SLS选择性激光烧结
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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。
选择性激光烧结原理
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)是一种常用于快速成型的增材制造技术,它通过激光照射粉末材料来实现三维物体的逐层烧结,是一种非常重要的制造技术。
本文将对选择性激光烧结的原理进行详细介绍,包括激光烧结的基本过程、原理及其应用。
激光烧结的基本过程是将一层薄薄的粉末材料铺在工作台上,然后利用激光束逐层扫描并照射在粉末层上,粉末被局部熔化并与下一层粉末烧结在一起,从而形成一个完整的三维物体。
这个过程需要精确控制激光束的位置和功率,以确保粉末能够被正确烧结,同时又不会造成过度烧结或烧结不足的情况。
激光烧结的原理主要是利用激光的高能量来熔化粉末材料,并且在瞬间冷却后形成固态结构。
激光束的能量密度和照射时间是影响烧结质量的关键参数,需要根据材料的特性和所需的物体结构来进行合理的选择。
此外,粉末材料的颗粒大小和分布也会对烧结质量产生影响,因此需要在制备粉末材料时进行精确的控制。
选择性激光烧结技术在实际应用中具有广泛的用途,特别是在制造复杂形状和小批量产品时具有独特的优势。
例如,在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域,激光烧结技术都得到了广泛的应用。
由于激光烧结技术可以直接从数字模型中制造出实物,因此在定制化产品的制造中具有很大的潜力。
总的来说,选择性激光烧结技术是一种非常重要的增材制造技术,它通过激光照射粉末材料来实现三维物体的逐层烧结。
激光烧结的原理主要是利用激光的高能量来熔化粉末材料,并且在瞬间冷却后形成固态结构。
这种技术在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域具有广泛的应用前景,是一种非常有前景的制造技术。
目录1、SLS工艺的基本原理 (1)2、SLS工艺的特点 (1)3、SLS工艺过程 (2)1)高分子粉末材料烧结工艺 (2)2)金属零件间接烧结工艺 (3)3)金属零件直接烧结工艺 (3)4、影响SLS工艺成型精度的因素 (3)5、SLS工艺所选用的材料和设备 (4)1)SLS工艺所选用的材料 (4)2)SLS工艺设备 (4)6、SLS工艺的应用及发展趋势 (5)1)SLS工艺的应用 (5)2)SLS工艺的发展趋势 (5)综述SLS工艺1、SLS工艺的基本原理SLS工艺又称为选择性激光烧结,由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。
选择性激光烧结加工过程是采用铺粉棍将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描,使粉末的温度升至熔化点,进行烧结,并与下面已成型的部分实现粘结。
当一层截面烧结完成后,工作台下降一个层的厚度,铺料辊又在上面铺上一层均匀密实的粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。
在成型过程中,未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂部分起着支撑作用,不必像SLA工艺那样另行生成支撑工艺结构。
SLS 使用的激光器是二氧化碳激光器,使用的原料有蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、金属,以及一些发展中的材料等。
当实体构建完成并在原型部分充分冷却后,粉末快速上升至初始位置,将其取出,放置在后处理工作台上,用刷子刷去表面粉末,露出加工件,其余残留的粉末可用压缩空气去除。
2、SLS工艺的特点选择性激光烧结工艺和其他快速成型工艺相比,其最大的独特性就是能够直接制作金属制品,同时该工艺还具有如下一些优点:1)可采用多种材料。
从原理上来说,这种方法可采用加热时年度降低的任何粉末材料,通过材料或者各类含粘结剂的涂层颗粒制造出任何造型,适应不同的需要。
2)制造工艺比较简单。
由于可用多种材料,选择性激光烧结工艺按采用的原料不同,可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构件或部件及工具。
摘要选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)是一种快速成型工艺。
此技术有独特的优点高分子粉末是目前应用较多的SLS粉料,用高分子粉料制作功能件和代替传统的蜡模应用于精密熔模铸造技术是SLS技术的一个重要的发展方向。
通过查阅文献等方法,详细的介绍和分析了目前发展应用比较成熟的快速成型工艺,以及它们在各领域上的应用和它们的工艺流程。
本文用选择性激光烧结的正交试验对SLS制件平面尺寸和高度尺寸误差进行了详细的测量和理论分析,以及激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度等成型工艺参数对铸件收缩率的影响。
通过实验数据和理论数据的相结合,以及图表的分析,在查阅一些文献的情况下,得出一个相对准确、科学的结论。
关键词:选择性激光烧结;成型工艺参数;快速成型;SLS高分子粉料AbstractSelective laser sintering(Selective laser sintering, SLS)is a rapid prototyping process. This technology has unique advantages polymer powder is used more SLS powder, with a polymer powder produced functional parts and replace the traditional wax used in precision investment casting technology is the SLS technology is an important direction of development. Through literature and other methods, a detailed description and analysis of the current development and application of rapid prototyping technology is relatively mature, and their applications in various fields and their processWith the development of rapid prototyping technology now, its future use in the field of materials has made a more detailed analysis. SLS rapid prototyping technology development, research prospects and their specific research discussion.Keywords: Selective laser sintering; molding process parameters; rapid prototyping; SLS polymer powder。
激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法【激光选区烧结(sls)成形的后处理工艺及方法】一、引言其实啊,在当今这个科技飞速发展的时代,各种新奇的技术层出不穷。
今天咱们就来聊聊激光选区烧结(SLS)成形这一神奇的工艺,看看它到底是怎么一回事,又有着怎样的魅力。
二、SLS 工艺的历史1. 起源与发展说起激光选区烧结(SLS)的历史,那得追溯到上个世纪 80 年代。
说白了就是科学家们脑洞大开,想着能不能用激光和粉末材料来创造出各种形状的物件。
最开始的时候,这技术还很粗糙,能做的东西也有限。
但随着时间的推移,不断地有科研人员投入研究,技术也就越来越成熟啦。
比如说,最开始 SLS 只能做出一些简单的模型,而且精度不高。
但经过多年的改进,现在已经可以制造出复杂的、高精度的零部件,甚至可以应用于航空航天、医疗等高端领域。
三、SLS 工艺的制作过程1. 材料准备首先得准备好材料,通常是各种粉末,比如尼龙、聚苯乙烯、金属粉末等。
这些粉末就像是我们做蛋糕用的面粉,是基础原料。
2. 激光烧结然后就是关键的一步啦,激光登场!激光按照预先设计好的路径,有选择地对粉末进行烧结。
这就好比我们用手电筒照着纸上的图案,有光照到的地方就会发生变化。
在这里,激光照到的粉末就会融合在一起,形成一个层面。
3. 层层叠加一层烧结完成后,工作台会下降一层的高度,再铺上一层新的粉末,然后激光继续烧结。
就这样一层一层地堆积,最终形成一个三维的物体。
打个比方,这就像是在盖房子,一层一层地往上砌砖,只不过这里的“砖”是粉末,“砌砖”的工具是激光。
四、SLS 工艺的特点1. 材料多样性SLS 工艺最大的特点之一就是能使用各种各样的材料。
不管是塑料、金属,还是陶瓷,它都能搞定。
这就好比一个超级大厨,不管是蔬菜、肉类还是海鲜,都能烹饪出美味佳肴。
2. 复杂形状制造能力它还特别擅长制造那些形状复杂的物件。
比如说一些内部有复杂结构的零件,用传统方法很难做出来,但 SLS 却能轻松应对。
选择性激光烧结(SLS)在模具制造中的应用【摘要】传统的模具加工方法在看到零件图纸产生设计概念后,需要进一步设计加工图、工艺规程等等,而选择性激光烧结可根据三维CAD数模直接制造出具有复杂内部结构的模具,简化了制模的工艺过程,大大节约了产品成本,提高了产品的生产效率,特别适合新产品的开发和单件小批量产品的生产。
本文介绍了选择性激光烧结的原理及在模具制造业的应用。
【关键词】模具制造;选择性激光烧结;粉末烧结1.选择性激光烧结(SLS)的简介随着世界经济竞争的日益激烈化和全球化,产品制造商们越来越需要以最短的时间制造出符合人们消费需求的新产品来抢占市场。
20世纪80年代末出现的SLS技术就是在这样的背景下提出并逐步得以发展的。
它是一种逐层零件制造上艺,它突破传统的材料变形成型和去除材料成型的工艺方法,使用近乎全自动化的工艺从CAD文件直接生产所需要的模型或模具,可以显著减少产品原型的开发时间和成本,极大的提高产品的质量;由于SLS工艺具有选材广泛、适用性广、制造工艺比较简单、成形精度高、无需支撑结构、可直接烧结模具等诸多优点,成为当前发展最快、最为成功的且已经商业化的模具制造方法之一,在现代制造业得到越来越广泛的重视。
因此。
SLS技术在模具制造业中越来越具有竞争力,有望成为21世纪的的主流制造技术。
2.原理选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末.并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。
SLS的原理与SLA十分相象,主要分别在于所使用的材料及其性状。
SLA所用的材料是液态的紫外光敏可凝固树脂,而SLS则使用粉状的材料。
这是该项技术的主要优点之一,因为理论上任何可熔的粉末都可以用来制造模型,这样的模型可以用作真实的原型元件。
其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。
该技术最大特点是能同时用几种不同材料(聚碳酸脂、聚乙烯氯化物、石蜡、尼龙、ABS、铸造砂)制造一个零件。
SLS技术的成形工艺原理SLS(Selective Laser Sintering)即选择性激光烧结技术,是一种增材制造(Additive Manufacturing)的成形工艺。
它通过激光烧结聚合物或金属粉末,逐层堆叠形成三维实体物体。
以下是SLS技术的成形工艺原理的详细解释。
1.前期准备:在SLS技术开始之前,需要进行一系列的前期准备工作。
首先,设计师使用计算机辅助设计(CAD)软件创建三维模型。
然后,将模型转化为三维打印机可读取的STL文件格式。
接下来,将所需材料(聚合物或金属粉末)装载到SLS设备的粉末供料系统中,并确定打印参数,如温度、激光功率等。
2.激光扫描:SLS技术使用一束高能激光来瞄准并烧结粉末材料。
首先,工作台下降一层厚度,使其与打印平台上的一层粉末分离。
然后,激光器在工作区域内进行高速扫描,根据前期准备中的STL文件,将激光束逐点照射到工作区域粉末层上的目标位置。
3.材料烧结:当激光作用于目标位置时,粉末颗粒受热并瞬间熔化。
这种瞬时的高温使粉末材料粘结在一起形成固体结构。
这个过程被称为烧结。
烧结后,激光在目标位置上闪烁一段时间,使固体化的部分得到更充分的熔融。
4.补充粉末:完成激光扫描和烧结后,工作台再次下降一层厚度,以便为下一层打印粉末腾出空间。
然后,粉末供料系统启动,将新的一层粉末覆盖在上一层已烧结的部分上。
这个补充的粉末层将成为下一层产品的底部。
5.重复上述步骤:上述过程循环重复,直到打印的产品完全成型。
每次循环,工作台下降一个薄层的厚度,激光扫描并烧结新的一层粉末。
这个过程将逐渐堆叠形成一个完整的三维物体。
6.等待冷却与后处理:打印完成后,待打印物品冷却一段时间,以确保其达到足够的硬度和稳定性。
然后,将产品从打印平台上取下。
在一些情况下,打印物可能需要进行一些后处理步骤,例如去除未粘结的粉末,热处理或表面处理。
总结:SLS技术利用激光烧结粉末材料来逐层堆叠形成三维实体物体。
sls工艺的基本原理宝子们!今天咱们来唠唠那个超酷的SLS工艺,这名字听起来是不是就有点高大上?其实呀,它的原理可有意思啦。
SLS呢,全名叫选择性激光烧结。
咱就想象一下,有一个装满了粉末材料的大盒子,这些粉末就像是一群小小的精灵,安安静静地待在盒子里呢。
这粉末可不是随随便便的粉末哦,它可以是尼龙粉末呀,还有其他各种各样适合烧结的材料粉末。
然后呢,有一道超级厉害的激光就像一把神奇的画笔。
这激光的作用可大啦,它会按照预先设计好的模型形状,一点一点地去扫描那些粉末。
比如说,要做一个小玩偶的模型,激光就会在粉末堆里精确地找到那些对应小玩偶形状的点。
当激光打到粉末上的时候,就像是给粉末施了魔法一样,被激光打到的粉末就会迅速地烧结在一起。
这个烧结的过程呢,就有点像把松散的沙子变成了坚固的小沙块,不过这里是把粉末变成了坚固的小颗粒组合啦。
你看啊,激光就这么一点一点地扫描,一层一层地把粉末烧结起来。
就好像是在盖房子,一层一层地砌砖一样。
先烧结好一层,然后呢,这个平台会把已经烧结好的这一层稍微降低一点,接着又在上面铺上一层新的粉末。
这新的粉末又会被激光按照模型的下一层形状进行烧结。
这样一层一层地叠加起来,慢慢地,一个完整的三维模型就从粉末堆里诞生啦。
这过程中啊,那些没有被激光烧结到的粉末呢,就像是一群小跟班,在旁边起着支撑的作用。
它们就乖乖地待在那里,直到整个模型制作完成。
然后呢,把那些没有烧结的多余粉末清理掉,就像把舞台上多余的道具撤掉一样,一个精致的SLS工艺制作出来的模型就出现在眼前啦。
SLS工艺的好处可多啦。
它可以制作出形状超级复杂的东西哦。
那些传统工艺很难做到的奇奇怪怪又超级酷的形状,对于SLS来说就像是小菜一碟。
比如说那种内部有很多复杂结构的小零件,像是一个有着很多细小通道的小盒子,SLS工艺都能轻松搞定。
而且啊,它的材料利用率还挺高的呢。
不像有些工艺,会浪费好多材料。
在SLS 这里,那些多余的粉末还可以回收再利用,就像把吃剩的食物重新加工成新的美食一样,是不是很环保呀?不过呢,这SLS工艺也有它的小脾气。