С 9:00 до 18:00 по будням
Главная \ О компании \ Статьи \ Этапы процесса SLS (Селективное лазерное спекание)

Этапы процесса SLS (Селективное лазерное спекание)

В данной статье мы подробно опишем процесс печати по технологии SLS, из каких этапов он состоит и зачем они необходимы.

Весь процесс производства по технологии SLS можно разделить на отдельные этапы.

Этапы процесса селективного лазерного спекания порошков (SLS)

  1. Подготовка порошка
  2. Прогрев оборудования
  3. Подготовка рабочего задания
  4. Процесс выращивания
  5. Окончание печати и остывание
  6. Распаковка камеры построения
  7. Постобработка выращенных деталей

Подготовка порошка и прогрев оборудования

В технологии SLS применяется мелкодисперсный порошок термопластичного материала, чаще всего полиамида, который под действием лазерного излучения расплавляется согласно программе. Перед производством подготавливают рабочую смесь, состоящую из нового порошка и уже использованного в процессе, так называемая «вторичка». Для разных материалов пропорция замешивания порошков отличается, например для распространенного материала PA2200 используется соотношение 50/50.

Обновление рабочей смеси новым порошком ОБЯЗАТЕЛЬНО требуется делать для качественного построения, иначе на деталях будут появляться дефекты печати, так называемая «апельсиновая корка». Дело в том, что рабочая смесь, которая побывала в рабочей камере и подвергалась воздействию температуры, деградировала. Частицы порошка слиплись, и расплав такой смеси стал менее текучим. В результате при расплавлении лазером слой плохо растекается, и образуются дефекты формы.

Прогрев оборудования

Рабочая смесь засыпается в 3D-принтер, и установка ставится на прогрев до рабочей температуры. Этот этап необходим для равномерного прогрева всей установки и засыпанного в нее порошка. Обычно для прогрева требуется не менее 2ч, по истечению которых прогревается рабочая камера до заданной температуры и прогревается рабочая смесь внутри баков. Столь продолжительное время требуется для равномерного прогрева, так как термопласты обладают невысокой теплопроводностью.

Подготовка рабочего задания

Для работы требуется подготовить управляющую программу, а именно расположить весь имеющийся объем деталей в камере построения. На данном пункте не будем подробно останавливаться, просто Вам нужно знать, что из-за высокой дороговизны материала и невозможности использовать материал, побывавший в процессе без обновления, требуется плотно сформировать рабочее задание, уместив детали в минимальную высоту/объем построения. Именно из-за этого большинство SLS-принтеров не запускаются по требованию, а собирают определенный эффективный объем деталей, чтобы максимально плотно скомпоновать рабочую камеру. И именно из-за этого мелкие детали печатать более выгодно, чем крупные неудобные корпуса, которым требуется дополнительный объем деталей для компоновки.

Процесс выращивания

Изготовление происходит послойно. Лазер сначала проходит контур деталей, а потом заполняется центральная часть. Платформа опускается на толщину слоя, обычно 100 мкм, разравнивающее устройство наносит слой порошка, и включается прогрев камеры построения до нужной температуры. Температура в камере построения должна поддерживаться в определенных заданных границах, на примере PA2200 в диапазоне 174-175 0С. Так как в технологии SLS не применяются поддерживающие структуры, а детали поддерживаются за счет самого рабочего материала, то в случае резкого перепада температуры, спеченный слой может выгнуться из-за внутренних напряжений. Именно поэтому в камере должна поддерживаться определенная рабочая температура, чтобы не было коробления деталей, и именно поэтому каждый новый слой перед проходом лазера сначала хорошо прогревается дампами, и только после этого лазером добавляется небольшое количество энергии для спекания нужного сечения. Процесс печати должен быть непрерывен и не допускает даже кратковременной остановки. Т.е. как на том же FDM-принтере не получится при печати SLS продолжить работу после остановки. Даже кратковременная остановка влечет снижение температуры в камере построения, в следствие чего коробление деталей и невозможность нанесения нового слоя порошка.

Именно из-за сложности процесса поддержания температуры внутри камеры построения технология SLS не распространена для персональных 3D-принтеров.

Окончание печати и остывание

После окончания процесса выращивания требуется время на остывание. Сначала остывание идет вместе с оборудованием. Потом камеру помещают либо в термошкаф, либо в специальный бокс для остывания. Данный процесс нельзя ускорить или резко охладить рабочую камеру, так как неравномерное остывание приводит к деформации деталей при остывании. Пластиковый порошок медленно остывает из-за своей низкой теплопроводности. Края остывают, а середина уже требует большего времени. Зачастую, даже после нескольких дней остывания при распаковке камеры в середине сборки еще достаточно горячо.

Распаковка камеры построения

При распаковке детали достаются из порошка и подвергаются последующей обработке  в пескоструйной камере, чтобы убрать остатки материала.

Постобработка выращенных деталей

После обработки в пескоструйной камере детали могут подвергаться различным видам постобработки, а именно:

- галтование для сглаживания поверхностей

- ручная шлифовка

- покраска

- пропитка детали наполнителем

Подробное описание процессов постобработки мы осветим в отдельной нашей статье.

 

Если Вам требуется консультация или хотите заказать 3d-печать своих деталей, пишите на project@rt-ecat.ru или звоните по телефону 8 929 684 06 85. Вы можете также воспользоваться формой обратной связи.

Остались вопросы?
Заполните форму и наш специалист свяжется с Вами!
О компании 

 ООО «ИЦ АТ»   создано в январе 2018 г. в качестве центра координации, создания, подбора и адаптации решений по использованию 3D-технологий на предприятиях в разных областях промышленности.

Адрес:
Москва, ул. Горбунова, д.2, стр.2
С 9:00 до 18:00 по будням