[服務(wù)項目]主題： SLS 技術(shù)原理特點及燒結(jié)工藝- ... 發(fā)布者： 康速3d打印
05/13/2016
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SLS 技術(shù)原理特點及燒結(jié)工藝-3D打印加工
3D打印技術(shù)正在快速改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，美國、德國等發(fā)達國家高度重視并積極推廣該技術(shù)。不少專家認為，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化、定制化為特點的3D打印技術(shù)為代表的新制造技術(shù)將推動第三次工業(yè)革命。
接下來3D打印加工企業(yè)來為大家講述——SLS 技術(shù)原理特點及燒結(jié)工藝
SLS 技術(shù)原理及其特點 ：
整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成,工作粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均勻鋪上一層,計算機根據(jù)原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡,有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的一個層面。完成一層后,工作活塞下降一個層厚,鋪粉系統(tǒng)鋪上新粉,控制激光束再掃描燒結(jié)新層。如此循環(huán)往復(fù),層層疊加,直到三維零件成型。
SLS工藝采用半固態(tài)液相燒結(jié)機制，粉體未發(fā)生完全熔化，雖可在一定程度上降低成形材料積聚的熱應(yīng)力，但成形件中含有未熔固相顆粒，直接導(dǎo)致孔隙率高、致密度低、拉伸強度差、表面粗糙度高等工藝缺陷，在SLS 半固態(tài)成形體系中，固液混合體系粘度通常較高，導(dǎo)致熔融材料流動性差，將出現(xiàn) SLS 快速成形工藝特有的冶金缺陷——“球化”效應(yīng)。球化現(xiàn)象不僅會增加成形件表面粗糙度，更會導(dǎo)致鋪粉裝置難以在已燒結(jié)層表面均勻鋪粉后續(xù)粉層，從而阻礙SLS 過程順利開展。由于燒結(jié)好的零件強度較低,需要經(jīng)過后處理才能達到較高的強度并且制造的三維零件普遍存在強度不高、精度較低及表面質(zhì)量較差等問題。 在SLS出現(xiàn)初期，相對于其他發(fā)展比較成熟的快速成型方法，選擇性激光燒結(jié)具有成型材料選擇范圍廣，成型工藝比較簡單（無需支撐）等優(yōu)點。但由于成型過程中的能量來源為激光，激光器的應(yīng)用使其成型設(shè)備的成本較高，隨著2000 年之后激光快速成形設(shè)備的長足進步（表現(xiàn)為先進高能光纖激光器的使用、鋪粉精度的提高等），粉體完全熔化的冶金機制被用于金屬構(gòu)件的激光金屬快速成型。
SLS 技術(shù)燒結(jié)工藝：
材料不同，具體的燒結(jié)工藝也有所不同。
第一點：
高分子粉末材料燒結(jié)工藝 其過程分為前處理、粉層燒結(jié)疊加以及后處理三個階段。 前處理：此階段主要完成模型的三維CAD造型，并經(jīng)STL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后輸入到粉末激光燒結(jié)快速成型系統(tǒng)中。
粉層激光燒結(jié)疊加：在這個階段，設(shè)備根據(jù)原型的結(jié)構(gòu)特點，在設(shè)定的建造參數(shù)下，自動完成原型的逐層粉末燒結(jié)疊加過程。當所有疊層自動燒結(jié)疊加完成后，需要將原型在成型缸中緩慢冷卻至40℃以下，取出原型并進行后處理。 后處理：激光燒結(jié)后的PS原型件強度很弱，需要根據(jù)使用要求進行滲蠟或滲樹脂等補強處理。
第二點：
金屬零件間接燒結(jié)工藝 該工藝的過程主要分為三個階段：SLS原型件（綠件）的制作、粉末燒結(jié)件（褐件）的制作、金屬熔滲后處理。 SLS原型件的制作階段過程為CAD模型——分層切片——激光燒結(jié)（SLS）——RP原型（綠件），此階段的關(guān)鍵在于，如何選用合理的粉末配比和加工工藝參數(shù)實現(xiàn)原型件的制作。 “褐件”制作階段過程為二次燒結(jié)（800℃）——三次燒結(jié)（1080℃），此階段的關(guān)鍵在于，燒失原型件中的有機雜質(zhì)獲得具有相對準確形狀和強度的金屬結(jié)構(gòu)體。 金屬熔滲階段過程為二次燒結(jié)（800℃）——三次燒結(jié)（1080℃）——金屬熔滲——金屬件。此階段的關(guān)鍵在于，選用合適的熔滲材料及工藝，以獲得較致密的金屬零件。
第三點：
金屬零件直接燒結(jié)工藝 基于SLS工藝的金屬零件直接制造工藝流程為：CAD模型——分層切片——激光燒結(jié)（SLS）——RP原型零件——金屬件 。
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最后更新: 2016-05-13 15:00:26
