什么是选择性激光烧结 (SLS) 3D 打印

选择性激光烧结或 SLS 3D 打印是一种流行的技术，被许多需要高质量 3D 打印部件的企业、爱好者和发明家使用。 该过程涉及使用由 CAD 模型控制的激光束来融合粉末材料，从而生成 3D 打印模型。

SLS 打印是独一无二的。 但是，它需要更高的知识和理解才能更好地使用。 本文将通过介绍 SLS 3D 打印概念来回答什么是选择性激光烧结的问题。 然后它将讨论该过程以及如何将其应用到您的项目中。 继续阅读！

SLS 打印是一种涉及使用激光融合粉末材料以形成刚性 3D 模型的技术。 大多数企业都喜欢它，因为它具有高精度并且适合制造几何形状复杂的产品。

Carl Deckard 和 Joe Beaman，德克萨斯大学的学生兼机械工程教授，开发了 SLS AM 技术。 该方法是一种粉末床融合技术（即，它涉及使用热能选择性地融合粉末床的区域）并于 1980 年获得专利。

由于该方法的大量改进，它适用于塑料、陶瓷和玻璃等多种材料。 因此，它像立体光刻和熔融沉积建模工艺一样被广泛采用，尽管它既昂贵又复杂。

SLS 3D 打印是一项独特的技术，以准确度、精密度和 优质的 3D 打印部件. 以下是有关其工作原理的分步指南：

准备 CAD 文件

使用 CAD 软件设计 CAD 文件并将其导出为 3D 可打印文件格式（例如，OBJ 或 STL）。 指定打印设置、模型的方向和排列、打印时间的估计和切片。 准备好 CAD 文件后，将说明发送到打印机。

准备打印机

准备 3D 打印机取决于您使用的打印机类型。 您可能需要对传统 SLS 3D 打印机进行大量培训才能做好准备。 对于台式 SLS 打印机，您拥有简单高效的东西。

印刷

操作员将粉末材料沉积在位于构建室的平台（粉末床）上。 然后，SLS 3D 打印机在 CAD 设计的控制下使用激光在平台的特定部分烧结粉末。

这会在大量未融合的粉末材料中创建实体 3D 打印部件。 融合后，平台下降一层到构建室，然后重复该过程。

散热器

构建室在打印外壳内外缓慢冷却，以确保 3D 模型的最佳机械性能。

后期处理

操作员将成品部件从构建室中取出，并将其与未熔化的粉末材料分开。 未融合的粉末材料是可回收的，3D打印模型可以进行后处理。

SLS 3D打印基于其优势在多个行业中是一种流行的技术。 以下是该过程的一些优点。

与立体光刻 (SLA) 和熔融沉积建模 (FDM) 等其他增材制造工艺不同，SLS 不需要专门的支撑结构。 这是因为打印过程中存在未烧结的粉末。

由于支持结构，SLS 3D 打印适用于制作高度复杂的设计。 借助这项技术，设计师可以探索和释放传统工艺无法实现的不同设计可能性。 SLS 在设计方面的另一个独特优势是设计人员可以将需要多个零件的复杂组件整合为一个。

SLS 3D 打印是速度最快的增材制造技术之一，不会损失成品部件的功能。 与 FDM 等层沉积方法相比，该过程也非常精确。

由于 3D 打印机构建空间的最大化使其能够处理多个部件，因此生产率很高。 这也将是后处理时间。

只有在考虑了设备所有权、材料和人工成本后，才能计算出使用流程的每部分成本。 由于以下原因，SLS 3D 打印的每个零件成本较低

SLS 打印允许轻松修改设计。 因此，设计人员可以使用相同的机器和材料制作原型和最终用途部件。 与传统工艺不同，这种易于修改的方式确保了更少的成本和时间消耗。

尽管 SLS 增材制造在多个行业中很受欢迎，但它也有缺点。 以下是您需要注意的一些事项：

这是对适用于 SLS AM 的材料类型的限制。 该技术适用于塑料聚合物、陶瓷和玻璃，其中尼龙最常见。 因此，对于那些看重SLS优势的人来说，原材料的限制可能会受到限制。

SLS印刷所用的原材料是粉末状的，不小心会被吸入体内。 这可能导致多种健康状况，例如哮喘和癌症。 此外，制造商必须花费大量资金来确保操作员佩戴手套、空气过滤面罩和其他适当的身体覆盖物来装饰自己。

通常，SLS 打印机的成本很高。 尽管台式 SLS 打印机的成本低于传统打印机，但与 SLA 和 FDM 等其他技术相比价格偏高。

SLS 3D 打印部件质地粗糙，适用于机械和测试目的。 它们复杂的设计和纹理使得选择正确的后处理方法变得困难。 例如，由于易于操作，染色比油漆更可取。 然而，染色也会增加零件尺寸，使其不适用于尺寸应完好无损的精加工产品。

SLS 材料始终为粉末状，包括塑料聚合物、陶瓷和玻璃。 在众多材料中，聚酰胺/尼龙是最常见的，因为它们具有理想的烧结性能和机械性能（例如，耐用性、环境稳定性和抗冲击性）。 SLS 打印中使用了许多变体，每种都适用于不同的行业。 以下是您可以应用于项目的变体。

尼龙 11 由蓖麻油制成。 它具有更高的延展性、柔韧性、强度、抗冲击性、耐化学性、低吸收性、耐磨性。 因此，它非常适合制造需要的零件 活铰链，例如夹具和固定装置、按扣、夹子和铰链。

尼龙 12 是更常见的 SLS 3D 打印材料，以其多功能性、高抗冲击性和耐温性、耐用性和在各种环境条件下的稳定性而闻名。 它还具有出色的细节和尺寸精度，使其成为高性能原型制作的合适材料。 它也坚硬而坚韧，但比其他尼龙略粗糙，适用于制造永久性夹具、夹具和工具。

Nylon 12 GF 是一种玻璃填充复合 SLS 3D 打印材料。 它具有出色的机械刚度、卓越的尺寸稳定性、热稳定性和良好的表面光洁度，使其适用于多种工业环境。

铝填充尼龙适用于具有高金属光泽的部件。 由于是铝制部件，它坚硬且具有高导热性。 然而，它不导电。 该材料适用于快速加工和夹具。

碳纤维填充尼龙是一种以刚度和重量轻着称的材料。 它适用于制造适用于高温或高性能场合的产品。 其中包括制造运动器材、快速工具、无人机和赛车。

打印完成后，可以直接使用SLS 3D打印件。 但是，您也可以将打印的部分置于其他 后处理选项 为了更好的美学或功能。 常见的后处理选项包括：

喷珠是一种常见的后处理方法，涉及将磨料推向表面。 所涉及的材料是玻璃或塑料“珠子”，适用于获得光滑的表面或去除材料表面的毛刺。 零件尺寸略有变化 珠光处理. 因此，它不适用于细节很重要的零件。

抛光是另一种后处理方法，可使 3D 打印部件的表面光滑有光泽。 它涉及清洁表面并进行化学处理。 抛光在美学上更重要。 例如，汽车行业使用它来实现显着的镜面反射。

电镀是一种过程，涉及通过电化学装置使用另一种金属对烧结部件进行涂层。 这里，烧结部分是阴极，而涂层金属是阳极。 两者都浸入溶液中并通过直流电，金属会覆盖烧结部件。 经过电镀的 3D 打印部件变得导电，强度和功能得到改善。 根据用于涂层的材料，它也可以变得美观。

染色涉及在 3D 打印部件上应用染料或颜料以达到美观效果。 打印部件被清洗并浸入染料容器中。 根据染料的类型，您可能需要粘合剂。 染色导致内部和外部表面的完全覆盖，并渗透到零件的深处。 使用时会增加零件尺寸，不适用于需要控制零件尺寸的产品。

绘画涉及将颜料、油漆或颜色等多种物质应用于 3D 打印部件。 SLS 3D 打印部件可以涂上耐磨、表面硬度、水密性以及极限标记和污迹。 油漆 也增加了零件尺寸。 因此，它可能不适合需要严格控制零件尺寸的产品。

所有 SLS 打印机都基于之前突出显示的程序工作。 然而，根据它们的激光类型、构建体积和 3D 设计存在差异。 市场上有多种类型的 SLS 打印机。 但是，它们主要分为两类，即：

传统的 SLS 3D 打印机价格高、构建量大，因此是服务机构和大型企业的合适打印机。 他们使用单个或多个高功率激光器进行烧结，并且需要惰性环境以防止粉末材料氧化和降解。

传统的 SLS 3D 打印机占用空间大，最小的占地约 10 平方米。 它们的成本也很高，起价约为 100,000 美元。 因此，许多企业无法访问它们。

台式工业 SLS 打印机与传统打印机不同，因为它们的功能有所取舍。 权衡可能是较低的零件质量和复杂的手动工作流程，这将影响它们在工业和生产环境中的使用。 与传统打印机相比，它们的尺寸较小，但构建体积更小。 然而，他们生产高质量的零件。

SLS 3D 打印是许多行业产品开发中常用的流程。 以下是一些使用该技术的行业及其行业应用示例。

一些用于航空航天工业的零件通常由 SLS 制造 3D打印技术. 阿联酋航空等航空公司使用该技术制造飞机的内部部件和机舱部件，例如视频监控罩和通风口格栅

SLS 打印技术可实现汽车行业的创新。 例如，汽车设计师可以比赛车运动中的其他传统技术更快地改进汽车设计。 从阿尔法罗密欧在其汽车的空气动力学开发中利用 SLS 3D 打印的方式可以看出这一点。

消费品行业也使用 SLS 打印来制作多种产品。 例如，奢侈品消费品公司 Chanel 使用 SLS 技术制造睫毛膏刷。 凭借这项技术，香奈儿能够优化睫毛膏刷的设计。

其他应用包括在鞋类产品中的使用，阿迪达斯等公司使用该技术生产定制鞋垫和凉鞋。

SLS 3D 打印生产以增强刚性着称的部件，这是医疗保健行业所需的常见属性。 在这里，它适合在内部制造即用型、患者专用的医疗设备。 其中包括假肢和矫形器（即肢体置换+支架）以及手术模型和工具。

选择性激光烧结基于精度、准确度、生产率等优势，在许多行业中很受欢迎。 只有热爱研究的头脑才能掌握这项技术。 因此，本文以最简单的方式介绍了这个概念。 方法很简单； 然而，外包给正确的服务是体验最佳选择性激光烧结工艺的正确方法。

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是的，您可以使用 SLS 3D 打印进行小批量生产。 目前，它是低产量运行的注塑成型的替代品。 在这里，该技术适用于制造具有复杂形状和几何形状的零件。

是的，您可以使用 SLS 3D 打印快速制作功能性聚合物的原型。 由于其高度的设计自由度和准确性，它优于 FDM 和 SLA 等其他技术。 因此，采用该技术制造的零件具有良好且一致的机械性能。

SLS打印和SLM打印是两种流行的3D打印技术，具有独特的性能和功能。 SLS 涉及使用激光通过将材料升高到低于其熔点的温度来熔化粉末材料。 它与尼龙、玻璃和陶瓷等塑料聚合物相容。 另一方面，SLM 通过将粉末材料提高到熔点来融合它们。 适用于金属材料。

制造商在使用该工艺时面临的主要劣势是原材料的限制。 目前，该方法仅适用于 PA-11、PA-12、PEEK 等塑料聚合物。 因此，该工艺及其优点不适用于制造中更常见的其他材料，例如金属。