绝对干货!3D打印SLS技术详解
绝对干货3D打印SLS技术详解
绝对干货3D打印SLS技术详解3D打印(3D Printing)技术(又名快速成型技术,PRM),是在计算机控制下,基于“增材制造”原理,立体逐层堆积离散材料,进行零件原型或最终产品的成型与制造的技术。
该技术以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,将3D实体变为若干个2D平面,利用激光束、电子束、热熔喷嘴等方式将粉末、热塑性材料等特殊材料进行逐层堆积粘结,最终叠加成型,制造出实体产品[1]。
直接金属激光烧结技术(DMLS)通过使用高能量的激光束再由3D模型数据控制来局部熔化金属基体,同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠,以生成致密的几何形状的实体零件。
这种零件制造工艺被称为“直接金属激光烧结技术(Direct Metal Laser-Sintering)”。
通过选用不同的烧结材料和调节工艺参数,可以生成性能差异变化很大的零件,从具有多孔性的透气钢,到耐腐蚀的不锈钢再到组织致密的模具钢。
这种离散法制造技术甚至能够直接制造出非常复杂的零件,避免了采用铣削和放电加工,为设计提供了更大的自由度。
DMLS详细技术原理早些年只有相对软的材料适用这种技术,而随着技术的不断进步,适用领域也扩展到了塑料、金属压铸和冲压等各种量产模具。
应用这项技术的优点不仅是周期短,而且使模具设计师能够把心思集中在如何建构最佳的几何造型,而不用考虑加工的可行性上。
结合CAD和CAE技术可以制造出任意冷却水路的模具结构。
DMLS是金属粉体成型,有同轴送粉和辊筒送粉两类。
同轴送粉的技术适合制造分层厚度在1mm以上物件,大型的金属件,目前我国最大的工件居然是核电部件,在四川制造。
一些航空部件西工和北理工开始产业化了。
辊筒送粉的产品精细度高,适合制造小型部件,因为制造过程部件很容易热变形。
制造空间超过电脑机箱大小都是很困难的。
以上几类3D打印其实都是对应了材料的热曲线,需要材料配合,以金属粉体为例,既涉及到粉体粒径形貌又涉及到粒径搭配,还需要热处理使得马氏体和奥氏体之间结构转化。
sls3d打印技术原理
sls3d打印技术原理
SLS 3D 打印技术原理
一、基本原理
SLS(Selective Laser Sintering)3D 打印技术是属于数码激光烧结技术的一种,主要是以二维激光扫描技术,精确地在所需要的位置,将先进的粉末材料进行烧结,从而形成所需要的三维物体形态的一种造型技术。
SLS 打印机首先在烧结平台上由激光将物料烧结成第一层,激光源产生的高能量热能使粉末材料融合;然后再加入第二层的物料,激光照射将第二层材料和第一层完全融合,经过不断重复激光和物料的层层叠加,最终获得所需要的三维物体。
二、基本流程
1)打印准备
使用 SLS 打印机制作所需要的物体,首先需要准备3D模型的CAD数据,可以使用计算机辅助设计软件(CAD),把现实中的对象、结构或图案进行数字模拟,生成打印所需要的3D模型的CAD数据。
2)粉末材料预处理
粉末材料必须具备很好的光敏性,及良好的金属烧结特性,我们需要对物料进行粉体的调配及筛选,确保烧结出物料的性能满足现实要求。
3)设备备料
根据不同的粉末材料,调节烧结温度、激光能量、聚焦位置,完成设备的备料,确保设备能正常运行。
4)激光扫描模型
根据CAD设计的3D模型,使用激光扫描技术,精准地烧结物料,多次重复,最终获得所需要的三维物体。
5)最后烧结
完成模型的烧结后,设备会给物体整体加热,使烧结物料进入更稳定的热反应状态,确保烧结物料的性能符合标准要求。
一文看懂五种金属3D打印技术原理
一文看懂五种金属3D打印技术原理如今,随着科技的快速发展,具有短期制造、按需制造、快速原型优势的金属3D打印技术,正在使很多不可能成为可能。
目前市场上主流的金属3D打印技术主要有以下五种:激光选区烧结(SLS)、纳米颗粒喷射金属成型(NPJ)、激光选区熔化(SLM)、激光近净成型(LENS)和电子束选区熔化(EBSM)技术。
下面,给大家介绍一下这五种金属3D打印技术的基本工作原理。
一、SLS激光选区烧结工作原理:预先在工作台上铺一层粉末材料,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。
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,如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。
最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。
由于该成型方法有着制造工艺简单,柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、成本低、材料利用率高、成型速度快等特点,主要应用于铸造业,并且可以用来直接制作快速模具。
二、NPJ纳米颗粒喷射金属成型工作原理:先将金属以液体的形式装入3D打印机,打印时用含金属纳米颗粒的液体喷射成型。
然后通过加热将多余的液体蒸发留下金属部分,最后通过低温烧结完成成型。
该成型方法能够使用普通的喷墨打印头作为工具,无需借助任何外力即可通过专门的技术融化去除支撑结构,因为是通过融化去除的,理论上可以无限添加,给予设计师更大的自由。
除金属材料外,其在陶瓷技术上的突破使得应用扩展至牙科、医疗和特定工业领域。
三、SLM激光选区熔化工作原理:利用高能量激光束将三维模型切片后的二维截面上的金属合金粉末熔化,由下而上逐层打印出任意复杂结构和接近100%致密度的金属零件。
SLM技术主要利用CAD三维软件设计三维模型,并导出为切片软件能够识别的文件格式;对三维模型进行切片操作并添加支撑和分层处理,得到三维模型的截面轮廓数据;利用路径规划软件对轮廓数据进行扫描路径处理,将路径规划后的数据导入SLM设备中,工控机按照每层轮廓的扫描路径,控制激光束选区逐层熔化金属合金粉末,逐层堆叠成致密的三维金属零件实体。
3D打印技术项目五-任务五-SLS技术的制作后处理简介
3.渗透处理:使用风枪将附着在模型表面的粉体吹 干净…工具加人工操作
4.支撑材料处理:将后处理平台上的粉体捣碎,并粉末筛选 系统进行粉末筛选,保证回收的粉末能继续使用…使用机器
谢谢
3D打印技术
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安阳市中等职业技术学校 高帆
学习目标
本知识点主要讲解SLS技术的制作后 处理简介 知识点内容重难点 教学重点SLS技术的制作后处理简介
学习内容
一、SLS技术的制作后处理简介
选择性激光烧结技术(SLS)后处理流程简介 打印结束模型位置:置于机器内部的材料缸体内; 模型材料特性与形态:尼龙粉末,激光烧结成型、外表 有颗粒状触觉、被粉体包围; 支撑材料特性与形态:同模型材料,粉状、包围模型、 可回收利用。
所以这里完成后处理需要将模型从粉堆里面取出来,并做基本的残余粉 末处理,保证模型外观光滑度。
后处理工序及需要配置的相关配件或工具:
1.模型转移:使用托盘和塑料桶将机器内置材料缸内的粉体和模型从 机器内转移到后处理平台…工具加人工操作
2.取件:使用毛刷扒开粉堆,将模型从粉堆里面取出来,并 用毛刷把附着在模型上的大部分粉体刷掉…工具加人工操作
打印技术之SLS详解
由专利来了解3D打印技术之SLS本文介绍的SLS (Selective Laser Sintering,选择性激光烧结以下简称SLS ) ,是业界公认,工件品质较佳,但成本也较高的选择,特别是可以制作金属材质成品,因此广受高科技、汽车与航空航天工业青睐。
现今举凡飞机零件制造(例如:GE公司发动机叶片),或汽车零件金属原型,所考虑使用3D打印技术制造多使用SLS技术。
以SLS技术制造的成品,可以参考以下图1至图4的真实案例,各位读者可以更身历其境的了解它的能耐。
图1 南安普敦大学实验飞机图2 叶片式散热器样品图3 EADS飞机支架图4 EADS飞机支架(减重)(图1~4来源:摘自EOS网站)现今已商品化的SLS技术起源,应该是1989年由Carl R. Deckard取得US4, 863,538号专利(以下简称538专利)。
538专利的构成如图5所示:. 图5 US4,863,538号专利构成图(摘自538专利,来源:USPTO)图6 来源:林士强绘制)1. 原理SLS技术的原理倒不难理解(如图5、6所示),它是透过选择性的将剖面中需要的部分材料熔融,制造一层剖面,在往上铺一层材料,再将需要部分的材料熔融。
如此周而复始,直到所有的剖面完成,成品就成形于工作台上了。
它使用激光光来熔融材料,所以使用的材料是塑胶、也可以是金属。
SLS技术因为能处理金属材料,相较于其他3D打印技术,就有无可抗拒的优势,特别是在工业界应用,更可以做到其他3D技术所不能的境地。
2. 机构538专利中所描述的比较像是一个通用的机构,因此也比较容易解释整个系统运作,但也让其他业者更有机会能够持续改良,申请后续专利。
538 专利是这样描述SLS 技术的:2-1 激光组(Laser Assembly) ,用以熔化材料包含激光头及透镜组,激光的选用依材料的不同可有不同的考量。
激光可选用脉冲式及连续式,依材料及目的而变化。
2-2 扫描组(Scanning System ),用来控制激光光的方向包含棱镜,反射镜,电流计及控制器。
苏州3D打印服务盘点3D打印技术之SLS原理
苏州3D打印服务盘点3D打印技术之SLS原理●什么是3D打印技术之SLS【技术原理】:该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。
一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。
【SLS技术的优点】:1)可用多种材料。
其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。
特别是金属粉末材料,是目前3D打印技术中最热门的发展方向之一。
2)制造工艺简单。
由于可用材料比较多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。
3)高精度。
一般能够达到工件整体范围内(0.05-2.5)mm的公差。
4)无需支撑结构。
叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。
5)材料利用率高。
由于不需要支撑,无需添加底座,为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的,且价格相对便宜。
【SLS技术的缺点】:1)表面粗糙。
由于原材料是粉状的,原型建造是由材料粉层经过加热熔化实现逐层粘结的,因此,原型表面严格讲是粉粒状的,因而表面质量不高。
2)烧结过程有异味。
SLS工艺中粉层需要激光使其加热达到熔化状态,高分子材料或者粉粒在激光烧结时会挥发异味气体。
3)无法直接成型高性能的金属盒陶瓷零件,成型大尺寸零件时容易发生翘曲变形。
4)加工时间长。
加工前,要有2小时的预热时间;零件构建后,要花5~10小时时间冷却,才能从粉末缸中取出。
5)由于使用了大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析随着科技的不断进步,3D打印技术已经成为当今的热门话题。
3D 打印技术通过将数字文件转化为物理对象,为生产和创新带来了巨大的便利。
目前市面上主流的3D打印技术有多种,其中最常见的技术包括SLA、FDM、SLS等。
本文将对这三个技术进行详细的对比分析。
一、SLA技术1.概念SLA是“光固化成型”,该技术是将纯液态光敏树脂涂覆在建模台上,然后利用UV激光束逐层固化,最后形成物体。
2.特点SLA技术的最大特点就是可以制作非常精细的模型,可以达到0.025mm的高精度,因此广泛应用于珠宝、艺术品、模型制作等领域。
SLA吸收材料的能力也很强,可以在有限的时间内生产大批量的模型。
3.应用SLA技术可以应用于复杂的3D打印模型,从家用电器的零件到医疗器械,都可以使用SLA技术,目前3D打印领域最成熟的技术之一。
二、FDM技术1.概念FDM是较常用的3D打印技术,该技术是通过将熔化的热塑性材料挤出喷嘴,然后通过精确控制的机器臂逐层叠加,最终形成物体。
2.特点FDM技术可以使用广泛的材料,如ABS、PLA、PVA等,因此可以制作出各种不同材质的物体。
此外,FDM技术可以使用废旧材料进行打印,具有环保节能的特征。
FDM技术的价格也比其他技术便宜,因此普及率很高。
3.应用FDM技术主要应用于制作机械零件、人造器官、模型等等。
FDM技术可以制作出高度精确的物体,而且速度快、方便实用,是3D打印领域的常用技术。
三、SLS技术1.概念SLS是“选择性激光烧结”,该技术是利用激光束烧结聚合性形式的粉末,从而在建模台上形成模型。
2.特点SLS技术适用范围广,可以使用多种不同的粉末材料进行打印,如聚酰胺、耐热材料、金属、陶瓷和玻璃等,可以制作非常大的物体。
SLS技术还可以制作出复杂的内部结构和薄壁结构,同时具有较高的强度和耐磨性。
3.应用SLS技术主要应用于制作模型、人工骨骼等各种半成品。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的发展已经取得了显著的成就,现在市面上有多种不同的3D打印技术,如SLA(光固化)、FDM(熔融沉积建模)和SLS (选择性激光烧结)等。
这些技术各自具有自己的特点和应用,本文将对它们进行详细的分析和比较。
一、SLA(光固化)技术SLA(Stereo Lithography Apparatus)是一种利用紫外线激光固化光敏树脂来进行3D打印的技术。
在SLA打印中,紫外线激光照射到光敏树脂表面,树脂在紫外线激光的作用下进行固化,一层一层地堆积,从而构建出3D打印模型。
SLA技术的特点:1.高精度:由于SLA技术采用激光光束对光敏树脂进行点对点的固化,因此该技术打印出的模型具有很高的精度和表面光滑度。
2.高速度:SLA技术在固化光敏树脂时只需要进行点对点的激光照射,因此打印速度较快。
3.适用于小批量生产:由于SLA技术具有高精度和高速度的特点,因此适用于小批量生产,尤其是一些需要高精度模型的领域,如医疗、汽车、航空航天等。
4.材料多样性:SLA技术使用的光敏树脂种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的光敏树脂进行打印,可以满足不同行业的需求。
SLA技术的应用:1.医疗领域:SLA技术可以打印出高精度的医疗模型,用于手术模拟、人体组织重建等领域。
2.工程领域:SLA技术可以打印出高精度的工程模型,用于产品设计、样机制作等领域。
3.艺术领域:SLA技术可以打印出艺术品模型,用于雕塑、装饰等领域。
二、FDM(熔融沉积建模)技术FDM(Fused Deposition Modeling)是一种利用熔化的热塑性材料进行3D打印的技术。
在FDM打印中,熔融的热塑性材料从喷嘴中挤出,通过移动喷嘴进行层层堆积,从而构建出3D打印模型。
FDM技术的特点:1.低成本:FDM技术使用的材料相对较为便宜,因此成本较低。
2.材料多样性:FDM技术使用的热塑性材料种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的材料进行打印。
sls技术的成型原理 -回复
sls技术的成型原理-回复SLS技术,全称为选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering),是一种常用于三维打印的先进制造技术。
它通过使用激光束将粉末状材料逐层烧结,从而创建出三维实体物体。
SLS技术的成型原理涉及到多个步骤和关键技术,下面我们将一步一步详细回答。
第一步:建模和准备工作在使用SLS技术之前,首先需要进行建模和准备工作。
这一步通常通过比如计算机辅助设计(CAD)软件或三维扫描仪来创建或获取所需的物体模型。
模型可以是几何形状、结构或外观的。
然后,模型被转化为STL(三维模型文件的标准格式)文件,以便后续处理。
第二步:材料准备SLS技术采用的材料通常是粉末状的,如尼龙、尼龙玻璃纤维、尼龙铝粉,或者金属粉末。
这些材料被加工成微小的颗粒,并准备好供SLS打印机使用。
材料的粒径、分布均匀性、流动特性以及物理和化学属性对成型结果产生重大影响。
第三步:SLS打印机的设置在准备好打印材料之后,SLS打印机需要进行设置,以确保正确的操作。
这些设置包括确定制造参数、设置打印平台和对粉末进行预处理等。
打印参数包括激光功率、扫描速度、扫描模式等。
打印平台的设置包括温度和粗糙度等。
粉末的预处理可以包括除湿和筛选等步骤。
第四步:激光烧结层在打印开始之前,SLS打印机会将一层粉末均匀地分布在打印平台上。
随后,激光束被聚焦到很小的区域,将粉末烧结在特定的位置。
激光热量导致粉末颗粒熔融并与周围的颗粒结合,形成固态物质。
烧结过程是非接触的,因此不需要支撑结构。
然后,打印平台轻微下降一个距离,准备烧结下一层。
第五步:层层叠加SLS技术通过不断重复前面的层烧结过程,逐层将粉末烧结到所需的位置,直到最终完成物体的形成。
每一层的烧结过程都根据前一层的形状和位置进行,使得最后得到的物体与原始模型的几何形状完全相符。
叠加层的厚度通常很小,约为几十至几百个微米。
第六步:降温和光滑处理打印完成后,成形件需要经过冷却和降温处理。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术已经在多个领域取得了广泛应用,例如医疗、航空航天、汽车、工业制造等。
其中,SLA(StereoLithography)技术、FDM (Fused Deposition Modeling)技术、SLS(Selective Laser Sintering)技术是三种常见且应用广泛的技术。
本文将对这三种技术的特点和应用进行对比分析,以便更好地了解它们的优劣。
1. SLA技术SLA技术是一种利用光固化树脂的三维打印技术,通过使用紫外线激光照射在光敏树脂表面,将树脂固化成固体物体。
SLA技术的特点有:-高精度:由于激光精确照射在树脂表面,SLA技术可以实现非常高的精度和表面光滑度。
-材料多样性:SLA技术可以使用不同材质的光敏树脂,可以实现多种功能性的零件制造。
-成型速度较慢:由于要使用激光逐层固化树脂,SLA技术的成型速度相对较慢。
SLA技术的应用范围非常广泛,主要包括医疗领域中的生物医学模型制造、工业设计中的样机打印、珠宝设计中的模具制作等领域。
2. FDM技术FDM技术是一种利用熔融式塑料丝进行层层堆积的三维打印技术,通过加热喷嘴将塑料丝熔化后挤出,通过控制喷嘴的运动路径实现物体的制造。
FDM技术的特点包括:-较低的成本:相比其他技术,FDM技术的设备和材料成本相对较低。
-制造速度快:FDM技术可以实现较快的成型速度,适用于批量定制生产。
-材料种类丰富:FDM技术可以使用多种不同材质的塑料丝,可以满足不同领域的需求。
FDM技术的应用范围包括汽车领域的零部件制造、航空航天领域的样机验证、工业制造中的快速定制等领域。
3. SLS技术SLS技术是一种利用激光烧结粉末材料进行层层堆积的三维打印技术,通过使用激光将粉末材料局部烧结固化,形成物体的过程。
SLS技术的特点有:-可制造复杂结构:SLS技术可以实现复杂结构的制造,适用于精细零件制作。
sls工艺技术特点
sls工艺技术特点SLM(Selective Laser Melting,选择性激光熔化)工艺是一种3D打印技术,也称为SLM 3D打印。
它采用激光束将金属粉末逐层熔化,将其固化成所需的形状。
SLM工艺具有以下几个特点:首先,SLM工艺可以制造复杂的零件。
由于SLM是逐层堆叠的技术,可以实现非常复杂的设计。
相比传统的加工方法,SLM可以制造出更加复杂和精确的几何形状,包括内部结构和空隙。
其次,SLM工艺适用于多种材料。
SLM可以用于制造各种金属材料,如不锈钢、高温合金、钛合金等。
这使得SLM工艺在航空航天、汽车、医疗器械等行业有广泛的应用。
第三,SLM工艺可以实现快速制造。
SLM是一种快速的制造技术,可以大大减少制造时间。
传统的制造方法可能需要数天甚至数周才能完成一个零件的制造,而SLM可以在几个小时内完成。
第四,SLM工艺可以减少材料浪费。
传统的加工方法常常需要将原材料切割或切割成所需形状,这会导致大量的材料浪费。
而SLM工艺是直接将金属粉末熔化成形,几乎没有浪费。
第五,SLM工艺可以实现个性化制造。
由于SLM工艺可以制造复杂的几何形状,因此可以轻松实现个性化制造。
根据用户的要求,可以定制各种形状和尺寸的零件。
第六,SLM工艺可以降低制造成本。
尽管SLM设备和材料的成本较高,但由于可以减少制造时间和材料浪费,SLM工艺可以在长期使用中降低制造成本。
总之,SLM工艺是一种高效、灵活和经济的制造技术。
它可以制造复杂的零件,适用于多种材料,实现快速制造,减少材料浪费,并实现个性化制造。
随着SLM技术的不断发展和成熟,相信它会在各行各业得到广泛应用。
sls原理
sls原理
SLS(Selective Laser Sintering)原理是一种常见的三维打印技术,它通过使用激光束将细粉末材料逐层烧结成为实体物体。
以下是SLS原理的详细说明:
1. 准备工作: 首先需要将要打印的物体设计为三维模型,并将
其转化为STL文件格式。
然后,将选择合适的粉末材料,通
常是聚合物粉末,如尼龙或聚酰胺。
荧光粉或颜料可以添加到粉末中以赋予打印物体颜色。
2. 打印准备: SLS打印机将粉末材料装填到打印室中,形成一
层薄薄的粉末层。
然后,激光器的功率根据打印物体的要求进行调整。
打印室通常具有加热元件,以保持粉末在合适的烧结温度。
3. 打印过程: SLS打印机使用激光束扫描整个打印层,并将粉
末材料的局部区域烧结成固态。
激光束的位置和强度由计算机控制,根据三维模型的要求动态调整。
4. 上层建筑: 当一层打印完成后,打印床会下降一个固定距离,以便下一层的粉末材料能够覆盖在前一层的已烧结区域上。
然后,激光束继续扫描下一层,并烧结新的局部区域。
5. 完成打印: 打印过程一层层地进行,直到整个物体被完成打印。
待打印物体冷却后,取出并用压缩空气或轻微的振动将未烧结的粉末颗粒从打印物体上清除。
这些未使用的粉末可以回收再利用。
SLS原理的优势在于它可以打印复杂形状的物体,而不需要支撑结构。
由于打印过程中粉末材料起到支撑作用,因此SLS 打印机可以打印出具有内部空腔和细节的物体。
此外,SLS打印可以使用多种材料,如尼龙、聚酰胺、金属等,使其具有广泛的应用领域。
sls技术的原理特点及应用领域
SLS技术的原理特点及应用领域1. SLS技术简介SLS(Selective Laser Sintering)技术是一种快速成型技术,也被称为激光烧结成型技术。
它是一种使用激光将粉末材料烧结层层堆积而成三维实体的造型方法。
SLS技术最早由德国的D.S. Hilbert在1980年代初提出,并在随后的几十年中得到了广泛的应用和发展。
2. SLS技术的原理SLS技术的工作原理可以概括为以下几个步骤:2.1. 材料选择SLS技术通常采用粉末状材料,如塑料、金属、陶瓷等。
选择合适的材料对于SLS技术的成功应用至关重要。
2.2. 粉末层压首先,将一层薄薄的粉末材料均匀地铺在工作台上,形成一个粉末层。
2.3. 激光烧结接下来,激光束被聚焦到粉末层上的特定位置。
激光的能量会将粉末材料局部加热,使其熔融并与下层粉末粒子结合。
2.4. 层层堆积一旦一层材料烧结完成,工作台会下降一层,形成新的粉末层。
再次进行激光烧结,直到整个模型被逐层堆积完成。
2.5. 后处理打印成品完成后,需要进行后处理来去除未烧结的粉末并进行粗糙表面的处理。
3. SLS技术的特点SLS技术具有以下几个显著的特点:•无需支撑结构: SLS技术是一种自支撑的打印技术,不需要使用支撑结构来支持打印物体,这使得SLS技术在制造复杂形状物体时更具优势。
•材料多样性: SLS技术可以使用多种材料进行打印,包括塑料、金属、陶瓷等。
这种灵活性使得SLS技术适用于各种不同的应用领域。
•高精度: SLS技术的打印精度较高,可以制造出精细的细节和复杂的结构。
•快速制造: SLS技术可以快速制造出物体,相比传统制造方法,节约了大量的时间和成本。
•无需模具: SLS技术可以直接从计算机辅助设计(CAD)模型进行打印,无需制作模具,节省了制模的时间和费用。
4. SLS技术的应用领域SLS技术具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面:4.1. 制造业SLS技术在制造业中得到了广泛的应用。
非凡士3D打印机详解什么是SLS 3D打印技术
非凡士3D打印机详解什么是SLS3D打印技术1、SLS技术1.1SLS技术概念SLS技术,全称为粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering),是采采用红外激光作为热源来烧结粉末材料,以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型方法。
1.2SLS技术历史简介SLS分层制造技术是2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。
目前德国EOS公司推出了自己的SLS工艺成形机EOSINT,分为适用于金属、聚合物和砂型三种机型。
我国的北京隆源自动成形系统有限公司和华中科技大学也相继开发出了商品化的设备。
1.3SLS技术的成型原理SLS技术的成型原理是:在开始加工前,需要把充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点以下。
成型时,送料桶上升,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的控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末融化继而形成一层固体轮廓。
第一层烧结完成后,工作太下降一截面层的高度,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,依次循环,从而形成所打印的模型。
1.4SLS技术所需耗材SLS技术目前可以使用的打印耗材有尼龙粉末、PS粉末、PP粉末、金属粉末、陶瓷粉末、树脂砂和覆膜砂。
1.5SLS技术应用范围SLS技术不光可以运用于快速模型的制造,而且还可用于产品的小批量生产。
1.6SLS技术的优缺点1.6.1SLS技术的优点①能生产较硬的模具;②可以采用多种原料,包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等;③零件的构建时间短,可达到1in/h高度;④无需设计和构造支撑。
1.6.2SLS技术的缺点①有激光损耗,需要专门实验室环境,使用及维护费用高昂;②需要预热和冷却,后处理麻烦;③成型表面受粉末颗粒大小及激光光斑的限制;④加工室需要不断充氮气,加工成本高;⑤成型过程产生有毒气体和粉尘,污染环境。
2、SLS技术制造过程SLS工艺因为材料不同,具体的烧结工艺也是不同的。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的快速发展已经改变了传统制造业的格局,各种不同的3D打印技术应运而生,在这些技术中,SLA、FDM和SLS是应用最为广泛的,各自具有自身独特的特点和应用。
本文将对这三种技术进行比较分析,以便读者能更好地了解它们的优缺点以及应用领域。
1. SLA(光固化3D打印技术)SLA是一种通过光敏树脂材料的光固化来实现零件制造的技术。
在SLA打印中,光固化树脂通过激光光束或UV光固化灯照射,将液体材料逐层固化成固体结构,从而实现3D打印。
特点:- SLA打印精度高,可打印出细小的细节和曲线;-制造的零件密度高,尺寸精确,表面光滑;-材料种类多,可选用透明、硬质和柔软材料等;-适用于制造模型、原型、珠宝等精细零件。
应用:-工程原型制作;-珠宝、手表等奢侈品设计与制造;-医疗行业的模型、器械等制造。
2. FDM(熔融沉积建模技术)FDM是一种利用熔融塑料丝材料层层积累而成的3D打印技术。
在FDM打印中,热塑性聚合物材料通过喷嘴加热熔化后,由机器按照程序设计的路径进行沉积成型。
特点:- FDM打印速度快,制造成本低;-可选材料种类多,包括ABS、PLA、PETG等;-零件结构强度高,适用于功能性部件制造;-可批量生产,适用于器械、工业设计等领域。
应用:-工业制造中的功能基础部件;-制造耐热、耐腐蚀功能零件;-教育领域的原型制作。
3. SLS(选择性激光烧结技术)SLS是一种通过激光照射可熔性粉末材料层层烧结而形成零件的3D打印技术。
在SLS打印中,通过激光照射将粉末材料烧结成型,无需支撑结构,制造出的零件具有良好的强度和表面质量。
特点:- SLS打印具有很高的制造自由度,支撑结构可避免;-零件强度高,可承受较大的载荷;-可使用多种工程级材料,如尼龙、PA12等;-适合于小批量或定制化零件制造。
应用:-汽车、航空航天等领域的功能零部件制造;-医疗领域的人造假体、手术模型等制造;-艺术创作和设计制造。
sls打印技术的原理
sls打印技术的原理SLA打印技术(Stereolithography,SLA)是一种三维打印技术,它使用光敏树脂和紫外线激光光束来逐层固化并构建物体。
SLA打印技术的原理是通过控制光束的扫描路径来逐层固化树脂,最终形成所需的三维物体。
SLA打印技术主要由三个步骤组成:预处理、打印和后处理。
在预处理阶段,需要将三维模型转换为可供SLA打印机识别的文件格式。
通常,这个过程可以通过使用计算机辅助设计(CAD)软件来完成。
在CAD软件中,用户可以创建三维模型,并对其进行编辑和优化。
然后,将模型导出为.STL文件格式,这是SLA打印机可以读取的文件类型。
接下来,在打印阶段,需要准备打印机和材料。
SLA打印机通常由一个平台和一个光固化槽组成。
光固化槽中填充有光敏树脂,而平台则用于承载打印物体。
在打印过程中,光束从激光光源发射出来,并通过镜子和透镜系统进行聚焦。
然后,光束被扫描到光固化槽中,与树脂相互作用。
当光束照射到树脂时,树脂会发生光化学反应,固化成固体。
然后,平台逐渐向上移动一层,光束继续扫描并固化下一层树脂。
通过不断重复这个过程,直到整个物体被构建完成。
在后处理阶段,需要对打印出的物体进行一些处理以获得最终的成品。
首先,需要将打印出的物体从光固化槽中取出,并用溶剂清洗以去除多余的树脂。
然后,将物体放入紫外线照射设备中进行光照固化,以确保物体表面的固化层完全固化。
SLA打印技术的原理基于光固化的特性。
光敏树脂具有对特定波长的紫外线光束敏感的特性。
当紫外线光束照射到树脂上时,树脂中的光敏物质会发生化学反应,使树脂从液态变为固态。
这种光固化的特性使得SLA打印技术能够实现逐层构建物体的过程。
总的来说,SLA打印技术通过使用光敏树脂和紫外线激光光束逐层固化并构建物体。
从预处理、打印到后处理,SLA打印技术可以快速、精确地制造出复杂的三维物体。
它在快速原型制作、医疗领域、汽车行业等许多领域都有广泛的应用前景。
3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)
3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)第一篇:3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering)粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉等与粘结剂的混合粉)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层堆集成三维实体的快速成型方法。
粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(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对集成三维实体的工艺方法。
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一下。
成型时,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,使粉末溶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,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。
最后经过5-10小时冷却,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。
粉末材料选择性烧结工艺适合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金属零件,零件的翘曲变形比液态光敏树脂选择性固化工艺要小。
但这种工艺仍需对整个截面进行扫描和烧结,加上工作室需要升温和冷却,成型时间较长。
此外,由于受到粉末颗粒大小及激光点的限制,零件的表面一般呈多孔性。
在烧结陶瓷、金属与粘结剂的混合粉并得到原型零件后,须将它置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙中渗入填充物,其后处理复杂。
粉末材料选择性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、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能,但由于成型表面较粗糙,渗铜等工艺复杂,所以有待进一步提高。
选择性激光烧结(SLS)优点•(1)可以采用多种材料。
2.5 SLS打印技术原理及装备技术
四、SLS 3D打印技术的特点
SLS技术的优点:
1.材料选择广泛; 2.打印过程无须支撑结构;
SLS技术的优点:
1.材料选择广泛; 2.打印过程无须支撑结构; 3.可以任何复杂结构,包括镂空结构、空心结构; 4.材料利用率高,未使用过的粉末还能继续利用。
SLS技术的缺点
1.粉末烧结的表面粗糙,需后续处理; 2.增材制造过程耗时;
具体工艺过程: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。
三、SLS 3D打印技术所用的材料
北京航空航天大学打印的零部件
使用SLS技术试制的发动机缸体和变速箱箱体,使用该技术的优点是可以直 接制作蜡模,无需开模。可极大地节省制作时间和成本。
波兰设计咨询公司INDUSTRY宣布与著 名自行车厂商Ti Cycles合作制造出第一 辆完整的3D打印钛金属自行车Solid
空客公司展示3D打印摩托车Light Rider,仅重35公斤。 从静止加速到80公里/小时仅需几秒钟,售价5万欧元
与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十 分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为 SLS的成型材料。
eSUN易生即将推出金 属3D打印材料-eAlfill铝
尼龙、高分子材料 (PC,尼龙,PE,PP等)
钛合金粉末
陶瓷粉末
复合材料粉末
广州立德动物医院、广州市阳铭新材料科技有限公司、华南理工大学增材制造实验室为受 伤的丹顶鹤定制的喙。为抢夺时间,取得精准数据,节省成本,先用FDM技术3D打印塑料 模具进行试装,待形状确定后,再用钛合金作为义喙材料,用激光烧结设备3D打印义喙。
3D打印主流技术之SLS
3D打印主流技术之SLS数字模型分层切割与逐层制造是3D 打印工艺的基础,这里往后就不再赘述了。
除此之外,SLS 工艺与SLA 光固化工艺还有相似之处,即都需要借助激光将物质固化为整体。
不同的是,SLS 工艺使用的是红外激光束,材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。
先将一层很薄(亚毫米级)的原料粉未铺在工作台上,接着在电脑控制下的激光束通过3D扫描器以一定的速度和能量密度,按分层面的二维数据扫描。
激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层,未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。
一层扫描完毕,随后对下一层进行扫描。
先根据物体截层厚度升降工作台,铺粉滚筒再次将粉末铺平,然后再开始新一层的扫描。
如此反复,直至扫描完所有层面。
去掉多余粉末,再经过打磨、烘干等适当的后处理,即可获得零件。
目前应用此工艺时,以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多,而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未实际应用。
层片叠加制造(Laminated object manufacturing,LOM)在层片叠加制造工艺中,机器会将单面涂有热溶胶的箔材通过热辊加热,热溶胶在加热状态下可产生粘性,所以由纸、陶瓷箔、金属箔等构成的材料就会粘接在一起。
接着,上方的激光器按照CAD 模型分层数据,用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓。
然后再铺上新的一层箔材,通过热压装置将其与下面已切割层粘合在一起,激光束再次切割。
然后重复这个过程,直至整个零部件打印完成。
不难发现,LOM 工艺还是有传统切削的影子。
只不过它不是用大块原材料进行整体切削,而是将原来的零部件模型分割为多层,然后进行逐层切削。
北京太尔时代最开始研发的3D 打印机也是LOM 工艺的3D 打印机,不过因为采用纸作为原料,用激光切割存在点燃风险,且应用受限,所以太尔时代后来转而主攻FDM 工艺。
三维印刷工艺(3D printing,3DP)三维印刷,也称三维打印。
维基百科显示,1989年,麻省理工的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利,之后Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次对该技术进行完善,并最终形成了今天的三维印刷工艺。
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绝对干货!3D打印SLS技术详解选择性激光烧结工艺(Selective Laser Sintering,SLS),该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的,随后C.R.Dechard 创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。
二十年多年来奥斯汀分校和DTM公司在SLS工艺领域投入了大量的研究工作,在设备研制和工艺、材料开发上都取得了丰硕的成果。
德国的EOS公司针对SLS工艺也进行了大量的研究工作并且已开发出一系列的工业级SLS快速成型设备,在2012年的欧洲模具展上EOS公司研发的3D打印设备大放异彩。
在国内也有许多科研单位开展了对SLS工艺的研究,如南京航空航天大学、中北大学、华中科技大学、武汉滨湖机电产业有限公司、北京隆源自动成型有限公司、湖南华曙高科等SLS工艺使用的是粉末状材料,激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合,就这样材料层层堆积实现成型。
选择性激光烧结加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面,数控系
统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔化点,从而进行烧结并于下面已成型的部分实现粘合。
当一层截面烧结完后工作台将下降一个层厚,这时压辊又会均匀地在上面铺上一层粉末并开始新一层截面的烧结,如此反复操作直接工件完全成型。
在成型的过程中,未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂起着支撑的作用,因此SLS成型的工件不需要像SLA成型的工件那样需要支撑结构。
SLS工艺使用的材料与SLA相比相对丰富些,主要有石蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、陶瓷甚至还可以是金属。
当工件完全成型并完全冷却后,工作台将上升至原来的高度,此时需要把工件取出使用刷子或压缩空气把模型表层的粉末去掉。
SLS工艺支持多种材料,成型工件无需支撑结构,而且材料利用率较高。
尽管这样SLS 设备的价格和材料价格仍然十分昂贵,烧结前材料需要预热,烧结过程中材料会挥发出异味,设备工作环境要求相对苛刻。
适用材料:热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末
SLS技术工艺详解
1. SLS工艺的发展历程
1986年美国Texas大学的研究生Deckard提出了选择性激光烧结成形(Selective Laser Sintering,SLS)的思想,并于1989获得了第一个SLS技术专利[3]。
这是一种用红外激光作为热源来烧结粉末材料成形的快速成形技术(Rapid Prototyping, RP)。
同其它快速成形技术一样,SLS技术采用离散/堆积成形的原理,借助于计算机辅助设计与制造,将固体粉末材料直接成形为三维实体零件,不受成形零件形状复杂程度的限制,不需任何工装模具。
世界上另一个在SLS技术方面占有重要地位的是德国的EOS公司。
EOS公司成立于1989年,1994年EOS公司先后推出了三个系列的SLS成形机,其中EOSINT P用于烧结热塑性塑料粉末,制造塑料功能件及熔模铸造和真空铸造的原型;EOSINTM用于金属粉末的直接烧结,制造金属模具和金属零件;EOSINT S用于直接烧结树脂砂,制造复杂的铸造砂型和砂芯。
EOS公司对这些成形设备的硬件和软件进行了不断的改进和升级,使得设备的成形速度更快、成形精度更高、操作更方便,并能制造尺寸更大的烧结件。
近年来EOS公司的发展势头强劲,其产品在美国市场上都占有了一定的份额。
2. SLS工艺原理
首先,在计算机中建立所要制备试样的CAD模形,然后用分层软件对其进行处理得到每一加工层面的数据信息。
成形时,设定好预热温度、激光功率、扫描速度、扫描路径、单层厚度等工艺条件,先在工作台上用辊筒铺一层粉末材料,由CO2激光器发出的激光束在计算机的控制下,根据几何形体各层横截面的CAD数据,有选择地对粉末层进行扫描,在激光照射的位置上,粉末材料被烧结在一起,未被激光照射的粉末仍呈松散状,作为成形件和下一层粉末的支撑;一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,再进行下一层铺粉、烧结,新的一层和前一层自然地烧结在一起,全部烧结完成后除去未被烧结的多余粉末,便得到所要制备的试样。