选择性激光烧结

选择性激光烧结是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。当一层扫描完成 后，重新铺粉、烧结，这样逐层进行，直到模型形成。因 而SLS工艺是一种基于离散堆积成形的数字化生产技术，通 过离散把复杂的三维制造转化为一系列的二维制造的叠加， 把零件的制造过程转化为有序的简单单元体的制造与结合 过程，其意义是十分深远的。
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。
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。
选择激光烧结技术常采用的原材料是塑 料、蜡、陶瓷、金属以及它们的复合物的 粉体。用蜡可做精密铸造蜡模。用热塑性 塑料可做消失模，用陶瓷可做制造型壳、 型芯和陶瓷件，用金属可做金属件。目前 大多数选择激光烧结技术研究集中在生产 金属零件上。
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1、可采用多种材料。从原理上说，这种方法可采用加热时粘度降低 的任何粉末材料，通过材料或各类含粘结剂的涂层颗粒制造出任何造 型，适应不同的需要，包括热塑料、金属和陶瓷的新材料。 2、制造工艺比较简单。由于可用多种材料，选域激光烧结工艺按采 用的原料不同可以直接生产复杂形状的原型型模、三维构件或部件及 工具，能广泛适应设计和变化等。 3、高精度。依赖于使用的材料种类和粒径、产品的几何形状和复杂 程度，这种工艺一般能够达到全工件范围内（0.05—2.5)mm的公差。 当粉末粒径为0.1mm以下时，成型后的原型精度可达1%。 4、成本较低。可制备复杂形状零件，但成型速度较慢，由于粉体铺 层密度低导致精度较低和强度较低。