereg soczewek i odbijana zwierciadłami, a następnie koncentrowana w obrębie pola roboczego na powierzchni warstwy proszku. Na podstawie wcześniej wykonanego skanowania następuje stopniowe selektywne spiekanie polimeru. Na koniec platforma robocza przesuwa się w dół, a recoater nakłada kolejną warstwę proszku polimerowego i cały proces zaczyna się od początku. Podczas spiekania kolejnych warstw poprzednie są nadtapiane, co umożliwia scalenie całego wydruku w jedną bryłę.
Stygnięcie
Po zakończeniu spiekania konieczne jest odczekanie, aż pojemnik z proszkiem i wydrukiem ostygnie. Wówczas następuje czyszczenie elementu z resztek materiału roboczego. W przypadku dużych wydruków proces ten może trwać nawet kilkanaście godzin.
Postprocessing
Postprocessing w technologii SLS polega przede wszystkim na dokładnym oczyszczeniu wydruku z resztek niespieczonego proszku polimerowego. Dokonuje się tego najczęściej za pomocą sprężonego powietrza. Po zakończeniu procesu czyszczenia elementy mogą być poddawane dodatkowej obróbce mechanicznej lub chemicznej zgodnej z właściwościami polimeru wykorzystanego w procesie drukowania.
Materiały wykorzystywane w druku SLS
Do drukowania w technologii SLS wykorzystuje się termoplastyczne materiały występujące w formie drobno zmielonego proszku. Jako podstawę stosuje się przede wszystkim rozmaite polimery, takie jak poliamidy PA12 (nylon) i PA11 (stop aluminium) czy polieteroketon (PEEK), które cechują się dobrymi właściwościami mechanicznymi.
Do proszków polimerowych dodawane są też rozmaite domieszki pozwalające na poprawienie wytrzymałości, sztywności, elastyczności, właściwości chemicznych czy wyglądu wydruków. W ten sposób powstają takie materiały jak CarbonMide (z włóknem węglowym), PA-GF (z włóknem szklanym), Alumide (z dodatkiem aluminium) czy PA-FR (z domieszką substancji obniżających palność).
Możliwości i ograniczenia druku 3D w technologii SLS
Podobnie jak inne technologie druku 3D, również selektywne spiekanie laserowe ma swoje zalety i wady.
Zalety drukowania w technologii SLS
- duża dokładność wydruku,
- dobre właściwości mechaniczne wydruków,
- możliwość tworzenia skomplikowanych form i kształtów,
- brak konieczności projektowania i używania podpór (podporę stanowi niespieczony proszek polimerowy),
- nieskomplikowany postprocessing,
- stosunkowo niedroga eksploatacja drukarki i dość niski koszt materiałów.
Wady drukowania SLS
- szorstka powierzchnia wydruków (potrzebna obróbka do uzyskania gładkiej faktury),
- duża kurczliwość materiału, co utrudnia drukowanie perforowanych elementów i płaskich powierzchni,
- wysoki koszt drukarek i skomplikowana obsługa – technologia praktycznie niedostępna dla domowych entuzjastów druku 3D,
- mniejsza dostępność i różnorodność materiałów niż w przypadku popularniejszych technologii, takich jak FDM.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
