选择性激光烧结法的应用现状
陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术研究与应用现状
陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术研究与应用现状一、本文概述陶瓷材料以其独特的高硬度、高耐磨性、高化学稳定性以及良好的热学、电学性能，在众多工程领域中发挥着不可替代的作用。
然而，传统的陶瓷成型工艺如压制、注浆等静压等，都存在工艺复杂、能耗高、生产周期长等问题，这在一定程度上限制了陶瓷材料的大规模应用。
近年来，随着增材制造技术的发展，选择性激光烧结熔融技术（Selective Laser Sintering/Melting，简称SLS/SLM）作为一种先进的陶瓷材料成型工艺，逐渐展现出其独特的优势和应用潜力。
本文旨在全面综述陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的研究现状和应用进展。
文章将简要介绍选择性激光烧结熔融技术的基本原理和特点，并重点分析其在陶瓷材料成型中的应用优势。
随后，文章将详细探讨陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的研究现状，包括材料体系、工艺参数、设备发展等方面。
文章还将对陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的应用现状进行梳理，涉及航空航天、生物医学、汽车制造、电子封装等领域。
文章将展望陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术的发展趋势和未来挑战，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、陶瓷材料选择性激光烧结熔融技术原理选择性激光烧结熔融（Selective Laser Sintering, SLS）是一种增材制造技术，特别适用于陶瓷材料的加工。
该技术的核心原理是通过激光束在计算机控制下，选择性地熔化或烧结粉末材料，层层堆积形成三维实体。
在陶瓷材料的选择性激光烧结熔融过程中，首先需要将陶瓷粉末均匀铺设在打印平台上。
然后，激光束根据预先设定的三维模型数据，在计算机的控制下，对陶瓷粉末进行选择性加热。
激光束的能量使粉末颗粒间的接触点发生熔化或烧结，形成牢固的结合。
随着打印层的逐渐累加，最终形成完整的陶瓷部件。
陶瓷材料的选择性激光烧结熔融技术具有高精度、高效率和高材料利用率等优点。
同时，该技术还可以通过调整激光参数、粉末材料性能等因素，实现陶瓷部件的微观结构和性能的调控，以满足不同应用场景的需求。
选择性激光烧结技术的应用市场
3. 小批量、特殊零件的制造加工。在制造业领域，经常遇到 小批量及特殊零件的生产。这类零件加工周期长，成本高，对于某 些形状复杂零件，甚至无法制造。采用SLS 技术可经济地实现小批 量和形状复杂零件的制造。
6. 在医学上的应用。SLS 工艺烧结的零件由于具有很高的孔 隙率，可用于人工骨的制造。根据国外对于用SLS 技术制备的人工 骨进行的临床研究表明，人工骨的生物相容性良好。
课后练习
1.选择性激光烧结技术的应用场合，主要有_______
_____ __、小批量、特殊零件的制造加工、______
在逆向工程上的应用、
等。
___、 ____、
谢谢
知识要点
4. 快速模具和工具制造。SLS 制造的零件可直接作为模具使 用，如熔模铸造、砂型铸造、注塑模型、高精度形状复杂的金属模 型等；也可以将成形件经后处理后作为功能零件使用。
5. 在逆向工程上的应用。SLS 工艺可以在没有设计图纸或者 图纸不完全以及没有CAD 模型的情况下，按照现有的零件原型，利 用各种数字技术和CAD 技术重新构造出原型CAD 模型。
选择性激光烧结技术的应用市场
学习目标
1、了解选பைடு நூலகம்性激光烧结技术的应用市场。
选择性激光烧结技 术己经成功应用在哪些 行业呢？
知识要点
选择性激光烧结技术己经成功应用在汽车、造船、航天、航空、 通讯、微机电系统、建筑、医疗、考古等诸多行业。
知识要点
概括来说，选择性激光烧结技术可以应用于一下场合： 1. 快速原型制造。SLS 工艺可快速制造所设计零件的原形， 并对产品及时进行评价、修正以提高设计质量；可使客户获得直观 的零件模型；能制造教学、试验用复杂模型。
选择性激光烧结技术的起源及现状
课后练习
1.择性激光烧结技术（SLS）的起源于哪个国家？（A 日本B 美国
C 比利时
D 德国
）。
2.目前，我国从事SLS/SLM/DMLS技术研究的主要机构
有：
、北京航空航天大学、
、华
北工学院、
、西南交通大学、中北大学等高校和研
究机构。
谢谢
知识要点
二、选择性激光烧结技术的研究现状
1.国外研究状况 比利时的J.P.Kruth教授等学者对SLS的烧结机理进行了深入研
究，并对SLS工艺进行了分类，对认识烧结理论起了重要作用。 白 俄罗斯国家科学院的学者对单一和二元金属粉末（Ni-Cu、Fe-Cu等 合金）的SLS进行了细致研究，提出了烧结过程中的“球化效应” （Balling）是影响烧结质量和精度的最关键问题，并对球化效应 的产生原理和控制方法进行了研究。
知识要点
一、择性激光烧结技术的起源
目前典型的快速成型的方法有：光固化立体造型SLA、分层物 件制作LOM、选择性激光烧结SLS和熔融沉积造型FDM等。各种RP方 法具有其自身的特点和适用范围。
由于SLS工艺具有粉末选材广泛、适用性广、制造工艺比较简 单、 成形精度高、无需支撑结构、可直接烧结零件等诸多优点， 成为当前发展最快、最为成功的且已经商业化的RP方法之一，在现 代制造业得到越来越广泛的重视。
意大利、伊朗等国也相继展开了对SLS工艺的温度场的演化规律及 其建模与仿真、“球化效应”、粉末材料对性能的影响等方面的研 究。
知识要点
二、选择性激光烧结技术的研究现状
2.国内研究状况 目前，我国从事SLS/SLM/DMLS技术研究的主要机构有：华中科
技大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、华北工学院、大 连理工大学、西南交通大学、中北大学等高校和研究机构。
选择性激光烧结成型技术的工艺与应用
选择性激光烧结成型技术的研究与应用摘要：介绍了选择性激光烧结成型技术的基本原理、工艺过程和特点，阐述了激光烧结技术的材料和设备的选择，列举了激光烧结技术在各个领域特别是模具制造领域的应用，并且分析了现有技术中存在的问题以及前景的展望。
关键词：快速成型；选择型激光烧结（SLS）；模具制造1.引言快速原型技术（Rapid Prototyping，PR）是一种涉及多学科的新型综合制造技术。
它是借助计算机、激光、精密传动和数控技术等现代手段，根据在计算机上构造的三位模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品。
快速原型技术改善了设计过程中的人机交流，缩短了产品开发的周期，加快了产品的更新换代速度，降低了企业投资新产品的成本和风险。
选择性激光烧结机技术（Selective Laser Sintering，SLS）作为快速原型技术的常用工艺，是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成型。
与其他快速成型工艺相比，其最大的独特性是能够直接制作金属制品，而且其工艺比较简单、精度高、无需支撑结构、材料利用率高。
本文主要介绍选择型激光烧结成型技术的基本原理、工艺特点、材料设备选择以及应用等内容。
2.选择性激光烧结技术（SLS）2.1选择性激光烧机技术（SLS）的基本原理和工艺过程选择性激光烧机技术（SLS）工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程，其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程，简单描述如下：（1）离散过程。
首先用CAD软件，根据产品的要求设计出零件的三维模型，然后对三维模型进行表面网格处理，常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面，形成经过近似处理的三维CAD模型文件。
然后根据工艺要求，按一定的规则和精度要求，将CAD模型离散为一系列的单元，通常是由Z向离散为一系列层面，称之为切片。
然后将切片的轮廓线转化成激光的扫描轨迹。
（2）堆积过程。
首先，铺粉滚筒移至最左边，在加工区域内用滚筒均匀地铺上一层热塑性粉状材料，然后根据扫描轨迹，用激光在粉末材料表面绘出所加工的截面形状，热量使粉末材料熔化并在接合处与旧层粘接。
快速成型技术-第二章粉末材料选择性激光烧结
本次课内容总结：
1、SLS原理；
2、
SLS设备组成和个组成的作用； 3、 SLS成型过程； 4、 SLS成型精度及控制方法； 5、 SLS原材料有哪些及对其要求； 6、 SLS成型特点。
（2）矢量式扫描
扫描沿着一定的方向和大小来进行，适合 于边界的扫描。 （3）混合式扫描 扫描内部时采用光栅式扫描，扫描外部边 界时按矢量式扫描。
SLS成形用材料及其特点
可用于SLS技术的材料包括：尼龙粉、覆 裹尼龙的玻璃粉、聚碳酸脂粉、聚酰胺粉、 蜡粉、金属粉（成型后常须进行再烧结及渗 铜处理）、覆裹热凝树脂的细沙、覆蜡陶瓷 粉和复蜡金属粉等。 要求：容易制备成粉末；熔点低。
影响SLS成形质量的因素
4 激光扫描方式 激光的扫描方式有光栅式、矢量式以及两种 方式的混合式。 （1）光栅式扫描 光栅式扫描如同锯齿，光栅扫描的优点： ①只需快速成形机的一个轴运动，因此扫描 速度快； ②扫描算法简单，所以程序也简单，容易实 现。 所以光栅式扫描在激光扫描中用的最多。
影响SLS成形质量的因素
快速成型技术及应用
张汪年 zwn2003@
金属粉末烧结：
分为间接金属烧结和直接金属烧结。 间接烧结原理：先用金属粉末和树脂粉末混合制得 工件烧结，将其中的树脂粉末烧熔，同时得到工件 的原形，这一过程一般称RP原形，为了提高强度， 再次进行二次和三次烧结，再进行金属的溶渗，得 到金属工件。 金属直接烧结法：将金属粉末直接高温烧结，烧结 温度达到金属的熔点，得到工件过程。
RP技术经过十几年的发展，设备与材料两 方面都有了长足进步。 目前由于该技术的成本较高，加以制件的精 度、强度和耐久性还不能完全满足用户的要 求，而且原材料的性能也阻碍了RP技术的推 广普及。
选择性激光烧结(SLS)
3D打印技术 —选择性激光烧结
旅顺职业中专
李建新
授课内容
01 选择性激光烧结技术介绍 02 选择性激光烧结技术发展 03 选择性激光烧结技术应用
01 PART ONE 选择性激光烧结技术
1、SLS打印技术
SLS打印技术概念：
选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering, SLS），主要是利用粉末材料在激光照射下高温烧结的基 本原理，通过计算机控制光源定位装置实现精确定位，然 后逐层烧结堆积成型
华曙高科通过3D打印SLS技 术，为某汽车生产的车用空 调总成的部件原型件产品， 节省了磨具，修复等环节， 大大节省了时间，以前使用 CNC机床制造磨具，大概需 要14天时间，使用3D打印 后仅需要4天时间就可以交 付产品，单次打印的费用是 开模费用的10%
华曙高科与武汉萨普科技股份有限公司合作，采用连续增材制造解决方案建造 时间仅用10小时，将长度近1米、结构复杂的汽车空调HVAC壳体一体成型，且 其强度、精度完全符合技术标准。
02 选择性激光烧结技术发展 PART TWO
2、激光烧结技术发展
选择性激光烧结工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl R. Deckard 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。
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。
激光选区烧结技术的研究现状及应用进展
激光选区烧结技术的研究现状及应用进展文世峰;季羡泰【摘要】激光选区烧结作为3D打印技术的一种,具有操作简单、成形材料广泛、成形精度高等优点,被广泛应用于航空航天、生物医疗等领域的快速成形与制造.本研究简要介绍激光选区烧结技术的原理与特点,分析近年来在设备、材料与应用等方面的发展现状及发展趋势.【期刊名称】《苏州市职业大学学报》【年(卷),期】2018(029)001【总页数】7页(P26-31,71)【关键词】增材制造;3D打印;激光选区烧结;高分子材料【作者】文世峰;季羡泰【作者单位】华中科技大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430074;华中科技大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TP29增材制造(additive manufacturing，AM)技术又称3D打印，是一种集成了材料、数控加工、计算机等多种技术的先进制造工艺，是基于“离散—累积”的方式逐层成形零件。
与传统加工方式相比，3D打印不需要工装夹具，可加工任意复杂形状的零件，零件的设计不再受加工方法和装夹的限制[1-2]。
因此，3D打印被广泛应用于汽车、航空、航天、生物医疗、能源动力等领域。
激光选区烧结(selective laser sintering，SLS)，又称选择性激光烧结、粉末材料选择性激光烧结，作为3D打印技术的一种，与其他3D打印技术相比，具有工艺简单、用材广泛、制造成本低等特点[3]。
本文将重点介绍激光选区烧结技术的研究现状，包括设备、材料和应用等方面，最后对其研究趋势进行展望。
1 激光选区烧结技术原理及特点激光选区烧结技术(SLS)起源于20世纪80年代，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Deckard首次提出。
其工作原理如图1所示。
首先通过专用软件对零件的三维CAD模型进行分层切片处理，生成STL文件，文件中保存着各层截面的轮廓信息。
然后采用铺粉装置将粉末材料平铺在工作台上，再利用激光束的热作用，根据轮廓数据对目标区域内的粉末进行烧结，使其层层粘接堆积。
选择性激光烧结技术的发展现状
选择性激光烧结技术的发展现状3潘琰峰 沈以赴 顾冬冬 胥橙庭南京航空航天大学摘 要:介绍了选择性激光烧结技术的原理、特点及其研究发展状况,简述了选择性激光烧结金属粉末的两种典型成型工艺,并简要分析讨论了选择性激光烧结技术成型金属零件所存在的一些问题。
最后,总结了选择性激光烧结技术的应用和发展前景。
关键词:快速成形, 选择性激光烧结, 烧结粉末Present Status of Development for Selective Laser Sintering(SLS)Pan Y anfeng Shen Y ifu G u D ongdong et alAbstract:The principle and characteristics of S LS are introduced.The latest researches on S LS,including tw o typical S LS of metallic powder,are discribed briefly.The relevant problems during S LS processing are analyzed.Finally,the application of S LS nowadays is reviewed and its prospect in the future is als o presented.K eyw ords:rapid prototyping, selective laser sintering, powder for sintering 1 引言快速成型[1-5]RP(Rapid Prototyping)技术第一次出现于20世纪80年代后期。
它集C AD技术、数控技术、激光加工技术和材料科学技术于一体,其原理突破了传统的材料变形成型和去除成型的工艺方法,可在没有工装夹具或模具的条件下,迅速制造出任意复杂形状的三维实体零件,且可有效地降低产品开发周期。
选区激光烧结在航空件铸造中的应用
缺 陷 ，并对 未来进行 了展 望。
一
、
概述
光器烧结粉末材料。成 形时先在工作台上铺上一层粉 末 材料 ，激 光束在计算机控制下按截面轮 廓的信息 ，对制
件的实心部分所在的粉 末进行烧结。一层完成后 ，工作
原料粉末 ２铺扮辊筒 ３激光二维扫描头 ４激光窗 ． ．
５力工平面 ６生成的零件 ７ ＿ 日 ． 成形活塞 ８供粉活塞 ．
用于选区激光烧结 （ＬＳ Ｓ ）的材料均为粉末材料 ， 来源非常广泛 ，原则上所有受热后能互相连接的粉末材
料或表面覆有热 固 （ ）性粘结 剂的粉末都能用作Ｓ Ｓ 塑 Ｌ
利用Ｓ Ｓ Ｌ 烧结覆膜砂而制成的铸型 （ 芯）有着透 气
性好 、发气量少、表面粗糙度低等优点 ，成为国内外研 究的热点 。德 国Ｅ 公司 、美 国ＤＴ ＯＳ Ｍ公司和国内的北 京隆源公司等都开发 了树脂覆膜砂的激光烧结 工艺 ，该
争磊 工… —
００ ～０１ ｍｍ，否则会影 响原型的成形精 度。当用覆 ． ５ ．５ 膜砂或覆膜陶瓷粉制作铸 造型： ，还要求材料有较小 占时
源公 司专门研究 了针对激光烧结工艺的铸造 覆膜砂 ，称
为激光烧结砂 。它具有树 脂添加量低、反应速度快、烧 结温度高、热分解小、成形精度高和清砂容 易等特点 ，
选区激光烧结Ｓ Ｓ （ｅ ｃｉ ｓｒ ｉｔ ｉｇ Ｓ Ｓ Ｌ Ｓ ｌ ｔ ｅｌ ｅ ｎｅ ｎ－ Ｌ ） ｅ ｖ ａ ｓ ｒ
工艺 ，又称选择性 激光烧结 ，是 ｌ ８ 年由美 国德州大 ９９
学 奥斯汀分校Ｃ． Ｄｅ ｈ ｒ研制成功的一种快速成形方 Ｒ． ｃ ａｄ
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。
激光选区烧结(修正)
3
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
sls激光烧结的光源形式
sls激光烧结的光源形式【实用版】目录1.SLS 激光烧结技术简介2.SLS 激光烧结的光源形式及其特点3.常见 SLS 激光烧结光源的比较4.SLS 激光烧结光源的发展趋势正文【1.SLS 激光烧结技术简介】选择性激光烧结（SLS）是一种增材制造技术，通过激光束逐层扫描并烧结金属或陶瓷粉末，最终形成三维实体。
这种技术在近年来得到了广泛关注，因为它具有生产复杂形状零件、减少废料、降低生产成本等优点。
【2.SLS 激光烧结的光源形式及其特点】SLS 激光烧结的光源形式主要有以下几种：（1）CO2 激光器：CO2 激光器是 SLS 激光烧结中最常用的光源形式。
它具有功率稳定、成本低、光束质量好等特点，适用于大多数金属和陶瓷材料的烧结。
（2）光纤激光器：光纤激光器具有光束质量高、能量密度集中、稳定性好等特点，适用于对精度要求较高的 SLS 激光烧结应用。
（3）固体激光器：固体激光器具有输出功率高、脉冲宽度窄等特点，适用于对熔融深度要求较高的金属材料烧结。
【3.常见 SLS 激光烧结光源的比较】以下是几种常见 SLS 激光烧结光源的比较：（1）CO2 激光器：功率稳定，成本低，适用于大多数材料，但光束质量相对较差。
（2）光纤激光器：光束质量高，能量密度集中，稳定性好，适用于对精度要求较高的应用，但成本较高。
（3）固体激光器：输出功率高，脉冲宽度窄，适用于对熔融深度要求较高的金属材料烧结，但成本较高，且对非金属材料适用性较差。
【4.SLS 激光烧结光源的发展趋势】随着 SLS 激光烧结技术的发展，未来光源形式将朝着更高效、更稳定、更环保的方向发展。
例如，研究者们正在开发新型的光源，如超快激光器，以提高烧结速度和精度。
选择性激光烧结技术原材料及技术发展研究
选择性激光烧结技术原材料及技术发展研究杨洁;王庆顺;关鹤【摘要】选择性激光烧结技术是RP&M(Rapid Prototyping&Manufacturing)技术中发展最快和应用最广的技术之一,是一种基于离散—堆积原理的快速成型技术.它选材广泛,操作简单,产品的复杂程度不会对其产生影响,可以直接烧结成件,广泛应用于制造业,选择性激光烧结技术的发展受到越来越广泛的重视.如果突破瓶颈,有望在未来一段时间内得到普及.未来随着SLS技术的快速发展,将会对设备的研发、技术的应用、新工艺和材料的研发产生更为积极的影响,对传统制造业迈向环保、节能、高效发展提供了巨大的推动力.介绍了选择性激光烧结技术的成型原理和特点,概括阐述了SLS技术中应用较多的原材料的研究现状和应用,分析SLS技术产业化存在的问题及可能解决的途径.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2017(008)020【总页数】4页(P30-33)【关键词】选择性激光烧结;SLS技术;快速成型;粉末材料;应用现状;技术发展【作者】杨洁;王庆顺;关鹤【作者单位】沈阳大学机械工程学院,沈阳110044;沈阳大学机械工程学院,沈阳110044;沈阳大学机械工程学院,沈阳110044【正文语种】中文【中图分类】TB383.3选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering，SLS)又被称为激光选区烧结技术，是RPamp;M(Rapid Prototypingamp;Manufacturing)技术中发展最快和应用最广的技术之一，是一种基于离散—堆积原理的快速成型技术[1]。
它选材广泛，操作简单，产品的复杂程度不会对其产生影响，可以直接烧结成件，广泛应用于制造业，选择性激光烧结技术的发展受到越来越广泛的重视[2]。
如果突破瓶颈，有望在未来一段时间内得到普及。
SLS(Selected Laser Sintering)技术是选择性激光烧结技术的简称。
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。
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选择性激光烧结法的技术发展状况
姓名：高侠班级：材料B102 学号：201002034232
1.引言
快速原型技术（Rapid Prototyping，PR）是一种涉及多学科的新型综合制造技术。
它是借助计算机、激光、精密传动和数控技术等现代手段，根据在计算机上构造的三位模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品。
快速原型技术改善了设计过程中的人机交流，缩短了产品开发的周期，加快了产品的更新换代速度，降低了企业投资新产品的成本和风险。
选择性激光烧结(以下简称SLS)技术最初是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl Deckard于1989年在其硕士论文中提出的。
后美国DTM公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。
几十年来，奥斯汀分校和DTM 公司在SLS领域做了大量的研究工作，在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。
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。
国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作，如华中科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、中北大学和北京隆源自动成型有限公司等，也取得了许多重大成果，如南京航空航天大学研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统、北京隆源自动成型有限公司开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。
德国汉诺威激光中心采用Nd∶YAG脉冲激光器和光学扫描系统，试验了不同粒度的镍、铜、铝、青铜等合金材料。
国内，中北大学铸造中心和南京航空航天大学特种加工研究室开展了选择性激光烧结技术的基础研究，目前南京航空航天大学特种加工研究室已完成了单层烧结试验，在粉末配比及激光烧结参数的选择方面均获得了比较好的结果。
他们在此基础上进行了多层烧结的初步尝试，已烧结出形状简单的二维实体零件。
中北大学则在选择性激光烧结的基础上研制了变长线扫描SLS RPT，是世界上首次采用的新颖快速成型方法。
一般SLS RPT是将CO2激光器的输出光束通过聚焦透镜在工作面上形成具有很高能量密度且尺寸很小的光斑，此光斑对铺平在工作台的粉末材料进行烧
结，而变长线扫描SLS RPT是将激光束通过柱面透镜在工作台上形成具有与上述光斑相同能量密度的细长线束，具有成型尺寸大、成型效率高的优点。
而且对金属粉末的选择性激光快速烧结技术国内也只有中北大学进行了一系列的研究，并且对于成型件的后处理如渗铜、高温烧结的工艺进行了研究，取得了显著成果。
2.工作原理
选择性激光烧结机技术（Selective Laser Sintering，SLS）作为快速原型技术的常用工艺，是利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成型。
与其他快速成型工艺相比，其最大的独特性是能够直接制作金属制品，而且其工艺比较简单、精度高、无需支撑结构、材料利用率高，所以其应用越来越广泛。
图1 SLS技术的快速成型系统工作原理
整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成，工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。
粉末完成一层后，工作活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。
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。
对于金属粉末激光烧结，在烧结之前，整个工作台被加热至一定温度，可减少成型中的热变形，并利于层与层之间的结合。
3.影响因素
SLS技术是非常年轻的一个制造领域，在许多方面还不够完善，如目前制造的三维零件普遍存在强度不高、精度较低及表面质量较差等问题。
SLS工艺过程中涉及到很多参数(如材料的物理与化学性质、激光参数和烧结工艺参数等)，这些参数影响着烧结过程、成型精度和质量。
零件在成型过程中，由于各种材料因素、工艺因素等的影响，会使烧结件产生各种冶金缺陷(如裂纹、变形、气孔、组织不均匀等)。
因此，在进行最优化设计时就需要从总体上考虑各参数的优化，以得到对成型件质量的改善最为有效的参数组。
目前制造出来的零件普遍存在着致密度、强度及精度较低、机械性能和热学性能不能满足使用要求等一些问题。
这些成型件不能作为功能性零件直接使用，需要进行后处理(如热等静压HIP、液相烧结LPS、高温烧结及熔浸)后才能投人实际使用。
此外，还需注意的是，由于金属粉末的SLS温度较高，为了防止金属粉末氧化，烧结时必须将金属粉末封闭在充有保护气体的容器中。
4.前景展望
快速成型技术中，金属粉末SLS技术是近年来人们研究的一个热点。
实现使用高熔点金属直接烧结成型零件，对用传统切削加工方法难以制造出高强度零件，对快速成型技术更广泛的应用具有特别重要的意义。
展望未来，SLS形技术在金属材料领域中研究方向应该是单元体系金属零件烧结成型，多元合金材料零件的烧结成型，先进金属材料如金属纳米材料，非晶态金属合金等的激光烧结成型等，尤其适合于硬质合金材料微型元件的成型。
此外，根据零件的具体功能及经济要求来烧结形成具有功能梯度和结构梯度的零件。
我们相信，随着人们对激光烧结金属粉末成型机理的掌握，对各种金属材料最佳烧结参数的获得，以及专用的快速成型材料的出现，SLS技术的研究和引用必将进入一个新的境界。
但是选择性激光烧结法采用的是一种金属材料与另一种低熔点材料(可以是低熔点金属或有机粘接材料)的混合物，在加工过程中，低熔点材料熔化或部分熔化，但熔点较高的金属材料并不熔化，而是被熔化或部分熔化的低熔点材料包覆粘结在一起，形成的三维实体为类似粉末冶金烧结的坯件，实体存在一定比例孔隙，不能达到100%密度，力学性能也较差，常常还需要经过高温重熔或渗金属填补孔隙等后处理才能使用。