SLS 3D打印知多點

SLS 3D打印知多點

SLS 3D打印這種工業式3D打印技術越來越被廣泛應用,今次講一下他 的操作原理。

SLS分層製造技術是由C.R. Dechard於1989年研製。例如德國EOS公司推出的EOSINT P800 就是SLS 3D打印機的例子,可打印聚合物粉末。

SLS 3D打印技術的成型原理方面,SLS 3D打印機會先把充有氮氣的打印空間升溫,但溫度會保持在粉末的熔點以下,之後,SLS 3D打印機會把放著粉末打印物料的容器下降,然後會有鋪粉滾筒移動將一層粉末材料平鋪在打印平台上。之後會按著3D模型的截面輪廓位置放射出激光,把所在的粉末進行燒結,當粉末融化後,這些粉末形成一層固體輪廓。第一層的3D模型燒結完成後,工作平台就會下降3D模型一個截面層的高度,之後鋪粉滾筒會再次移動,均勻地在打印平台上鋪上一層新粉末,這個步驟經過不斷重複,直至3D打印完成為止。

SLS 3D打印知多點

Image credit: mkstechgroup.com

至於SLS 3D技術所需的打印物料分別有尼龍粉末,PS粉末,PP粉末,等等。SLS 3D打印技術除了可以製作快速模型外,亦可用於小批量生產。SLS 3D打印其中一個好處是它在打印過程中不需要加上支撐,這是因為模型本身會被打印粉末承托著。不過它也有缺點,由於它是工業式打印機,所以一般需要專門的實驗室環境,而且維護所需費用也會比較貴。另一方面,打印完成後的物品表面會有粉末顆粒的質感及激光光斑。

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image credit: 3dprintmanual.com

SLS 3D打印過程一般是要將STL 3D模型檔案輸入到 SLS 3D打印機中。之後當然要設定具體的製造參數,之後的打印過程如上述所講的原理進行。物品打印完成後,需要等待成型缸冷卻才可以把把打印物件取出進行後期處理。由於SLS 打印出來的模型強度比較弱,所以在後期處理中需需要為模型滲蠟或者滲樹脂來增強模型的強度。

雖然SLS 3D打印技術越來越被廣泛應用,但由於價錢仍然非常昂貴,後處理比較繁複以及打印機的尺寸很大,所以相對FDM及DLP,SLA 3D打印技術的普及性仍然有一段距離。不過隨著SLS 3D技術不斷發展,以及新的材料的研發,相信日後SLS也會像FDM等技術一樣普及。

以下片段示範了SLS 3D打印過程:

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