激光选区烧结
关于激光选区烧结成型精度影响因素的研究-
关于激光选区烧结成型精度影响因素的研究*激光选区烧结（SLS）是一种重要的快速成型技术，利用激光照射粉末实现工件的加工固化。
文章对激光选区烧结成型精度的影响因素进行了介绍，主要包括粉末颗粒形状、成型缸结构和扫描方式等因素。
通过对比分析，给出了各个因素的优缺点和适用情况。
标签：激光选区烧结；成型精度；粉末形状；成型缸；扫描方式快速原型（也称快速成型）技术是近些年发展起来的一种新型快速制造技术，它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代化手段，将计算机辅助设计制造相互结合，达到迅速生产产品模型或样件的目的。
其中，粉末激光烧结快速成型SLS（Selected Laser Sintering）是快速原型制造技术一种重要的变现形式。
通过激光照射，有选择的将可溶化粘结的固体粉末烧结成型并层层叠加，最终形成工件实体。
其主要工艺过程分为前处理，叠层制造以及后处理三个阶段，由于前处理阶段主要由CAD建模、模型切片等部分组成，不同工艺方法大同小异，故本部分将主要集中于叠层制造与后处理阶段的对比分析，来研究影响成型精度的因素。
1 粉末颗粒对铺粉效果的影响粉末颗粒的粒径大小和颗粒形状是决定最小铺粉厚度的主要因素，而铺粉厚度对原型制件精度有很大影响，目前常见的颗粒形状主要有球形细颗粒，球形粗颗粒和角形颗粒三种。
经研究对比发现球形颗粒比角形颗粒流动性好，球形细颗粒比球形粗颗粒流动性好。
角形颗粒铺粉后的均匀性从宏观上看明显比球形颗粒的均匀性差，这是由于角形颗粒内摩擦角较大，颗粒与颗粒之间的相互作用力大，容易产生整体推动现象，铺粉时在平面上发生滑动；而圆形颗粒之间相互作用力小，铺粉相对较均匀[1]。
2 成型缸结构对比分析2.1 双缸铺粉双缸铺粉方式采用的是一个供料缸和一个成型缸，当激光器根据模型截面信息扫描烧结完一层之后，成型缸下降一个层厚，供料缸上升一个层厚，铺粉辊将粉末材料从供料缸里推向成型缸，铺粉完毕后返回到零位，完成一次铺粉需一个来回。
选择性激光烧结
选择性激光烧结◆激光选区烧结法（SLS）SLS法采用红外激光器作能源，使用的造型材料多为粉末材料。
加工时，首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平；激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件。
目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷粉进行烧结的工艺还在研究之中。
在成型的过程中因为是把粉末烧结，所以工作中会有很多的粉状物体污染办公空间，一般设备要有单独的办公室放置。
另外成型后的产品是一个实体，一般不能直接装配进行性能验证。
另外产品存储时间过长后会因为内应力释放而变形。
对容易发生变形的地方设计支撑，表面质量一般。
生产效率较高，运营成本较高，设备费用较贵。
能耗通常在8000瓦以上。
材料利用率约100%。
选择性激光烧结(SLS)－－材料广泛的快速成型工艺SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。
SLS工艺是利用粉末状材料成形的。
将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。
SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛，如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（poly carbonates）、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。
粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构，因而无需考虑支撑系统（硬件和软件）。
SLS工艺与铸造工艺的关系极为密切，如烧结的陶瓷型可作为铸造之型壳、型芯，蜡型可做蜡模，热塑性材料烧结的模型可做消失模。
3.3 选择性激光烧结法(SLS) 选择性激光烧结法又称为选区激光烧结。
它的原理是预先在工作台上铺一层粉末材料（金属粉末或非金属粉末），激光在计算机控制下，按照界面轮廓信息，对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状激光选区烧结（LaserSelectiveSoldering，简称LSS）是一种新型的焊接技术，它可以快速准确烧结微型电子元件，具有一个精度高、操作简单和控制柔性强的优点。
随着科技的发展，激光选区烧结技术在电子产品中的应用也越来越广泛。
本文将分析激光选区烧结电子材料的发展和研究状况，并就其在实际应用中的优缺点作出介绍。
第一部分介绍了激光选区烧结电子材料的发展历程及研究现状。
激光选区烧结是由一个可控制的激光源和热传导装置一起使用的一种新型的焊接技术。
它的工作原理是，在被烧结的电子元件表面，激光束会将部分区域迅速加热，使其熔化，形成一个可控制的熔接池，而另一部分区域则不会受到激光的影响，因此可以防止熔接区域的损伤。
自从三十年前被发明以来，激光选区烧结技术不断发展，现在已经成为一种实用、有效的焊接技术。
第二部分介绍了激光选区烧结电子材料在实际应用中的优势和局限。
相比传统的焊接技术，激光选区烧结技术具有以下优势：（1）烧结速度快，烧结更加准确；（2）焊点大小可控制，可以满足不同应用要求；（3）对电子元件的热损伤更小，能够保证元件的可靠性；（4）烧结时不会出现外焊，降低了焊接失败率；（5）操作简单，减少了操作人员的技术要求。
但是，该技术也存在一些不足，如：（1）其精度要求较高，不适合大型电子元件的焊接；（2）成本较高，不适合大规模生产；（3）对灰尘和气体的污染较大，不利于环保。
综上所述，激光选区烧结是一种新型的焊接技术，它可以实现快速、准确的烧结，具有精度高，操作简单，控制柔性强的优点，但也有一些不足。
未来将进一步提高技术精度，缩短烧结时间，减少污染，并把成本降至最低等方面进行研究，以更好地运用激光选区烧结技术，实现高效、质量更优的烧结制品。
(精选)激光选区烧结成形
从以上的分析中可知，Ec代表了材料的特征参 数，它们与粉体材料的孔隙率、吸收率、熔点、 粉末密度、颗粒尺寸以及形态有直接的关系。 而EMAX取决于激光功率和扫描速度。烧结宽度 和烧结深度随着激光功率的增强而增大，随着 扫描速度的增加而减小。
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成型件的翘曲变形分析
在SLS加工中，翘曲现象经常发生,如图2-5所 示。翘曲变形对成型精度影很大，造成很大的 尺寸、形位误差，甚至导致加工无法进行。
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最大辐照能量与激光功率成正比，与光束半径 和扫描速度成反比。在粉末烧结成型过程中， 当激光辐照能量低于某一临界能量值Ec时，粉 末虽然受热但仍保持原始粉末状态。当E>Ec 时，粉末颗粒的温度高于熔点，粉末熔化烧结， 当E=Ec时，上式为
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临界烧结点呈二次抛物线，因此，当激光沿X 方向以恒定速度扫描时，粉末烧结而形成的实 体形状近似图2-4中所示的黑色部分。对于一 种给定的材料，其具体的取值范围由激光功率 和扫描速度决定。
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SLS技术的研究现状
从SLS技术诞生到广泛应用于各个领域，二十 多年来，各国的SLS学者对SLS技术的成型工 艺、方法、材料、成型效率以及成型精度展开 了大量的理论和试验研究。
目前，这些研究主要集中在：3D systems公 司、DTM公司、EOS公司、东京大学、Sony 公司、香港理工大学以及国内的清华大学、西 安交通大学、南京航空航天大学、华中科技大 学、浙江大学和北京隆源自动成型系统有限公 司等。
18Biblioteka 激光器的激光束 采用的CO2气体激光器的激光束呈高斯分布， 如图2-2所示，激光束在材料表面的强度分布 表示为
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体现在截面位置的激光烧结示意图如图2-3所 示，深颜色部分表示激光强度光斑范围内粉末 表面和深度上的分布，同时也是熔化粉末的宽 度和深度。
激光选区烧结(修正)
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应用领域
应用领域
3.1 航空航天领域
在航空航天领域，激光选区烧结 技术被广泛应用于制造复杂的航 空部件和零件。由于这些部件和 零件的形状和结构往往非常特殊 ，传统的加工方法难以满足要求 ，而激光选区烧结技术可以轻松 地制造出这些复杂的形状和结构
3.2 医疗领域
在医疗领域，激光选 区烧结技术被广泛应 用于制造人工关节、 假肢等高精度医疗设 备。由于这些设备的 形状和结构需要高度 精确，传统的加工方 法往往不能满足要求 ，而激光选区烧结技 术可以制造出高度精 确的形状和结构
2.3 高效率
激光选区烧结技术的 另一个优点是生产效 率高。因为它是自动 化的，可以连续地进 行生产，而且不需要 传统的加工工具和模 具。这大大提高了生 产效率，降低了生产 成本
技术特点
技术特点
2.4 高度定制 化
激光选区烧结技术可 以根据客户的需求进 行定制化生产。这使 得该技术在满足个性 化需求方面具有很大 的优势
应用领域
应用领域
3.3 汽车领域
在汽车领域，激光选区烧结技术被广泛应用于制造汽车零部件。由于这些零部件的形状和 结构往往非常复杂，传统的加工方法难以满足要求，而激光选区烧结技术可以轻松地制造 出这些复杂的形状和结构。此外，激光选区烧结技术还可以用于制造汽车原型和概念车
应用领域
3.4 建筑领域
在建筑领域，激光选区烧结技术被广泛应用 于制造建筑模型和部件。由于这些模型和部 件的形状和结构往往非常复杂，传统的加工 方法难以满足要求，而激光选区烧结技术可 以轻松地制造出这些复杂的形状和结构。此 外，激光选区烧结技术还可以用于制造建筑 部件的原型和概念部件
、汽车、建筑等
下面将对激光选区烧结SLS 进行详细的介绍
第3章 选区激光烧结工艺及材料
3.4 成型材料
SLS技术是一种基于粉床的增材制造技术，以粉末作为成型 材料，所使用的成型材料十分广泛，从理论上讲，任何被激光加 热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为SLS的 成型材料。但是粉末材料的特性对SLS制件的性能影响较大，其 中粒径、粒径分布及形状等最为重要。
Nantong Institute of Technology
造的原型; ➢ EOSINTM用于金属粉末的直接烧结，制造金属模具和金属零件; ➢ EOSINTS用于直接烧结树脂砂，制造复杂的铸造砂型和砂芯。
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3.1 概述
3D Systems iPro系列SLS
EOS FORMIGA P 110 激光粉末烧结系统
烧结过程中能量给予过程示意图
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3.2.1 成型原理
直接法
金属粉末为单一的金 属组元。直接法得到 的零件再经热等静压 烧结工艺处理，可使 零件的最终相对密度 达99.9%，但直接法 的主要缺点是工作速 度比较慢。
间接法
金属粉末实际上是一 种金属组元与有机粘 结剂的混合物，有机 粘结剂的含量约为 1%。烧结后的零件 孔隙率约达45%，强 度也不是很高，需要 进一步加工。
3.4.2 成型材料分类
工程塑料 聚苯乙烯
单分布球形粉末的正交堆积
单粉末堆积与复合粉末堆积
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3.4.1 粉末特性
特性3 粉末颗粒形状
规则的球形粉末具有更好的流动性，铺粉效果更好，成型精度 比不规则粉末高。
不同制备方法的粉末形状
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状激光选区烧结（LaserAssistedSelectiveSintering简称LASS是一种利用激光烧结粉末成形技术，它具有快速成形的优势，可以制造出精度高、表面光洁度好的形状复杂的三维零件。
激光选区烧结材料一般指通过激光烧结形成的金属、塑料和陶瓷等材料。
近年来，激光选区烧结技术在信息、电子、航空航天、机械、制药、化工、汽车、火力发电等领域发挥着重要作用。
它在航空航天、机械、电子制造领域应用最多。
首先，激光选区烧结在航空航天领域发挥着重要作用。
它可以用来制造航空航天发动机零件，如叶片、机壳、排气管等。
它的用途不仅限于制造发动机部件，还可以制造卫星的机壳、维修发动机和火箭发动机，以及电话卫星的控制装置。
另外，它还可以制造涡轮发动机的零件，如外壳、旋转部件和气动部件。
其次，激光选区烧结在机械制造领域也有重要应用。
它可以用来制造机械零件，如齿轮、轴承、螺丝和密封件等，以及汽车零部件，如发动机或变速器等。
此外，它还可以用来制造高精度的微型零件，如手表件、钟表件、汽车零部件等。
第三，激光选区烧结在电子制造领域也有重要应用。
它可以用来制造系统集成电路、半导体器件、多层电路板、复杂的晶体管和光电器件等。
此外，它还可以用来制造复杂的电子组件，如数据芯片和多层电路板等。
此外，激光选区烧结也在制药、化工、汽车、火力发电等领域发挥着重要作用。
它可以用来制造具有高精度的医疗仪器和药品零件，如注射器和药瓶等。
它还可以用来制造化工和汽车行业的零件，如塑料泵和汽车部件等。
从以上讨论可以看出，激光选区烧结技术已经发展成为一种被广泛应用的成形材料的制造技术，其应用面广泛，各行各业用上它，可以提高产品质量、降低成本。
然而，激光选区烧结技术也存在一些问题，比如烧结温度控制不是太精确、烧结过程中会产生烟尘等。
必须继续努力改进激光选区烧结技术，以满足不断发展的现代制造业的需要。
综上所述，激光选区烧结是一种有效且可靠的成形材料制造技术，它在航空航天、机械、电子制造和其他行业发挥着重要作用，在制造过程中能够提高效率，减少成本。
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状
激光选区烧结成型材料的研究和应用现状随着科技的发展，激光被广泛应用于许多行业，其中之一是激光选区烧结成型材料。
激光选区烧结可以实现更精密和高效的成型，具有很强的可编程性和性能优越性。
激光选区烧结是利用激光束在材料表面引发热效应而产生的烧结现象。
激光辐照能量可以转化为热能，使表面材料超过区域熔点形成液态，并且形成均匀的表面液滴。
激光选区烧结的一个重要特点是它的可编程性，可以选择对一定区域的激光照射时间、光束强度和表面液滴的大小以及位置，从而实现多种形状的成型，包括改变厚度、形成凹槽和其他相关的形状，从而达到调制材料力学性能的目的。
激光选区烧结的另一个重要特点在于均熔点较低。
此外，较小尺寸的激光光斑可以为液滴再分割和增大控制，能快速实现3D形状。
相对于传统加工，激光选区烧结技术可以更快速、更有效地实现形状变化，不需要工件易损夹具和费时费力的模具更替，并且可以在几秒内实现形状变换。
此外，激光选区烧结还有一个重要的优势就是对环境的友好性。
这种技术能够避免传统烧结技术出现的烟尘、污染和伤害问题，它可以最大限度地减少无机物和有机物在烧结过程中释放出来的污染物，有效保护环境。
另外，激光选区烧结还可以改善材料的表面性能，因为它可以实现精确和局部的烧结，可以保持表面的光洁度和完整性，从而提升材料的性能。
激光选区烧结技术在近几年来得到了大量的应用，其中包括金属表面烧结、发射管的制作、硅的加工、塑料和橡胶的成型、金属塑料组合复合件的焊接以及精密件的加工等。
激光选区烧结技术可以满足更先进更精确的加工要求，不但可以改善材料的表面性能，而且可以改变材料的形状，从而满足特定的功能要求。
总的来说，激光选区烧结技术可以实现快速、简单、精确的加工，是一项具有很高科技含量的加工技术，可以满足传统加工技术无法实现的加工要求，而且可以改善加工过程对环境的污染。
因此，激光选区烧结技术是一种技术含量很高的成型技术，可以满足不同行业对精密和高效加工，具有广泛的应用前景。
选择性激光烧结的原理和工艺
推荐激光烧结—快速成型制造技术原理与工艺激光选区烧结（SLS----Selective Laser Sintering）又称选域激光烧结、粉末材料选择性烧结等。
是借助精确引导的激光束使材料粉末烧结或熔融后凝固形成三维原型或制件。
1）工艺原理激光选区烧结工艺原理（见图3-8）。
其工艺过程主要由两个过程组成。
a信息过程―离散处理。
在计算机上建模的CAD 三维立体造型零件，或通过逆向工程得到的三维实体图形文件．将其转换成STL 文件格式。
再用一离散（切片）软件从STL 文件离散出一系列给定厚度的有序片层。
或者直接从CAD 文件进行切片。
这些离散的片层按次序累积起来仍是所设计的零件实体形状。
然后，将上述的离散（切片）数据传递到成型机中去，成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结。
b物理过程―叠加成型。
成型系统的主体结构是在一个封闭的成型室中安装两个缸体活塞机构，一个用于供粉，另一个用于成型。
成型过程开始前，用红外线板将粉末材料加热至恰好低于烧结点的某一温度。
成型开始时，供粉缸内活塞上移一给定量，铺粉滚筒将粉料均匀地铺在成型缸加工表面上，激光束在计算机的控制下以给定的速度和能量对第一层信息进行扫描。
激光束扫过之处粉末被烧结固化为给定厚度的片层，未烧结的粉末被用来作为支撑，这样零件的第一层便制作出来。
这时，成型缸活塞下移一给定量，供料虹活塞上移，铺粉滚简再次铺粉，激光束再按第二层信息进行扫描，所形成的第二片层同时也被烧结固化在第一层上，如此逐层叠加，一个三维实体零件就制作出来了。
这种工艺与立休印刷成型（SLA ）基本相同，只是将SLA 的液态树脂换成在激光照射下可以烧结的粉末材料，并由个温度控制单元优化的辊子铺平材料以保证粉末的流动性，同时控制工作腔热量使粉末牢固粘结。
2）系统组成激光选区烧结决速成型系统一般由主机、控制系统和冷却器三部分组成主机主机主要由成型工作缸、废料桶、铺粉辊装置、送料工作缸、激光器、振镜式动态聚焦扫描系统、加热装置、机身与机壳等组成。
激光选区烧结和激光选区熔化工艺的异同
激光选区烧结和激光选区熔化工艺的异同示例文章篇一：哎呀，我的妈呀！激光选区烧结和激光选区熔化工艺？这俩名字听起来可真够让人头疼的！不过，我今天非要搞清楚它们到底有啥不一样和一样的地方！先来说说激光选区烧结吧。
这就好像我们搭积木一样，把一堆小材料一点点堆起来，变成我们想要的样子。
激光一束束地照过来，那些材料就乖乖地黏在一起啦。
比如说，我们想要做一个小玩具车的模型，就用这种方法，一层一层地把材料烧结在一起，慢慢就有了车的形状。
那激光选区熔化工艺呢？这就有点像把一块大冰块直接化成水，然后再重新塑造它的形状。
激光的能量可强啦，直接把材料都给化成液体，然后再冷却凝固，变成我们想要的东西。
就好比做一个精美的小雕塑，得把材料完完全全地变成液体，才能做出特别细腻、特别精致的作品。
你说，这俩工艺是不是很神奇？它们都靠着激光的力量来干活儿。
可是呢，它们又有很多不一样的地方。
比如说，激光选区烧结做出来的东西，可能没有激光选区熔化工艺做出来的那么结实。
这就好像用胶水粘起来的纸房子和用砖头砌起来的房子，哪个更坚固？肯定是砖头砌的嘛！还有哦，激光选区熔化工艺能做出更精细、更复杂的东西。
就像画画，激光选区烧结是画个大概的轮廓，而激光选区熔化工艺能把每一根头发丝都给画得清清楚楚。
在实际应用中，要是做个不太要求精细度的零件，可能就会用激光选区烧结，又快又方便。
但要是做那种超级精密的航空零件，就得靠激光选区熔化工艺啦，不然飞机在天上飞着飞着出问题了可咋办？所以说呀，激光选区烧结和激光选区熔化工艺，虽然都跟激光有关系，但它们各有各的用处，就像我的左手和右手，虽然都是手，但是干的活儿可不一样呢！我的观点就是：这两种工艺都超级厉害，在不同的领域发挥着重要的作用，为我们创造出各种各样神奇的东西！示例文章篇二：小朋友我不太懂这个问题呀，这好像是大人们才懂的特别难的知识呢！激光选区烧结和激光选区熔化，这两个名字听起来就好复杂呀！我想象一下，这就好像是两个超级厉害的魔法，但它们又有点不一样。
激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法
激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法【激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法】一、引言其实啊，在当今这个科技飞速发展的时代，各种新奇的技术层出不穷。
今天咱们就来聊聊激光选区烧结（SLS）成形这一神奇的工艺，看看它到底是怎么一回事，又有着怎样的魅力。
二、SLS 工艺的历史1. 起源与发展说起激光选区烧结（SLS）的历史，那得追溯到上个世纪 80 年代。
说白了就是科学家们脑洞大开，想着能不能用激光和粉末材料来创造出各种形状的物件。
最开始的时候，这技术还很粗糙，能做的东西也有限。
但随着时间的推移，不断地有科研人员投入研究，技术也就越来越成熟啦。
比如说，最开始 SLS 只能做出一些简单的模型，而且精度不高。
但经过多年的改进，现在已经可以制造出复杂的、高精度的零部件，甚至可以应用于航空航天、医疗等高端领域。
三、SLS 工艺的制作过程1. 材料准备首先得准备好材料，通常是各种粉末，比如尼龙、聚苯乙烯、金属粉末等。
这些粉末就像是我们做蛋糕用的面粉，是基础原料。
2. 激光烧结然后就是关键的一步啦，激光登场！激光按照预先设计好的路径，有选择地对粉末进行烧结。
这就好比我们用手电筒照着纸上的图案，有光照到的地方就会发生变化。
在这里，激光照到的粉末就会融合在一起，形成一个层面。
3. 层层叠加一层烧结完成后，工作台会下降一层的高度，再铺上一层新的粉末，然后激光继续烧结。
就这样一层一层地堆积，最终形成一个三维的物体。
打个比方，这就像是在盖房子，一层一层地往上砌砖，只不过这里的“砖”是粉末，“砌砖”的工具是激光。
四、SLS 工艺的特点1. 材料多样性SLS 工艺最大的特点之一就是能使用各种各样的材料。
不管是塑料、金属，还是陶瓷，它都能搞定。
这就好比一个超级大厨，不管是蔬菜、肉类还是海鲜，都能烹饪出美味佳肴。
2. 复杂形状制造能力它还特别擅长制造那些形状复杂的物件。
比如说一些内部有复杂结构的零件，用传统方法很难做出来，但 SLS 却能轻松应对。
选区激光烧结工艺的原理及其特点
选区激光烧结工艺的原理及其特点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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复杂碳化硅构件激光选区烧结增材制造技术及产业化
复杂碳化硅构件激光选区烧结增材制造技术及产业化1. 引言说到增材制造，大家可能会想到3D打印，那玩意儿越来越流行了，甚至连打印食品都有人尝试过。
今天，我们不聊这些花里胡哨的，而是聚焦于一个超级炫酷的材料——碳化硅。
没错，它可不是你平时在厨房里用的那种硅胶制品，而是一种极其坚固的陶瓷材料，像极了钢铁的“兄弟”，但比钢铁还要轻巧！这玩意儿在电子、航天甚至汽车行业都有着大展拳脚的潜力。
那我们就来聊聊这个复杂碳化硅构件的激光选区烧结（SLS）增材制造技术吧，顺便聊聊它是怎么走向产业化的。
2. 激光选区烧结的魔力2.1 什么是激光选区烧结？激光选区烧结听起来复杂，其实就是用激光把材料一层一层烧结起来，听上去有点像在做蛋糕。
想象一下，你在烤箱里慢慢堆叠材料，每一层都要精准到位，最后才能成型。
这个过程不仅能减少材料的浪费，还能让我们做出超复杂的形状，简直就像是在玩拼图游戏，没错，成年人也有玩具哦！2.2 碳化硅的优势那么，为什么我们要选择碳化硅呢？它有个响亮的名号——“耐高温战士”。
不管是高温还是腐蚀，碳化硅都能稳稳当当地应对。
不仅如此，它的热导率也很高，可以让电子产品散热快如闪电。
因此，搭配激光选区烧结技术，简直就是“天作之合”。
想想看，能用这种材料做出来的构件，那得有多牛逼啊！3. 从实验室到市场3.1 产业化的挑战当然，光有好材料和技术可不够，想要产业化还得面对一堆挑战。
首先是成本问题，虽然增材制造在某些情况下能节省材料，但初期投资可不少，像设备、维护、技术人员等等，这一系列的开销可不是小数目。
而且，市场对碳化硅构件的接受度也是一个大问题，很多企业还停留在“你说这个能行吗？”的阶段呢。
3.2 应对策略为了克服这些挑战，首先得加强宣传，让更多人了解碳化硅的好处。
比如，通过各种展会、讲座来宣传其性能，真是“有口皆碑”。
另外，生产过程中可以通过改进工艺，降低成本，甚至通过规模化生产来实现经济效益的提升。
毕竟，大家都希望能以更实惠的价格买到更优秀的产品嘛！再者，相关部门和相关机构的支持也是不可或缺的，比如资金、扶持等等，这样才能让整个产业链更加稳固。
激光选区烧结成形
另外，由于SLS粉末材料的粉体形状都很不规则，这就 造成了粉末颗粒间存在有一定的间隙空间。例如，若粉 末全为均匀的球体，在压实状态下粉末的间隙空间会占 总体积的50%左右，只有当粉末全为方体时才可能达到 全密度（无间隙空间），但是在实际中这是不可能的， 而由烧结层叠加起来的成型件的密度却高达全密度的 95%以上，所以，在SLS烧结过程中，由于密度的增加， 成型件必然会产生收缩。这种由粉末密度的变化导致的 制件收缩可称为密度收缩。
3．SLS翘曲变形的发展规律
由于SLS翘曲变形是由烧结层各部分不均匀收缩造成的，所以烧 结层的不均匀收缩的变化规律就反映了其翘曲变形的变化规律。 由于SLS加工过程是层片叠加成型过程，所以各烧结层的收缩在 很大程度上要受前面已烧结层的影响与制约。当一层烧结完毕并 产生翘曲变形后，在其表面上新铺的一层粉末的厚度就很不均匀， 中间凹陷部分的粉末厚度大，四周翘曲部分所铺设的粉层厚度小。 但是，在烧结这一层并粘结到前一层上时，前一层的收缩变形已 固定下来，而当前层却仍然处于较松软的状态，于是当前层就有 向前一层铺展的趋势，这样，当前层的收缩受到前一层的制约而 减小，于是产生的翘曲变形也减小。这样层层叠加后烧结层的收 缩变形自然逐层变小，于是随着加工的进行制件的翘曲变形也就 逐渐减小。除了前一层的制约作用以外，当前层本身的翘曲变形 也是呈逐渐减小趋势的。这是由于随着烧结的进行，制件内存储 的能量逐渐增加，于是在烧结当前层时，前一层的温度也逐渐变 高，这样当前层上、下部分的温差逐渐变小，从而减小了烧结层 不均匀收缩的趋势，翘曲变形减小。
4.有效导热系数k
采用的烧结材料都是高分子聚合物。这些材料 对激光的反射与吸收与金属以及某些非金属有 较大的区别。它们对激光的反射比较低，对应 的吸收比较高。而且其结构特征决定了它对激 光波长有强烈的选择性。这些材料在红外区波
选择性激光烧结技术(一)
选择性激光烧结技术的打印工作过程
激光束沿 轮廓烧结
平台下移 一层高度
一、 选择性激光烧结工艺的基本原理
当实体构建完成并在原型部分充分冷却后，粉末块会上升到 初始的位置，将其拿出并放置到后处理工作台上，用刷子小心刷去 表面粉末露出加工件部分，其余残留的粉末可用压缩空气除去。
选择性激光烧结系统的基本组成
第四选章择性选激择光性烧激结光（烧SL结S）成型工艺
选择性激光烧结工艺(Selective Laser Sintering，SLS)又称为选区激光烧 结技术，该方法最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C. R. Dechard于 1989年提出的，稍后组建了DTM公司，于1992年开发了基于SLS的商业成型 机(Sinterstation)。20年来，奥斯汀分校和DTM公司在SLS领域做了大量的研 究工作，并取得了丰硕成果。德国的EOS公司在这一领域也做了很多研究工 作，并开发了相应的系列成型设备。
（4）成型腔
激光进行粉末、成 形的封闭腔体，要由工 作缸和送粉缸等组成。 缸体可以沿Z轴上下移动。
成型腔结构
（3）粉末传送系统 SLS设备中，送粉通常采用两种方式， 一种是粉缸送粉方式，即通过送粉缸的升降完成粉末
的供给； 另一种是上落粉方式，即将粉末置于机器上方的容器
内，通过物末的自由下落完成粉末的供给 。 铺粉系统也有铺粉辊和刮刀两种方式。
HRPM-II金属粉末熔化快速成型机
国内外部分选择性激光烧结快速成型设备一览表
三、选择性激光烧结技术的工艺流程
三维建模& 逆向工程
生成STL文 件
成型
产品
后处理
选择性激光烧结技术成形全过程可 以归纳为前处理、激光烧结成型、后处 理3个主要步骤。
激光选区烧结快速成型在熔模铸造中的应用
激光选区烧结快速成型在熔模铸造中的应用采用激光选区烧结(SLS)技术烧结耐碱腐蚀阀门PS基粉料原型件，并结合熔模铸造技术生产出铸件。
研究了SLS快速成型和熔模铸造一体化技术，从而实现了从计算机三维模型到金属零件的快速铸造工艺。
激光选区烧结(SLS)快速成型技术采用离散／堆积成型的原理，就是将在计算机上建模的CAD三维立体造型零件，转换成STL文件格式，再用一离散软件从STL文件离散出一系列给定厚度的有序片层，然后，将上述的离散数据传递到成型机中去。
成型机中的扫描器在计算机信息的控制下逐层进行扫描烧结。
通过层层堆积生成实物样件。
由于它把复杂的三维制造转化为一系列简单的二维制造的叠加.因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零件，极大地提高了生产效率和制造的灵活性。
它与多领域制造工艺相结合，可实现快速模具、快速铸造、快速产品制造。
1 基于SLS原型件的熔模铸造工艺快速成型技术与铸造工艺相结合的产物是快速铸造技术(Quick Casting，简称QC)，与传统熔模铸造相比，直接由快速成型系统制造出铸造熔模，省去了蜡模压型设计、压型制造等环节，大大地提高了企业的竞争力。
下面介绍利用SLS 快速成型技术提供的PS原型件为“蜡模”，进行熔模铸造工艺研究。
基于SLS 的熔模铸造工艺流程如图l所示。
图1 基于SLS的熔模铸造工艺流程1.1 “蜡模”的制作采用SLS专用聚苯乙烯（PS）粉末材料，在AFS快速成型机上烧结出阀体和阀芯的PS原型件。
经过蜡化、精整处理后，称为“蜡模”，如图2所示。
1.2 浇注系统的确定图2 阀体和阀芯的蜡模浇注系统是铸型中引导液态金属进入型腔的通道，合理的浇注系统设计。
应该根据铸件的结构特点、技术条件、合金种类.选择浇注系统的结构类型、确定浇口位置。
浇注系统设计是否合理.直接影响着铸件的质量。
采用韩国出品的铸造模拟分析软件Anycasting对铸造充型和凝同过程进行数值模拟，对铸件可能产生的缺陷进行事前预测，通过模拟结果判断浇注系统是否合理，是否需要进行调整。
激光选区烧结快速成形机床 技术条件
激光选区烧结快速成形机床技术条件激光选区烧结快速成形机床是一种通过激光烧结技术实现快速成形的高精度制造设备。
它具备一系列独特的技术条件和特点，能够满足各种复杂零件的制造需求。
在激光选区烧结快速成形过程中，利用激光束对粉末材料进行选区烧结，实现零件的逐层堆叠和成形。
这种制造方式能够在不需要任何模具的情况下，直接将设计好的CAD模型转化为实体零件，大大缩短了零件制造的周期。
激光选区烧结快速成形机床具备高精度的加工能力。
激光束的直径可以控制在几十微米至几百微米范围内，因此可以实现对微小结构的制造。
同时，激光选区烧结快速成形机床还具备非常高的加工精度和表面质量，能够满足高精度零件的制造需求。
第三，激光选区烧结快速成形机床具备广泛的适用材料范围。
无论是金属材料、陶瓷材料还是复合材料，都可以通过激光选区烧结技术进行快速成形。
这使得该技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具备广阔的应用前景。
激光选区烧结快速成形机床还具备高效率的制造能力。
通过激光束的快速扫描和选区烧结技术，可以实现较高的制造速度。
相比传统的加工方式，激光选区烧结技术能够大幅缩短制造周期，提高生产效率。
激光选区烧结快速成形机床技术的应用也带来了一些挑战。
首先，激光选区烧结过程中会产生大量的热量，需要采取合适的冷却措施，以保证零件的质量和形状稳定性。
其次，激光选区烧结技术对材料的要求较高，需要选择适合的粉末材料和合适的加工参数。
此外，激光选区烧结快速成形机床的设备成本较高，需要进行合理的投资规划和成本控制。
激光选区烧结快速成形机床是一种具备高精度、高效率和广泛适用材料的制造设备。
它为各种复杂零件的制造提供了一种新的解决方案，具有广阔的应用前景。
随着技术的不断发展，相信激光选区烧结快速成形机床将在制造领域发挥越来越重要的作用。
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激光选区烧结
1 .工艺过程原理
激光选区烧结(Selected Laser Sintering , SLS )采用CO ：激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结，是一种由离散点一层层堆积成三维实体的工艺方法，其工艺过程原理如图8 一7 所示，典型设备如美国DTM 公司的Sinterstation 一2500 型粉末材料激光烧结站。
激光选区烧结在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。
成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层的烧结，如此循环，形成三维的原型零件。
最后经过5 ? 10h 冷却，即可从粉末缸中取出零件。
未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件，当烧结工序完成后，取出零件，未经烧结的粉末基本可自动脱掉，并重复利用。
因此，SLS 工艺不需要建造支撑，事后也不要为清除支撑而烦恼。
2 . SLS 优缺点和应用范围
SLS 快速原型技术的优点是：
l )与其他工艺相比，能生产最硬的模具。
2 )可以采用多种原料，例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等。
3 )零件构建时间短，每小时高度可达到lin 。
4 )无需对零件进行后矫正。
5 )无需设计和构造支撑。
SLS 快速原型技术的缺点是：
l )在加工前，这种工艺仍须对整个截面进行扫描和烧结，加上要花近2h 的时间将粉末加热到熔点以下，当零件构建之后，还要用5 ? 10h 冷却，然后才能将零件从粉末缸中取出，成形时间较长。
2 )表面粗糙度受粉末颗粒大小及激光点的限制。
3 )零件的表面一般是多孔性的，在烧结陶瓷、金属与枯结剂的混合粉并得到原型零件后，为了使表面光滑，必须将它置于加热炉中，烧掉其中的枯结剂，并在孔隙中渗人填充物，其后处理较为复杂。
4 )需要对加工室不断充氮气以确保烧保结过程的安全性，加工的成本高。
5 )该工艺产生有毒气体，污染环境。
激光选区烧结工艺适合成形中小件，能直接得到塑料、陶瓷或金属零件，零件的翘曲变形比液态光固化成形工艺要小。
激光选区烧结快速原型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。
由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结，进行渗铜后置处理，因而其制成的产品可具有与金属零件相近的力学性能，故可用于制作EDM 电极、直接制造金属模以及进行小批量零件生产，激光选区烧结的最大优点是可选用多种材料.适合不同的用途。
所制作的原型产品具有较高的硬度，可进行功能试验。
作者：环保空调 。