Sinterizare laser selectivă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
SLS schematic.svg

Laserul Sintering Selective sau SLS (în engleză: Sintering Laser Selectiv) este o tehnologie de fabricație aditivă care utilizează un laser cu raze pentru sinterizarea particulelor de pulbere care pot fi polimerice sau de bază compozite. În cazul utilizării pulberilor metalice, tehnologia este menționată cu acronimul SLM ( Selective Laser Melting ). Majoritatea mașinilor care exploatează această tehnologie sunt exploatabile de tip industrial pentru producția în masă de piese, dar în ultimii ani au fost prezentate pe piață modele de imprimante 3D SLS pentru desktop.

Istorie

Tehnologia SLS a fost dezvoltată și brevetată pentru prima dată în anii 1980 la Universitatea Texas din Austin .

Tehnologie

Tehnologia utilizează pulberi cu granulometrie controlată (adică cu distribuție gaussiană centrată pe valori cuprinse între 15-100 µm) care sunt depuse într-un strat uniform (cu grosimi cuprinse între 10 și 200 µm), care sunt sinterizate prin aplicarea energie termică furnizată de un fascicul laser de mare putere, care este deviată de un sistem de mișcare bazat pe galvanometre și care permite sinterizarea locală a particulelor. Procesul este iterat de mai multe ori, astfel încât să se formeze produsul.

O mașină de sinterizare cu laser ia ca intrare un fișier 3D generat de un software CAD .

Materiale

În tehnologia SLS, polimerii termoplastici sunt utilizați sub formă de pulberi, în special cele mai utilizate materiale sunt polimerii din familia Poliamidelor (PA11, PA12, PA6), Polistiren (PS), elastomeri termoplastici (de exemplu: TPU, uretan termoplastic) . Pentru aplicații speciale există pulberi compozite care, pe lângă matricea termoplastică, integrează fibre de carbon sau sticlă, care conferă stabilitate dimensională a pieselor și o creștere a performanței mecanice, printre acestea, de exemplu, Alumide .

Materialele care trebuie utilizate în tehnologia SLS necesită depozitare în condiții de mediu controlate, deoarece tind să sufere de higroscopie.

Aplicații

La fel ca toate tehnologiile de fabricație aditivă, cea mai obișnuită aplicație este prototiparea sau producția de piese caracterizate prin geometrii foarte complexe și cu un număr redus de producție, ceea ce nu ar justifica construirea matrițelor ad hoc. Domeniile de aplicare pot varia de la domeniul biomedical, cum ar fi construcția de stenturi bronșice [1] , aplicații în domeniul industrial, cum ar fi producerea de șabloane și suporturi de producție. Caracteristica productivității ridicate permite atingerea bunurilor de larg consum, legate de exemplu de lumea ochelarilor

Beneficii

Printre principalele avantaje ale acestei tehnologii găsim libertatea geometrică, care folosind patul de pulbere nedezvoltată ca suport vă permite să creați obiecte fără constrângeri de tăiere (așa cum este necesar în cea mai obișnuită tehnologie de depunere a materialului topit ( FDM ), acest lucru permite imprimarea pieselor dispuse liber în cadrul volumului de imprimare, permițând tipărirea mai multor piese în același proces de imprimare. Absența suporturilor permite creșterea productivității și reducerea costurilor post-proces.

Pe baza materialelor utilizate, este posibil să se obțină piese cu certificare de biocompatibilitate , conforme cu standardele EN ISO 10993-1, sau cu rezistență la flacără conform UL 94.

Dezavantaje

Printre dezavantaje, porozitatea datorată fuziunii incomplete a particulelor de pulbere face ca acest tip de tehnologie să nu fie foarte aplicabil pentru aplicații care necesită transportul fluidelor sub presiune, precum și crearea de piese cu o rezistență mecanică mai mică în comparație cu piesele realizate cu fuziune totală (de exemplu, turnare prin injecție). Rugozitatea suprafeței necesită adesea utilizarea unor procese secundare, cum ar fi aplicarea de acoperiri de protecție specifice.

Notă

  1. ^ Clarida Salvatori, Child Jesus, prima bronhie 3D implantată pe un copil de 5 ani , în Corriere della Sera , 12 martie 2019. Adus pe 19 aprilie 2020 .

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh2018001121 · GND (DE) 4803022-3