Thiêu kết laser chọn lọc (SLS)

Cách hoạt động

1. 1

   Cắt lớp mô hình. Phần mềm cắt mô hình 3D thành các lớp mỏng. Nhiều chi tiết có thể được xếp chung, thậm chí chồng lên nhau, để lấp đầy toàn bộ thể tích in.

2. 2

   Gia nhiệt buồng. Bộ gia nhiệt giữ lớp bột ngay dưới điểm nóng chảy, khoảng 170 °C với nylon 12. Laser khi đó chỉ cần bổ sung thêm một chút năng lượng.

3. 3

   Rải một lớp. Piston cấp liệu nâng lên, và một thanh trải bột (con lăn hoặc lưỡi gạt) quét một lớp bột mỏng, thường 0,1 mm, ngang qua vùng in.

4. 4

   Nung chảy lát cắt. Một tia laser, được các gương nhanh điều hướng, vẽ theo tiết diện của chi tiết. Nó thiêu kết các hạt (làm chúng chảy một phần để liên kết) với nhau và với lớp bên dưới.

5. 5

   Hạ xuống và lặp lại. Piston in hạ xuống một lớp, và các bước 3 đến 5 lặp lại. Bột chưa nung chảy ở nguyên vị trí và chống đỡ mọi phần nhô ra.

6. 6

   Làm nguội, đào ra, làm sạch. Khối bột, gọi là bánh bột (cake), nguội từ từ, thường lâu bằng thời gian in. Sau đó bạn đào các chi tiết ra, thổi sạch bột bám và trộn bột còn lại với bột mới để dùng lại.

Thông số chính

Vật liệu

Trước hết là nylon (PA12, PA11); ngoài ra còn nylon độn thủy tinh hoặc carbon, TPU dẻo, polypropylene và PEEK chịu nhiệt cao

Chi tiết thường gặp

Mẫu thử chức năng, vỏ máy, khớp gài và bản lề liền, ống dẫn, giá đỡ, nẹp chỉnh hình và tay cầm theo yêu cầu

Kích thước chi tiết

Khoảng 15–30 cm mỗi cạnh với máy để bàn; máy công nghiệp đến khoảng 70 cm

Độ chính xác

Khoảng ±0,3 mm, hoặc khoảng ±0,3% với chi tiết lớn hơn

Bề mặt hoàn thiện

Mờ và hơi sần, như giấy nhám mịn; thường được nhuộm, mài lăn hoặc làm nhẵn bằng hơi dung môi

Số lượng phù hợp

Từ 1 đến vài nghìn chi tiết; một lần in có thể chứa hàng chục đến hàng trăm chi tiết nhỏ

Chi phí khuôn dụng cụ và máy

Không cần khuôn dụng cụ; hệ thống để bàn giá hàng chục nghìn USD, hệ thống công nghiệp hàng trăm nghìn

Tốc độ

Khoảng nửa ngày đến một ngày cho mỗi lần in, cộng thêm vài giờ trở lên để làm nguội

Ưu điểm và hạn chế

Ứng dụng

• Hàng không vũ trụỐng dẫn khí và giá đỡ cho máy bay và drone
• Y tếNẹp chỉnh hình theo yêu cầu, ổ bọc chân tay giả, khuôn dẫn hướng phẫu thuật
• Sản phẩm tiêu dùngGọng kính, đồ thể thao, vỏ máy lô nhỏ
• Ô tôMẫu thử, kẹp, ống dẫn và chi tiết sản xuất số lượng ít
• Công nghiệpTay kẹp robot, đồ gá và dụng cụ kẹp, phụ tùng thay thế

Cách nhận biết

• Bề mặt mờ, hơi sần như cát, thường màu trắng ngà, xám hoặc nhuộm đen.
• Không có dấu vết giá đỡ ở đâu cả, kể cả dưới các phần nhô dốc.
• Các vân lớp mờ, mềm trên bề mặt cong, ít thấy hơn nhiều so với các gờ của FDM.
• Những lỗ thoát nhỏ trên chi tiết rỗng, chừa lại để đổ bột bị kẹt bên trong ra.

So sánh với

Xem video

What is Selective Laser Sintering (SLS) 3D Printing?

Dr. D-Flo · Nguyên lý SLS giải thích cho người mới

How Does SLS 3D Printing Work? Inside Formlabs Fuse Series Printers

Formlabs Support · Bên trong máy: laser, thanh trải bột và gia nhiệt

Formlabs Fuse 1+ 30W Complete Workflow POV: Nylon 12 SLS 3D Printing

Vision Miner · Toàn bộ quy trình, từ in đến đào ra và thổi sạch

SLS for Production 3D Printing | EOS Selective Laser Sintering

EOS 3D Printing · SLS công nghiệp dùng để sản xuất hàng loạt

Xem ảnh thật

• Wikipedia: Selective laser sintering — sơ đồ quy trình có chú thích và ảnh các chi tiết SLS
• Tìm ảnh trên Wikimedia Commons