En la actualidad, se han logrado muchos logros importantes en sistemas de moldeo RP, máquinas de moldeo SLS, investigación de polvos metálicos, teoría de sinterización y rutas de escaneo en China.
El principio de la impresión 3D SLS:
1) El polvo de plástico está en el recipiente de alimentación de la izquierda, y la plataforma de elevación del recipiente de alimentación de polvo se eleva durante la impresión, y el polvo es empujado hacia la placa de impresión por el rodillo de dispersión de polvo para formar un plano de capa de polvo muy delgado ;
2) El escaneo selectivo se realiza en la capa de polvo de acuerdo con la ruta CAD de la rebanada y se sinteriza debido a la alta temperatura del foco del láser para generar una rebanada sólida con un cierto grosor;
3) Después de completar una capa de sinterización, la plataforma de impresión desciende de acuerdo con la altura de corte, y el rodillo horizontal vuelve a esparcir el polvo y luego comienza una nueva capa de sinterización;
4) Repita esto hasta que todas las capas estén sinterizadas. El modelo sólido impreso se puede sacar reciclando el polvo sin sinterizar.
Postprocesamiento
Después de sacarlo de la sala de moldeo, use cepillos y herramientas especiales para eliminar el exceso de polvo en la pieza de trabajo. Después de una limpieza y pulido adicionales, se requiere un procesamiento adicional para el material prototipo.
Ventajas y desventajas del proceso SLS
(1) Ventajas del proceso SLS
1) Diversidad de materiales de moldeo y bajo precio. Es la característica más notable de SLS. Teóricamente, todos los materiales que pueden formar conexiones atómicas entre polvos después del calentamiento por láser pueden usarse como materiales de moldeo SLS. En la actualidad, los materiales comercializados incluyen principalmente polvo plástico, polvo de cera, polvo metálico recubierto, polvo cerámico recubierto con un aglutinante en la superficie, arena recubierta, etc.
2) Casi no hay requisitos para la forma de la pieza de trabajo. Dado que el polvo de la capa inferior se convierte naturalmente en el soporte de la capa superior, SLS es autosuficiente y puede producir cualquier forma compleja, que no está disponible en muchas tecnologías de RP. La formación no está limitada por la incapacidad de las herramientas para alcanzar ciertas superficies en el mecanizado convencional.
3) La tasa de utilización de materiales es alta. El polvo sin sinterizar se puede reutilizar.
4) Las piezas tienen buenas propiedades mecánicas. El producto terminado se puede usar directamente para pruebas funcionales o uso en lotes pequeños.
5) Realizar la integración de diseño y fabricación. El software de soporte puede convertir automáticamente los datos CAD en datos STL en capas, generar automáticamente códigos NC de acuerdo con la información de la capa y hacer que la máquina formadora complete el procesamiento capa por capa y la acumulación de materiales sin intervención humana.
(2) Desventajas del proceso SLS
1) El costo del equipo es alto.
2) El interior de la pieza es suelto y poroso, la rugosidad de la superficie es grande y las propiedades mecánicas no son altas.
3) La calidad del producto se ve muy afectada por el polvo y no es fácil de mejorar.
4) El tamaño máximo de las piezas fabricables está limitado.
5) El proceso de moldeo consume mucha energía y el proceso de posprocesamiento es complicado.
Ejemplo de aplicación SLS
La tecnología SLS se ha aplicado con éxito en muchas industrias, como la automotriz, la construcción naval, la aeroespacial, la aviación, la comunicación, el sistema microelectromecánico, la construcción, el tratamiento médico, la arqueología, etc. Ha inyectado nueva creatividad en muchas industrias manufactureras tradicionales y también ha traído la soplo de informatización. En resumen, el proceso SLS se puede aplicar a las siguientes ocasiones:
1) Creación rápida de prototipos. El proceso SLS puede fabricar rápidamente el prototipo de las piezas diseñadas y evaluar y corregir los productos a tiempo para mejorar la calidad del diseño; puede permitir a los clientes obtener modelos de piezas intuitivos; puede fabricar modelos complejos para la enseñanza y la prueba.
2) Elaboración e investigación y desarrollo de nuevos materiales. Usando el proceso SLS, se pueden desarrollar algunos tipos nuevos de partículas para fortalecer materiales compuestos y carburo cementado.
3) Fabricación y procesamiento de lotes pequeños y piezas especiales. En el campo de la fabricación, a menudo se encuentra la producción de pequeños lotes y piezas especiales. Estas piezas tienen un ciclo de procesamiento largo y un coste elevado, y algunas piezas con formas complejas ni siquiera pueden fabricarse. El uso de la tecnología SLS puede realizar económicamente la fabricación de lotes pequeños y formas complejas.
4) Fabricación rápida de herramientas y herramientas. Las piezas fabricadas por SLS se pueden utilizar directamente como moldes, tales como fundición a la cera perdida, fundición en arena, moldeo por inyección, modelos metálicos de alta precisión con formas complejas, etc.; las piezas moldeadas también se pueden utilizar como piezas funcionales después del procesamiento posterior.
5) Aplicación en ingeniería inversa. El proceso SLS puede recrear el volumen CAD del prototipo de acuerdo con el prototipo de pieza existente mediante el uso de varias tecnologías digitales y CAD sin dibujos de diseño o dibujos incompletos y sin modelos CAD.
6) Aplicación en medicina. Las piezas sinterizadas por el proceso SLS se pueden utilizar para ingeniería artificial debido a su alta porosidad. Según investigaciones clínicas extranjeras sobre hueso artificial preparado con tecnología SLS, la biocompatibilidad del hueso artificial es buena.
El desarrollo de la tecnología SIS tendrá un impacto positivo en la investigación, el desarrollo y la aplicación de equipos, la investigación de nuevas tecnologías y nuevos materiales, y promoverá en gran medida el desarrollo de la industria manufacturera hacia la protección del medio ambiente, el ahorro de energía y la alta eficiencia.
JR ha hecho una gran contribución al proceso SLS, proporcionando a los clientes prototipos rápidos, prototipos rápidos, piezas finales, etc. Incluye principalmente automóviles, consumo, construcción, construcción naval, aeroespacial y otros campos.