Technologie wytwarzania przyrostowego znane jako drukowanie 3D (3DP) są uważane za przyszłość szybkiego prototypowania, małych, a nawet dużych linii produkcyjnych dla przemysłu. Istnieje kilka technologii wyróżniających się zjawiskami, na których się opierają oraz wykorzystywanymi materiałami. Czytając ten artykuł, dowiesz się, jak działa drukowanie 3D SLS i jakie są różnice między głównymi technologiami drukowania 3D.
Tło: najpopularniejsze technologie drukowania 3D
Fused Deposition Modeling (FDM) jest najbardziej znanym ze wszystkich. Jest to technika oddolna polegająca na stopieniu filamentu i osadzeniu go na stole warstwa po warstwie, zgodnie z modelem. FDM wykorzystuje głównie materiały na bazie tworzyw sztucznych, takie jak polilaktyd (PLA) lub kopolimer akrylonitryl-butadien-styren (ABS).
Inną popularną techniką jest stereolitografia (SLA) – jest to najstarszy, datowany na lata siedemdziesiąte, proces 3DP działający na fotochemiczne sieciowanie i utwardzanie materiału za pomocą laserów UV. Materiały, które są wykorzystywane tego rodzaju drukarkach, to w większości żywice – syntetyczne lub naturalne.
Wśród wielu innych technik jest jedna o niezwykłym potencjale, którą należy jeszcze zbadać – SLS.
Jak działa SLS
Zasada działania SLS polega na spiekaniu proszkowym za pomocą lasera na podczerwień w podwyższonej temperaturze, co pomaga w konsolidacji ziaren proszku przed związaniem z wiązką laserową. W konwencjonalnej drukarce SLS znajduje się tak zwane „łóżko”, na którym wałek rozprowadza cienką warstwę proszku, a następnie spieka zgodnie z warstwami wyciętymi z pliku modelu 3D (np. Pliku .stl (pochodzącego z oprogramowania do projektowania podobnego do CAD) ).
Następnie platforma przesuwa się w dół o niewielki przyrost, a proces powtarza się, aż powstanie ostatnia warstwa. Po zakończeniu procesu następuje obróbka końcowa, która wymaga usunięcia modelu z niespiekanej zawiesiny proszku i jej piaskowania. Tam właśnie pojawia się prawdziwa zaleta SLS. W przeciwieństwie do FDM, SLS jest dostępny do drukowania 3D bez żadnych konstrukcji wsporczych dla modeli o złożonej geometrii, ponieważ są one zawieszone w proszku. Co więcej, można od razu łatwo wydrukować ruchome obiekty.
Materiały do drukarek 3D SLS i prognozy
Można jednak postawić pytanie o materiały dostępne dla SLS. Różnorodność jest szeroka – od różnych proszków metali wykorzystywanych głównie w przemyśle motoryzacyjnym po poliamidy (tj. Sinterit PA12 Smooth – proszek nylonowy 12) i termoplastyczny poliuretan (TPU), taki jak Flexa Grey. Wszystkie proszki można zmieniać w zależności od konkretnego zastosowania, aby każdy mógł osiągnąć pożądane właściwości mechaniczne modelu.
SLS to tak naprawdę technologia zero odpadów, w której niespiekany proszek może być wykorzystywany do kolejnych wydruków w kółko. Istotnym aspektem jest sposób ponownego wykorzystania zużytego proszku i jego współczynnika odświeżania (ilość świeżego proszku, który należy dodać do zużytego proszku, aby zachować jakość drukowania). Teoretycznie można użyć tego samego proszku z ułamkiem nowego. Jednak niektóre proszki mogą się szybko utleniać i wymagają obecności atmosfery gazu obojętnego, takiego jak azot, aby zachować jakość wydruku. Tego rodzaju rozwiązanie jest obecne w Lisa PRO firmy Sinterit, która pobiera azot.
Istnieją dwa główne typy drukarek SLS – klasy przemysłowej i stacjonarne drukarki SLS. Te pierwsze są niezwykle drogie (dziesiątki tysięcy dolarów), a te stacjonarne, bardziej przystępne, takie jak Lisa lub Lisa PRO za kilka tysięcy dolarów. Główną różnicą jest ilość wydruków, automatyzacja procesu i zakres materiałów. Te stacjonarne są idealne do badań akademickich, szybkiego prototypowania, a nawet niewielkiej produkcji seryjnej. Prawdziwy potencjał SLS tkwi w nowych materiałach o właściwościach dopasowanych do indywidualnych potrzeb (przewodność, odporność na ciepło, hydrofobowość, tak to nazywacie!).
