M290 SLS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。
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。
SLS选择性激光烧结快速成型
选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)技术以固体粉末材料直接成型三维实体零件,不受零件形状复杂程度的限制,不需要任何的工装模具,直接将CAD三维模型转换为实体零件,该技术以原型复杂系数最大、应用范围最广、运行成本最低著称,采用该技术能够大大缩短产品研制开发周期,减少产品研制开发费用,加快产品更新速度,迅速响应市场需求,从而大大提升企业核心竞争力。
选择性激光烧结(SLS)技术属于快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术领域,与传统制造技术相比,RP技术是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术,自二十世纪八十年代末发展至今,己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。
sls采用红外激光器作能源。
加工时,首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度,然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则就可以得到一烧结好的零件。
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技术的原理特点及应用领域1. SLS技术简介SLS(Selective Laser Sintering)技术是一种快速成型技术,也被称为激光烧结成型技术。
它是一种使用激光将粉末材料烧结层层堆积而成三维实体的造型方法。
SLS技术最早由德国的D.S. Hilbert在1980年代初提出,并在随后的几十年中得到了广泛的应用和发展。
2. SLS技术的原理SLS技术的工作原理可以概括为以下几个步骤:2.1. 材料选择SLS技术通常采用粉末状材料,如塑料、金属、陶瓷等。
选择合适的材料对于SLS技术的成功应用至关重要。
2.2. 粉末层压首先,将一层薄薄的粉末材料均匀地铺在工作台上,形成一个粉末层。
2.3. 激光烧结接下来,激光束被聚焦到粉末层上的特定位置。
激光的能量会将粉末材料局部加热,使其熔融并与下层粉末粒子结合。
2.4. 层层堆积一旦一层材料烧结完成,工作台会下降一层,形成新的粉末层。
再次进行激光烧结,直到整个模型被逐层堆积完成。
2.5. 后处理打印成品完成后,需要进行后处理来去除未烧结的粉末并进行粗糙表面的处理。
3. SLS技术的特点SLS技术具有以下几个显著的特点:•无需支撑结构: SLS技术是一种自支撑的打印技术,不需要使用支撑结构来支持打印物体,这使得SLS技术在制造复杂形状物体时更具优势。
•材料多样性: SLS技术可以使用多种材料进行打印,包括塑料、金属、陶瓷等。
这种灵活性使得SLS技术适用于各种不同的应用领域。
•高精度: SLS技术的打印精度较高,可以制造出精细的细节和复杂的结构。
•快速制造: SLS技术可以快速制造出物体,相比传统制造方法,节约了大量的时间和成本。
•无需模具: SLS技术可以直接从计算机辅助设计(CAD)模型进行打印,无需制作模具,节省了制模的时间和费用。
4. SLS技术的应用领域SLS技术具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面:4.1. 制造业SLS技术在制造业中得到了广泛的应用。
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(Selective Laser Sintering)技术是一种增材制造(AM)技术,其成型原理基于激光束在粉末层上的选择性扫描和逐层烧结。
首先,SLS技术使用粉末材料作为原料,通常为金属粉末或塑料粉末。
在打印过程中,粉末被铺放在打印平台上,形成一层薄薄的粉末层。
接下来,激光束被投射到粉末层上。
激光束的功率密度和扫描速度可以根据需要进行调整,以控制烧结的深度和速度。
当激光束扫描到粉末层时,粉末颗粒之间的温度会迅速升高,达到熔点或软化点。
在激光束的作用下,粉末颗粒之间的连接形成烧结区域。
这些烧结区域会形成三维结构,并逐渐累积形成最终的打印对象。
在每一层烧结完成后,打印平台会下降一定距离,以便在下一层上铺设新的粉末层。
然后,新的激光束会再次扫描该层,进行下一层的烧结。
这个过程会重复进行,直到整个打印对象被制造完成。
需要注意的是,SLS技术的成型原理涉及到多个因素,如激光功率密度、扫描速度、粉末粒度、粉末成分等。
这些因素都会影响打印对象的精度、强度和表面质量。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求和材料特性进行参数调整和优化。
此外,SLS技术还可以与其他增材制造技术结合使用,如SLA(光固化)、FDM(熔融沉积成型)等。
这些技术的结合可以进一步提高打印对象的精度、复杂性和功能性。
sls烧结工艺方法SLs烧结工艺方法激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLs)是一种先进的三维打印技术,它利用高能激光束将粉末材料逐层烧结,最终构建出复杂的三维实体。
SLs烧结工艺方法具有高精度、高效率和无需模具等优点,被广泛应用于快速制造、原型制作和个性化定制等领域。
SLs烧结工艺方法的基本原理是利用激光束将粉末材料逐层烧结。
首先,将待加工的三维模型通过计算机辅助设计软件完成建模和切片处理。
然后,根据切片数据,将一层薄粉末材料均匀铺在烧结床上。
接下来,激光束在控制下扫描并照射在粉末层上,将其局部烧结固化。
被照射的粉末颗粒与周围未烧结的粉末颗粒粘结在一起,形成一个完整的烧结层。
然后,烧结床下降一层,再次均匀铺上粉末材料,重复上述烧结过程,直到整个三维模型构建完成。
SLs烧结工艺方法的关键技术是激光束的控制和粉末材料的选择。
激光束的控制需要精确的光学系统和高性能的扫描装置,以确保激光束的精准焦点和移动轨迹。
粉末材料的选择要考虑其烧结性能、流动性和成本等因素。
常用的粉末材料包括尼龙、ABS塑料、金属粉末等。
SLs烧结工艺方法具有许多优点。
首先,它可以制造复杂形状、内部结构复杂的零件,实现设计的自由度高。
其次,SLs烧结工艺方法无需模具,可以节省制造成本和时间。
再次,SLs烧结工艺方法可以实现快速制造,提高生产效率。
此外,SLs烧结工艺方法还可以进行批量生产和个性化定制,满足不同用户的需求。
然而,SLs烧结工艺方法也存在一些挑战和局限性。
首先,由于激光束的热效应,烧结零件的表面质量较差,需要进行后处理和表面修整。
其次,粉末材料的选择和质量控制对成品的质量和性能有重要影响。
再次,SLs烧结工艺方法的设备和材料成本较高,限制了其在大规模生产中的应用。
为了克服这些问题,研究人员和工程师们在SLs烧结工艺方法的改进和优化方面进行了大量的努力。
他们通过优化激光参数、改进粉末喷涂和烧结床等关键技术,提高了烧结零件的表面质量和成品率。
M290金属系统是M280系统的升级版本,
集成了EOS在激光粉末烧结领域多年的经验及该领域的最新技术。
在成型体积O21-34635106毫米的空间内,EOS M290 更快速、更灵活、更降低成本的从CAD数据直接生产金属零件。
用于批量生产模具、金属零部件以及快速成型件的直接金属烧结系统。
DMLS直接金属烧结系统,是指使用激光束对超精细金属粉末以层为单位进行烧结,使得极端复杂的设计例如复杂面、弯曲深槽、立体水道等设计得以实现。
一个专门为工业生产设计的更直观的用户界面、更智能的软件、开放及标准化的参数设置、升级的气体循环过滤系统。
模块化的组件:
系统配备400W光纤激光器,提供高性能、高稳定性、高质量的激光光源。
此系统兼容氮气及氩气两种保护气体,从而使得M290系统兼容从轻金属到不锈钢,从模具钢到超级合金的多种金属材料。
加强监测:
为满足工业需求,提高质量管理,更新了三个新的模块EOS PowderBed, EOSTATE Base, EOSTATE LaserMonitoring。
EOS PowderBed:在成型仓中安装一个摄像系统,检测每一层粉末铺粉情况,并拍摄。
EOSTATE Base :实时监控Z轴的位置、激光功率、扫描精度、成型仓温度、成型仓湿度、仓内压力等参数。
EOSTATE Laser Monitoring::激光检测模块,在整个生产全过程中实时监测激光功率。
升级的气体循环系统:
在自动过滤系统中添加了自动清洁组件,延长过滤器滤网寿命。
集成的保护气体管理系统更高效的保障了长时间连续烧结大型部件的品质。
更直观的软件:
将准备工作和数据计算在建模过程中分开:在办公桌上准备好的数据通过网络发动到设备上。
该系统主要运用在建模部分。
更大限度的为应用程序的开发提高效率且更灵活,更自由的在离线的情况下建模。
由于在离线的情况下完成前期工作,工程师可以更快速的处理复杂的部件和大型的数据文件。
更直观的操作界面:
系统可以通过触摸屏直接操作,一个直观的图形操作界面。
使用提示引导操作人员使用设备。
使用更广泛:
更广泛的材料:不锈钢、高温合金、工具钢等金属。
更广泛的应用:EOS parametersets用于制造零件的数据分析软件(PPPS)。
为满足新材料研发的需求使用的开放型参数开发包。
系统内置的流程处理软件集成了EOS超过20年的激光烧结经验以及大量的烧结策略及特性,这些策略及特性保障了M290系统可以为不同的材料及应用进行烧结过程的优化。
EOS为M290系统提供了多种金属粉末材料及对应的参数设置,这些参数设置已针对对应的应用进行了优化。
系统容量(产能)可通过选配不同配置满足不同客户的要求。
IPCM系统的不同模块可以增加产能及零件稳定性,并可在任何时候添加模块。
EOS M290系统独特的优势,是其制造的金属部件及模具的高质量,以及提供的满足不同应用的人体工程学配套设备。
这些优势使M290系统成为在产品全生命周期进行小批量生产的最优选择。
M290系统参数
最大成型尺寸250mm×250mm×325mm
激光发射器类型Yb-fibre 光纤激光器
激光功率≥400W
激光光斑直径调整范围100微米-500微米
激光精度XY轴激光精度≤±6微米,Z轴铺粉精度≤±10微米
层厚20-100微米
制造速度≥5cm³-20cm³/小时
扫描速度≥7000mm/s
光学系统F-theta-lens,高精度振镜
氮气发生装置系统内置
氮气氩气自动切换装置系统内置
气体保护系统气体平流烟尘回收系统
气体过滤系统自动感应式保护气体过滤系统
刮刀装置碳纤维毛刷刮刀,陶瓷刮刀,高速钢刮刀铺粉方向横向,单向铺粉
扫描系统SCANLAB振镜扫描系统
仓内温度探测系统全幅面主动扫描探测
除粉系统液态真空除粉系统
产品尺寸
系统O21-34635106
建议安装空间4.8m×3.6m×2.9m(长×宽×高) 重量1,250 kg
数据处理
PC windows操作系统
数据切层处理软件RP-tools
数据优化输入软件PSW
CAD接口STL或其他可转换的格式
网络以太网
预处理软件Magics Rp专业版。