Selective Laser Sintering (SLS)

Πώς λειτουργεί η τεχνολογία SLS;

Το SLS χρησιμοποιεί μια λεπίδα για την στρώση ενός λεπτού στρώματος από πούδρα πάνω στην πλατφόρμα εκτύπωσης. Γίνεται χρήση ενός laser για την σύντηξη ενός τμήματος της διατομής του αντικειμένου. Η πλατφόρμα βυθίζεται κατά ένα επίπεδο και η διαδικασία ξεκινά από τη νέα στρώση πούδρας, έως την ολοκλήρωση της κατασκευής του εξαρτήματος.

Τα εξαρτήματα στο τέλος εξάγονται από τον κύβο από πούδρα, και η περίσσια πούδρα επαναχρησιμοποιείται μετά από κοσκίνισμα. Η πούδρα δρα ως υποστήριξη για τα εξαρτήματα που κατασκευάζονται, άρα και δεν υπάρχει ανάγκη για έξτρα δομές υποστήριξης κατά τη ρύθμιση της εκτύπωσης. Έτσι αποφεύγονται και σημάδια από την αφαίρεση τέτοιων δομών, που εμφανίζονται στις τεχνολογίες FDM, SLA, SLM.

Εφαρμογές του SLS 3D printing

Σχεδιαστές και μηχανικοί σε διάφορες βιομηχανίες έχουν χρησιμοποιήσει την τριδιάστατη εκτύπωση με SLS στη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντος. Ενώ το SLS βρίσκει χρήση στην πρωτοτυποποίηση, είναι επίσης ιδανικό για την παραγωγή λειτουργικών, δοκιμαστικών και εξαρτημάτων παραγωγής. Οι εφαρμογές του SLS συμπεριλαμβάνουν:

• Καταναλωτικά αγαθά – Η τριδιάστατη εκτύπωση SLS βρίσκει εφαρμογή στους τομείς της ιατρικής, υπόδησης και της ομορφιάς.
• Αθλητισμός – Το SLS χρησιμοποιείται από αυτοκινητοβιομηχανίες για την καινοτόμηση του σχεδιασμού οχημάτων και την αύξηση της απόδοσής τους.
• Αεροναυπηγική – Αεροπορικές εταιρείες συμπεριλαμβάνουν ελαφριά SLS 3D printed εξαρτήματα στα αεροσκάφη τους, όπως γρίλιες εξαερισμού και άλλα μέρη της καμπίνας.
• Παραγωγή εργαλείων – Συμπληρωματικά εργαλεία παραγωγής, συσκευασίας, παραμετροποίησης γραμμών παραγωγής.
• Προστατευτικά καλύμματα ηλεκτρονικών συσκευών

Πλεονεκτήματα του SLS 3D Printing

Τα πλεονεκτήματα του SLS συμπεριλαμβάνουν:

• Λειτουργικά εξαρτήματα και πρωτότυπα
• Δεν απαιτείται η χρήση υποστηρικτικών δομών
• Γρήγορη απόκριση και άμεση επαλήθευση σχεδίου
• Εξαρτήματα με πολύπλοκη δομή
• Ιδανικό για παραγωγή μικρού – μέτριου αριθμού εξαρτημάτων
• Ιδανικό για ισοτροπικές μηχανικές ιδιότητες
• Επανάχρηση του υλικού
• Βαφή των εξαρτημάτων σε διάφορα χρώματα

Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα σε SLS και SLA;

Το SLA (Stereolithography) και το SLS (Selective Laser Sintering) είναι διαδικασίες προσθετικής κατασκευής. Το SLA είναι η μέθοδος 3D printing που χρησιμοποιεί μια φωτοευαίσθητη ρητίνη που στερεοποιείται (πολυμερίζεται) με ένα υπεριώδες laser. Το SLA χρησιμοποιεί μια δεξαμενή ρητίνης, όπου το SLS χρησιμοποιεί στρώσεις πούδρας. Κατά το SLA, το laser ακολουθεί και αποτυπώνει το σχέδιο πάνω στην επιφάνεια της δεξαμενής της ρητίνης. Η ρητίνη στην οποία εκπίπτει το laser στερεοποιείται και δημιουργεί τη στερεή στρώση του σχεδίου. Η πλατφόρμα μετά βυθίζεται, μαζί με το στερεό τμήμα του εξαρτήματος, κάτω από την επιφάνεια της ρητίνης, και η διαδικασία αρχίζει ξανά.

Το SLA είναι δημοφιλές καθώς δύναται να παράξει εξαρτήματα με μεγαλύτερη ακρίβεια από το Fused Deposition Modelling (FDM). Το SLS, όπως και το SLA, κάνει χρήση laser. Βέβαια, στο SLS το laser έχει το ρόλο της τήξης της πούδρας ώστε τα σωματίδια να ρευστοποιηθούν, και κατά την ψύξη να ενωθούν. Το laser στοχεύεται πάνω σε μια επιφάνεια από πούδρα. Μετά τη σύντηξη της πρώτης στρώσης, η πλατφόρμα εκτύπωσης βυθίζεται, στρώνεται νέα πούδρα στην κορυφή, και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Οι εκτυπωτές SLS μπορούν να χρησιμοποιηθούν με πλαστικά, μέταλλα και κεραμικά υλικά. Οι εκτυπωτές SLA κατασκευάζουν μόνο πλαστικά εξαρτήματα. Οι εκτυπωτές SLS έχουν τη δυνατότητα κατασκευής πολύπλοκων δομών χωρίς υποστηρικτικές δομές. Οι υπόλοιπες τεχνολογίες τριδιάστατης εκτύπωσης, όπως και το SLA, απαιτούν επιπλέον υποστηρικτικές δομές, οι οποίες αφαιρούνται κατά το post-processing.

Τα μηχανήματα SLS έχουν ισχυρό laser για την τήξη του υλικού σε μορφή πούδρας. Αυτό το ισχυρό laser απαιτεί επιπλέον βήματα προς την ασφάλεια του χρήστη. Οι εκτυπωτές SLS είναι πλήρως έγκλειστοι, εμποδίζοντας τη θέαση του εξαρτήματος κατά την εκτύπωση. Τα μηχανήματα SLA χρησιμοποιούν ένα συγκριτικά αδύναμο υπεριώδες laser. Τυπικά ο θάλαμος εκτύπωσης στο SLA καλύπτεται από διαφανές πλαστικό ή γυαλί με ειδικό φίλτρο για προστασία από το laser. Οι εκτυπωτές SLS χρησιμοποιούν μη-τοξικά υλικά που είναι εύκολα στη διαχείρηση, ενώ οι SLA εκτυπωτές κάνουν χρήση πλαστικών ρητινών, που ενδέχεται να είναι τοξικές. Τα εξαρτήματα από SLA είναι πολύπλοκα και λεπτομερή, αλλά ενδέχεται να είναι ψαθυρά. Τα εξαρτήματα από SLS δεν εμφανίζουν την ίδια λεπτομέρεια, διατηρώντας πολυπλοκότητα, όμως θεωρούνται συμβατά για τελική χρήση, ανταγωνίζοντας την ποιότητα και ανθεντικότητα των Injection molded εξαρτημάτων. Κάποια SLS εξαρτήματα δύναται να είναι σχεδόν ισοτροπικά.

Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα σε SLS και SLM;

Το Selective Laser Melting (SLM), αναφερόμενο και ως Direct Metal Laser Melting (DMLM), χρησιμοποιεί laser για την τήξη μεταλλικής πούδρας σε στρώσεις. Το μηχάνημα τήκει πλήρως την πούδρα, πριν το συντηγμένο επίπεδο επικαλυφθεί από την επόμενη στρώση. Το SLM προκαλεί στους κόκκους μετάλλου να συντηχθούν προς τη δημιουργία ενός ομογενούς κομματιού.

Η κύρια διαφορά ανάμεσα στο SLM και το SLS είναι το υλικό που χρησιμοποιείται. Το SLM χρησιμποιείται αποκλειστικά για κράματα μετάλλων. Το SLS μπορεί να κάνει χρήση μετάλλων, καθώς και πλαστικών, γυαλιού και κεραμικών.

Σύντομη ιστορία του SLS

Δεκαετία του ’80 – Το concept του SLS δημιουργήθηκε από τον Dr. Carl Deckard και τον Dr. Joe Beaman στο πανεπιστήμιο του Texas.
1988 – Πατεντάρισμα της διαδικασίας.
1992 – Ο πρώτος βιομηχανικός SLS εκτυπωτής εισήχθη στην αγορά (DTM Sinterstation 2000).
1994 – Ο EOSINT P350 από την EOS εισήχθη στην αγορά.

Nylon11 (PA11) / Nylon11-CF (PA11)-CF

The parts made from Nylon11 are durable and can withstand up to 176^oC temperatures. It is partially flexible and with good mechanical properties. Using this material, you can test where parts snap together and take abuse in use - excellent for making functional prototypes of injection-molded parts.

The parts made from CF-Nylon11 are extremely stiff and can be made to test functional parts or be used as non-cosmetic production parts. This material is more brittle than the above but much stiffer and can withstand up to 202^oC temperatures.

Using either material, this process sees efficiency in making multiple parts and has a nice economy of scale that can be taken advantage of. 

We see an excellent application of technology in plugs made for aluminum, functional parts with complex geometry, as well as in terms of parts that receive a lot of stress.

Τι υλικά έχουμε διαθέσιμα στην ANiMA;

Το υλικό που χρησιμοποιούμε για την κατασκευή εξαρτημάτων είναι το Πολυαμίδιο, γνωστό και ως nylon. Οι 2 ποικιλίες που έχουμε διαθέσιμες είναι το PA11 και το PA12.

Η κάθε μια έχει τις δικές της ιδιαιτερότητες και χαρακτηριστικά, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα εκτύπωσης με σύνθετη πούδρα PA11CF, με ίνες άνθρακα.

Γιατί να επιλέξεις την τεχνολογία SLS 3D Printing από την ANiMA;

Υψηλή παραγωγικότητα – Πολλά εξαρτήματα μπορούν να παραχθούν σε ένα batch, γεγονός που μεγιστοποιεί την αποδοτικότητα χώρου εκτύπωσης. Το laser στο SLS έχει γρήγορη ταχύτητα σάρωσης, αποτελώντας σε ταχύτατη παραγωγή.

Χαμηλό κόστος ανά τεμάχιο – Για παραγγελίες πολλών τεμαχίων, το κόστος τεμαχίου μειώνεται, καθώς δίνεται η ευκαιρία χρήσης μεγαλύτερου μέρους του διαθέσιμου χώρου εκτύπωσης, και περισσότερη από την πούδρα χρησιμοποιείται. Το nylon είναι επίσης ανακυκλώσιμο, που μας επιτρέπει να επαναχρησιμοποιούμε την πούδρα που δεν έχει συντηχθεί από το laser.

Ευελιξία στο σχεδιασμό – Το SLS δίνει τη δυνατότητα παραγωγής εξαρτημάτων με πολύπλοκες γεωμετρίες, κινητά μέρη, και κομμάτια με εσωτερικά υπομέρη – μιας και η τεχνολογία δεν απαιτεί τη χρήση υποστηρικτικών δομών. Το SLS δύναται να κατασκευάσει εξαρτήματα με πολλά μέρη ταυτόχρονα, χωρίς την ανάγκη συναρμολόγησης. Αυτή η δυνατότητα βελτιώνει το σχέδιο, εξοικονομεί χρόνο και αποτελεί σε ένα ελαφρύ, έτοιμο για χρήση εξάρτημα.

Υπηρεσίες 3D Εκτύπωσης - ANiMAke Order Tool

Για να προχωρήσουμε σε κατασκευή των αντικειμένων σας χρειαζόμαστε το αντίστοιχο 3D μοντέλο σε ψηφιακή μορφή.

Στο ANiMAke - Order Tool θα βρείτε πληροφορίες για τα διάφορα υλικά 3D εκτύπωσης που προσφέρουμε και μπορείτε να έχετε άμεση κοστολόγηση και παραγγελία.

Εναλλακτικά, επικοινωνήστε μαζί μας στο animake@anima.gr

Τα αρχεία που δεχόμαστε είναι .stl, .obj, .step, .stp, 3mf.