SLS选择性激光烧结(PPT)

激光选区烧结1 .工艺过程原理激光选区烧结(Selected Laser Sintering , SLS )采用CO ：激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结，是一种由离散点一层层堆积成三维实体的工艺方法，其工艺过程原理如图8 一7 所示，典型设备如美国DTM 公司的Sinterstation 一2500 型粉末材料激光烧结站。

激光选区烧结在开始加工之前，先将充有氮气的工作室升温，并保持在粉末的熔点以下。

成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移动，先在工作平台上铺一层粉末材料，然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。

第一层烧结完成后，工作台下降一截面层的高度，再铺上一层粉末，进行下一层的烧结，如此循环，形成三维的原型零件。

最后经过5 ? 10h 冷却，即可从粉末缸中取出零件。

未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件，当烧结工序完成后，取出零件，未经烧结的粉末基本可自动脱掉，并重复利用。

因此，SLS 工艺不需要建造支撑，事后也不要为清除支撑而烦恼。

2 . SLS 优缺点和应用范围SLS 快速原型技术的优点是：l )与其他工艺相比，能生产最硬的模具。

2 )可以采用多种原料，例如绝大多数工程用塑料、蜡、金属、陶瓷等。

3 )零件构建时间短，每小时高度可达到lin 。

4 )无需对零件进行后矫正。

5 )无需设计和构造支撑。

SLS 快速原型技术的缺点是：l )在加工前，这种工艺仍须对整个截面进行扫描和烧结，加上要花近2h 的时间将粉末加热到熔点以下，当零件构建之后，还要用5 ? 10h 冷却，然后才能将零件从粉末缸中取出，成形时间较长。

2 )表面粗糙度受粉末颗粒大小及激光点的限制。

3 )零件的表面一般是多孔性的，在烧结陶瓷、金属与枯结剂的混合粉并得到原型零件后，为了使表面光滑，必须将它置于加热炉中，烧掉其中的枯结剂，并在孔隙中渗人填充物，其后处理较为复杂。

SLS（选择性激光烧结）选择性激光烧结的特点发明于1989年；比SLA要结实的多，通常可以用来制作结构功能件；激光束选择性地熔合粉末材料：尼龙、弹性体、未来还有金属；优于SLA的地方：材料多样且性能接近普通工程塑料材料；无碾压步骤因此Z向的精度不容易保证好；工艺简单，不需要碾压和掩模步骤；使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件；成型件表面多粉多孔，使用密封剂可以改善并强化零件；使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料。

选择性激光烧结选择性激光烧结（SLS）于1989年被发明。

材料特性比光固化成型（SLA）工艺材料优越。

多种材料可选而且这些材料接近热塑性塑料材料特性，如PC，尼龙或者添加玻纤的尼龙。

如图所示，SLS机器包括两个粉仓，位于工作台两边。

水平辊将粉末从一个粉仓，穿过工作区间推到另一个粉仓。

之后激光束逐步描绘整个层。

工作台下降一个层高的厚度，水平辊从相反方向移回。

如此往复直到整个零件烧结完毕。

选择性激光烧结快速自动成型（SLS—Rapid Prototyping）技术是先进制造技术的重要组成部分，它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代技术成果。

与传统制造方法不同，快速成型制造从零件的CAD模型出发，通过软件分层和数控成型系统，用激光束或其它方法将材料堆积而形成实体零件。

即将复杂的三维制造转化成一系列的二维制造的叠加，因而可以在不用模具和传统刀具的条件下生成几乎任意形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。

虽然由于成型材料的不同，成型件的强度和精度较低，很难直接作为最终零件或模具使用，但可以作为样件或模具的母模使用。

当然直接制造模具的快速成型设备也有了初步的发展，本文重点讲述的是快速成型制造模具母模的技术。

快速成型制模技术可以大大降低制模的成本，缩短模具的制造周期，增强产品的市场竞争力。

目前该技术已经广泛应用于航空航天、汽车摩托车、科学研究、医疗、家电等领域。

选择性激光烧结(SLS-Selected Laser Sintering)一、概念在工作台上均匀铺上一层很薄(100μ-200μ)的粉末在计算机控制下按照零件分层轮廓有选择性地进行烧结，一层完成后再进行下一层烧结。

全部烧结后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理便获得零件。

目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷粉进行粘结或烧结的工艺还正在实验阶段。

工艺原理：借助精确引导的激光束使材料粉末烧结或熔融后凝固成形三维原型或制件。

信息过程：离散处理。

物理过程：叠加成型。

系统组成：主机、控制系统和冷却器三部分计算机控制系统：计算机、软件、传感检测单元和驱动单元组成上位机主要完成CAD数据处理和总体控制任务：1、从CAD模型生成符合快速成型工艺特点的数控代码信息； 2、将获得的数控代码信息传给子机； 3、对成型情况进行监控并接受运动参数的反馈。

必要时通过子机对快速成型设备的运动状态进行干涉； 4、实现人机交互，提供真实感的原型三维CAD模型显示和运动轨迹实时显示；5、提供可选加工参数询问，满足不同材料和加工工艺的要求；应用软件的功能：1、切片模块 2、数据处理 3、工艺规划 4、安全监控工艺步骤：1、金属粉末的烧结：单金属粉末、金属混合物、金属粉末加有机粉末烧结方法也分为三种2、陶瓷粉末的烧结：在粉末中加入粘结剂。

AL2O3和SiC 3、塑料粉末的烧结：一次烧结成型烧结件的后处理：高温烧结、热等静压、浸渍特点：可采用多种材料、制造工艺比较简单、高精度、成本较低原材料：塑料、蜡、陶瓷、金属、其它复合物的粉体。

适用范围：适合中、小件。

缺点：结构疏松、多孔、表面质量不高。

SLS成型的主要特点：1)可直接制造各种高分子材料功能件，用作结构验证和功能测试，可直接装配样机。

2)可用的粉末材料多样化，不同材料制件又的物理性能可满足不同的需要。

3)制件可直接用作精密铸造用蜡模、砂型、型芯。

4)无需支撑，材料利用率高。