Technologia SLS - selektywne spiekanie laserowe proszków na bazie poliamidu PA12

Technologia SLS, czyli Selective Laser Sintering jest obok SLA jedną z najstarszych technik szybkiego prototypowania.  Jest ona rozwijana od ponad 30 lat i obecnie jest najczęściej stosowaną technologią w ramach krótkoseryjnej produkcji technicznych elementów finalnych, z pośród wszystkich istniejących metod wydruku 3D. Można stwierdzić, że w niektórych przypadkach jest to rozwiązanie konkurencyjne dla produkcji elementów technicznych w wyniku formowania wtryskowego. Coraz więcej jednostek wykorzystuje SLS jako alternatywę do produkcji nisko-seryjnej skomplikowanych geometrycznie części poliamidowych.

Zalety technologii SLS przy produkcji krótkoseryjnej:

  • certyfikacja biozgodności i przydatności przy kontakcie z żywnością, dla materiału PA2200
  • wytrzymałe materiały techniczne (około 80-90% wytrzymałości poliamidu PA12 z wtrysku)
  • relatywnie niski koszt materiału i eksploatacji, w porównaniu do innych technologii druku 3D
  • rewelacyjna swoboda projektowania, dzięki braku konieczności stosowania struktur podporowych
  • proste oczyszczanie detali z niespieczonego proszku
  • wysoka prędkość pracy przy budowie sporej ilości detali w porównaniu do innych technologii druku 3D
  • wysoka trwałość maszyn
  • możliwość ponownego użycia niespieczonego proszku
  • szybki zwrot z inwestycji
  • sprawdzona i uznane rozwiązanie, rozwijane od ponad 25 lat na rynku komercyjnym
  • klasa dokładności wymiarowej DIN EN ISO 286-1 klasa 12-13, w zależności od wielkości detalu (w praktyce jest to od +/-0,15 dla detali do 100 mm do +/-0,3 dla detali większych, w stosunku od rodzaju geometrii i ułożenia w komorze roboczej). Przy produkcji seryjnej jednego detalu można zoptymalizować proces i uzyskać dokładności lepsze niż +/-0,1 mm

Najbardziej popularne materiały wykorzystywane w technologii SLS, to poliamidy (przede wszystkim PA12 i PA11), a także polistyren i mieszaniny poliamidów z wypełniaczami (mączką szklaną, krótkimi włóknami węglowymi proszkiem aluminiowym i innymi). Interesującą nowością dla tej technologii jest wprowadzenie w 2011 przez firmę EOS materiału „PEEK HP3” (maszyna EOS P800),  zawierającego się w gronie wysokotemperaturowych tworzyw sztucznych z rodziny poli-arylo-etero-ketonów. Materiał ten cechuje się punktem topnienia na poziomie 384oC i może on pracować w temperaturach do 280oC oraz cechuje się także wysoką odpornością chemiczną i wytrzymałością mechaniczną, a także ma potencjał do uzyskania certyfikowanej biozgodności. Jednak najczęściej stosowany materiał w dalszym ciągu stanowi PA2200 (PA12).

Sposób działania maszyny SLS

Sposób działania drukarek 3D w technologii SLS przypomina w pewnym stopniu technologię SLA, lecz zamiast materiału ciekłego nakładane są warstwy sproszkowanego polimeru na stół roboczy. W następnym etapie jest on przetapiany selektywnie poprzez skupioną wiązkę lasera, pracującego w paśmie długiej podczerwieni (głównie laser CO2). Zanim promień lasera trafi na 2 zwierciadła skanera galwanometrycznego, tak by jego skupiona energia nie uszkodziła zwierciadeł, zostaje on wstępnie powiększany. Promień przechodzi przez soczewkę pola płaskiego typu F-theta. Po odbiciu od zwierciadeł, skupiany jest na powierzchni proszku, gdzie poprzez ruch zwierciadeł selektywnie przetapiane są ścieżki konturowe i wypełniające aż do przetopienia kształtu odpowiedniej warstwy. Stół roboczy następnie obniża się, a ramię wyposażone w wałek lub ostrze nanosi kolejną warstwę proszku. Cały proces zachodzi w atmosferze azotu, tak aby nie doprowadzić do spalenia materiału.

Zasada działania technologii SLS, począwszy od danych CAD 3D, a skończywszy na gotowym detalu.

Technologia SLS posiada ogromy potencjał produkcyjny, lecz póki co należy do jednej z trudniejszych metod druku 3D, czego przyczyną jest sam proces odbywający się w wysokich temperaturach bliskich punktowi topnienia materiału (aby minimalizować skurcz budowanych detali - przykładowo dla PA2200 jest to ok. 170oC). Bardzo istotne jest więc posiadanie podstawowej wiedzy technologicznej wśród wszystkich firm, które pragną wejść w rynek produkcyjnego druk 3D części finalnych metodą SLS. BIBUS MENOS jest pierwszą firmą w Polsce, która w 2008 roku zainwestowała w system SLS. Uzyskane przez te wszystkie lata doświadczenie oferowane jest naszym Klientom, wraz z zakupionym systemem firmy EOS. Zapewniamy ciągłe wsparcie aplikacyjne i techniczne.

Dlaczego warto postawić na maszyny SLS EOS

Firma EOS Gmbh jest światowym liderem w zakresie przemysłowych systemów SLS , służących do krótkoseryjnej produkcji detali dla lotnictwa, motoryzacji i medycy. Ponad 60% użytkowników maszyn EOS posiada więcej niż jedno urządzenie. Są także tacy użytkownicy, którzy zainwestowali w parki maszyn powyżej 10 systemów, potwierdzając tym samym ich jakość, niezawodność oraz szybki zwrot z inwestycji. 

Firma EOS rozwija technologię SLS od początku lat 90-tych i nieprzerwanie dyktuje tempo rozwoju tej technologii, przy zachowaniu wysokiej jakości rozwiązań oraz profesjonalnej obsługi klienta, gwarantując kompleksowe podejście wraz ze wsparciem technologicznym, aplikacyjnym oraz materiałowym.

Wirnik wysokoobrotowej wirówki laboratoryjnej zbudowany w technologii SLS z materiału PA2200.

Prototypowy zbiornik paliwa wykonany z materiału PA2200, który jest odporny na działanie benzyny.

Specjalny uchwyt do systemu transportowego proszku IPCM firmy EOS produkowany w ilościach setek sztuk jako detal finalny.

 

loading...