Селективне лазерне спікання (Selective Laser Sintering, SLS)

Селективне лазерне спікання:

Більш правильна назва цієї методики - вибіркове лазерне спікання (від англ. Selective Laser Sintering, SLS). Це одна з методик 3D друку, широко застосовувана в промисловості. Селективне лазерне спікання є виключно на дорогих професійних 3D принтерах і відрізняється високою якістю виробів. З  допомогою SLS можна досягти результату, наближеного до відтворення виробів методом лиття під тиском.
Селективне лазерне спікання, як і багато інших промислових методики адитивного виробництва використовує в якості матеріалу порошки та порошкові суміші. Ця методика дозволяє створювати повністю металеві об'єкти за лічені години. А можливість виготовлення виробів складної форми пояснює її популярність серед промислових організацій з усього світу

Принцип дії:

Основною вимогою, як і в будь-який інший технології 3D друку, є наявність готової 3D моделі, що відповідає визначеним вимогам. Саме по ній і буде відтворюватися виріб. Сама технологія досить проста. Спеціальне відділення 3D принтера заповнюється витратним матеріалом, після чого запускається друк. Цікаво, що безпосередньо перед відтворенням порошок розігрівається практично до температури плавлення.

За допомогою лазерної установки і скануючого дзеркала промінь лазера направляється на необхідні ділянки порошку, спікся їх разом шар за шаром. Після спікання першого шару дорівнювала механізм додає тонкий шар порошку поверх нього, і процес відбувається заново до повної побудови об'єкта. Тобто, відтворення об'єкта відбувається знизу-вгору, а за рахунок заповнення камери порошком не потрібні додоткові підтримки. На зображенні вище наочно продемонстровано пристрій SLS 3D принтера для кращого розуміння принципу методики.

Витратні матеріали:

Селективне лазерне спікання не може похвалитися великою різноманітністю кольорових витратних матеріалів, як, наприклад, FDM або SLA. Однак це не означає, що вибір обмежений. Справа в тому, що SLS друк орієнтована на промислові цілі, за рахунок чого і матеріали виробляються відповідні. На сьогоднішній день є безліч видів різноманітних порошкових сумішей, серед яких нейлон, кераміка, полістирол, і т.д.

Переваги та особливості:

Що стосується особливостей, слід відразу відокремити селективне лазерне спікання від іншої схожої технології 3D друку - селективного лазерного плавлення (SLM). Різниця між ними в тому, що SLS забезпечує лише часткове плавлення порошку, необхідне лише для його об'єднання в єдиний елемент. SLM плавить частки повністю, спікая порошок в монолітний виріб. Що стосується переваг, виділити можна наступні плюси:

Велика область побудови в 3D принтерах. Промислове обладнання для SLS 3D друку зазвичай обладнано великої областю побудови, що дозволяє створювати не тільки великі деталі, але і виконувати дрібносерійне виробництво;

Висока якість 3D друку. Ця методика дозволяє практично повністю уникнути видимості шарів на моделі, а відсутність підтримок також благотворно позначається на якості виробів;

Відсутність необхідності в побудові підтримок. Селективне лазерне спікання дозволяє створювати вироби складної геометрії без необхідності побудови підтримують структур. Це не тільки розширює можливості друку, але і добре позначається на якості поверхні виробу;

Висока швидкість і продуктивність. За рахунок того, що матеріал не плавиться повністю, SLS 3D принтери працюють набагато швидше за інших своїх порошкових побратимів. Вище швидкість друку - вища продуктивність виробництва;

Можливість виготовлення готових виробів. Завдяки властивостям витратних матеріалів цю технології 3D друку цілком реально використовувати для виробництва кінцевих продуктів.

Сфера застосування:

Що стосується сфер застосування, селективне лазерне спікання популярно виключно в промисловості за рахунок високої вартості витратних матеріалів та обладнання, а також великих габаритів останніх. Тому і сфери застосування відповідають:

Функціональне тестування;
Прототипування;
Дрібносерійне виробництво;
Виготовлення готових функціональних компонентів;
Виготовлення виробів зі складною геометрією;
Виробництво аерокосмічних компонентів;
Розробка і виготовлення автомобільних деталей і т.д.

Крім того, відомі випадки застосування цієї методики в дизайні і творчості. Втім, це не дивно, адже технологія 3D друку не тільки розширила межі можливостей, а й відкрила нові можливості для різних сфер нашого життя.