Pelajaran 8.3MembentukBab 8 · Manufaktur aditif

Selective laser sintering (SLS)

Laser melebur serbuk nilon dalam bed; serbuk longgar menopang part (powder bed fusion)

Selective laser sintering (SLS) memakai laser untuk melebur serbuk plastik halus, biasanya nilon, satu lapisan tipis demi satu lapisan. Serbuk longgar di sekeliling part menopangnya, sehingga tidak perlu support. Ini penting karena membuat part plastik yang kuat dan berfungsi dalam batch kecil, seperti rangka drone, saluran udara, dan penyangga khusus.

Foto: newman72, CC BY 2.0, melalui Wikimedia Commons

Ruang build SLS dalam penampang: laser, pemanas, recoater, piston, dan serbukAngka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah; langkah 3 sampai 5 berulang untuk setiap lapisan.

Cara kerjanya

Iris model. Perangkat lunak memotong model 3D menjadi lapisan tipis. Banyak part dapat ditata bersama, bahkan ditumpuk, untuk mengisi seluruh volume build.
Panaskan ruang. Pemanas menjaga bed serbuk tepat di bawah titik lelehnya, sekitar 170 °C untuk nilon 12. Laser kemudian hanya perlu menambah sedikit energi ekstra.
Sebarkan satu lapisan. Piston suplai naik, dan recoater (rol atau bilah) menyapukan selapis tipis serbuk, biasanya 0,1 mm, melintasi area build.
Lebur irisan. Laser, yang diarahkan oleh cermin cepat, menelusuri penampang part. Laser men-sinter butiran (melebur dengan melelehkannya sebagian) satu sama lain dan ke lapisan di bawahnya.
Turunkan dan ulangi. Piston build turun satu lapisan, dan langkah 3 sampai 5 berulang. Serbuk yang tidak melebur tetap di tempat dan menopang setiap overhang.
Dinginkan, gali, bersihkan. Blok serbuk, yang disebut cake, mendingin perlahan, sering selama kira-kira sama dengan waktu pencetakan. Lalu Anda menggali part, meniup bersih serbuk yang menempel, dan mencampur serbuk sisa dengan serbuk baru untuk dipakai ulang.

Fakta kunci

Material: Terutama nilon (PA12, PA11); juga nilon berisi kaca atau karbon, TPU fleksibel, polipropilena, dan PEEK suhu tinggi
Komponen khas: Prototipe fungsional, casing, snap-fit dan living hinge, saluran udara, braket, penyangga dan pegangan khusus
Ukuran komponen: Sekitar 15–30 cm per sisi pada mesin meja; mesin industri hingga sekitar 70 cm
Presisi: Sekitar ±0,3 mm, atau sekitar ±0,3% pada part yang lebih besar
Hasil permukaan: Doff dan sedikit berbutir, seperti amplas halus; sering dicelup warna, di-tumble, atau dihaluskan dengan uap
Ukuran batch yang cocok: 1 hingga beberapa ribu part; satu build dapat memuat puluhan hingga ratusan part kecil
Biaya perkakas dan mesin: Tanpa perkakas; sistem meja berharga puluhan ribu dolar, sistem industri ratusan ribu
Kecepatan: Sekitar setengah hari hingga sehari per build, plus beberapa jam atau lebih untuk pendinginan

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Tanpa support, sehingga part dapat ditata dan ditumpuk untuk mengisi seluruh volume
Part nilon yang kuat dan tangguh, hampir sekuat antarlapisan seperti sepanjang lapisan
Bentuk kompleks: kisi, saluran dalam, bahkan engsel yang dicetak sudah terpasang
Biaya per part rendah ketika build terisi penuh

Batasan

Mesin dan serbuk jauh lebih mahal daripada FDM
Permukaan kasar dan sedikit berpori yang perlu finishing dan dapat menyerap kotoran
Waktu pendinginan panjang sebelum part dapat dibongkar
Penanganan serbuk yang berdebu, dan sebagian serbuk baru harus ditambahkan setiap build

Di mana dipakai

DirgantaraSaluran udara dan braket untuk pesawat dan drone
MedisOrtosis khusus, soket prostetik, panduan bedah
Produk konsumenBingkai kacamata, perlengkapan olahraga, casing batch kecil
OtomotifPrototipe, klip, saluran udara, dan part produksi volume rendah
IndustriGripper robot, jig dan fixture, suku cadang

Cara mengenalinya

Permukaan doff dan agak berpasir, sering putih tulang, abu-abu, atau dicelup hitam.
Tanpa bekas support di mana pun, bahkan di bawah overhang yang curam.
Garis lapisan yang samar dan lembut pada permukaan melengkung, jauh lebih tidak terlihat daripada gurat FDM.
Lubang keluar kecil pada part berongga, ditinggalkan agar serbuk yang terperangkap dapat dituang keluar.

Bandingkan dengan

FDM8.1mesin jauh lebih murah, tetapi membutuhkan support dan menghasilkan part yang lebih lemah dan kurang merata.Laser powder bed fusion8.4gagasan powder bed yang sama dengan logam; melebur serbuk sepenuhnya, membutuhkan support, dan jauh lebih mahal.Cetak injeksi2.1jauh lebih murah per part di atas beberapa ribu buah, tetapi membutuhkan cetakan baja yang mahal.

Tonton

Dr. D-Flo · Prinsip SLS dijelaskan untuk pemula

Formlabs Support · Di dalam mesin: laser, recoater, dan pemanasan

Vision Miner · Seluruh alur kerja, dari pencetakan hingga penggalian dan pembersihan

EOS 3D Printing · SLS industri yang dipakai untuk produksi seri

Lihat foto asli

Wikipedia: Selective laser sintering — skema proses berlabel dan foto part SLS
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

SLS melebur serbuk plastik dengan laser, lapisan demi lapisan, di dalam bed yang dipanaskan.
Serbuk longgar menopang part, sehingga tidak perlu support dan part dapat ditumpuk.
Part keluar kuat tetapi berbutir, dan membutuhkan berjam-jam pendinginan dan pembersihan.