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SLS快速成形的原理及优点

发布时间:11-07-07 关注次数:
选择性激光烧结(以下简称SLS)技术最初是由美国德克萨斯于1989年在其硕士论文中提出的。后美国公司于1992年推出了该工艺的商业化生产设备Sinter Sation。几十年来,在SLS领域做了大量的研究工作,在设备研制和工艺、材料开发上取得了丰硕成果。德国公司在这一领域也做了很多研究工作,并开发了相应的系列成型设备。   
国内也有多家单位进行SLS的相关研究工作,也取得了许多重大成果,如研制的RAP-I型激光烧结快速成型系统和开发的AFS一300激光快速成型的商品化设备。   
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。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。  
SLS快速成形整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成,工作时粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由铺粉辊将粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均匀铺上一层,计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹,有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后,工作活塞下降一个层厚,铺粉系统铺上新粉.控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复,层层叠加,直到三维零件成型。最后,将未烧结的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。对于金属粉末激光烧结,在烧结之前,整个工作台被加热至一定温度,可减少成型中的热变形,并利于层与层之间的结合。   
与其它快速成型(RP)方法相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为SLS的成型材料。目前,可成功进行SLS成型加工的材料有石蜡、高分子、金属、陶瓷粉末和它们的复合粉末材料。由于SLS成型材料品种多、用料节省、成型件性能分布广泛、适合多种用途以及SLS无需设计和制造复杂的支撑系统,所以SLS的应用越来越广泛。