V současné době bylo v Číně dosaženo mnoha významných úspěchů v systémech formování RP, formovacích strojích SLS, výzkumu kovových prášků, teorii slinování a skenovacích drahách.
Princip SLS 3D tisku:
1) Plastový prášek je v podávacím zásobníku na levé straně a zvedací plošina zásobníku na podávání prášku se během tisku zvedá a prášek je tlačen na tiskovou desku válečkem pro nanášení prášku, aby se vytvořila velmi tenká rovina vrstvy prášku ;
2) Selektivní skenování se provádí na vrstvě prášku podle dráhy CAD řezu a slinuje se dohromady kvůli vysoké teplotě laserového ohniska, aby se vytvořil pevný řez s určitou tloušťkou;
3) Po dokončení jedné vrstvy slinování tisková platforma klesá podle výšky řezu a horizontální válec znovu rozprostírá prášek a poté zahájí novou vrstvu slinování;
4) Toto opakujte, dokud nebudou všechny vrstvy slinuté. Vytištěný pevný model lze vyjmout recyklací neslinutého prášku.
Následné zpracování
Po vytažení z formovny odstraňte přebytečný prášek na obrobku pomocí kartáčů a speciálních nástrojů. Po dalším čištění a leštění je nutné další zpracování prototypového materiálu.
Výhody a nevýhody procesu SLS
(1) Výhody procesu SLS
1) Rozmanitost formovacích materiálů a nízká cena. Je to nejpozoruhodnější vlastnost SLS. Teoreticky všechny materiály, které mohou tvořit atomové spojení mezi prášky po laserovém zahřátí, mohou být použity jako SLS formovací materiály. V současné době komerčně dostupné materiály zahrnují hlavně plastový prášek, voskový prášek, potažený kovový prášek, keramický prášek potažený pojivem na povrchu, potažený písek atd.
2) Na tvar obrobku nejsou téměř žádné požadavky. Vzhledem k tomu, že prášek ve spodní vrstvě se přirozeně stává oporou horní vrstvy, je SLS samonosná a může vytvořit jakýkoli složitý tvar, který není k dispozici v mnoha technologiích RP. Tváření není omezeno neschopností nástrojů dosáhnout určitých povrchů při konvenčním obrábění.
3) Míra využití materiálu je vysoká. Nespékaný prášek lze znovu použít.
4) Díly mají dobré mechanické vlastnosti. Hotový produkt lze přímo použít pro funkční testování nebo použití v malých sériích.
5) Realizovat integraci designu a výroby. Podpůrný software dokáže automaticky převádět CAD data na vrstvená data STL, automaticky generovat NC kódy podle informací o vrstvě a řídit tvářecí stroj k dokončení zpracování vrstvy po vrstvě a akumulaci materiálů bez lidského zásahu.
(2) Nevýhody procesu SLS
1) Náklady na vybavení jsou vysoké.
2) Vnitřek dílu je volný a porézní, drsnost povrchu je velká a mechanické vlastnosti nejsou vysoké.
3) Kvalita produktu je velmi ovlivněna práškem a není snadné jej zlepšit.
4) Maximální velikost vyrobitelných dílů je omezena.
5) Proces formování spotřebovává mnoho energie a proces následného zpracování je komplikovaný.
Příklad aplikace SLS
Technologie SLS byla úspěšně aplikována v mnoha průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, stavba lodí, letecký průmysl, letectví, komunikace, mikroelektromechanické systémy, stavebnictví, lékařské ošetření, archeologie atd. Vložila novou kreativitu do mnoha tradičních výrobních odvětví a přinesla dech informatizace. Stručně řečeno, proces SLS lze použít v následujících případech:
1) Rychlé prototypování. Proces SLS může rychle vyrobit prototyp navržených dílů a včas vyhodnotit a opravit produkty, aby se zlepšila kvalita návrhu; může zákazníkům umožnit získat intuitivní modely dílů; může vyrábět složité modely pro výuku a testování.
2) Příprava a výzkum a vývoj nových materiálů. Pomocí procesu SLS lze vyvinout některé nové typy částic pro zpevnění kompozitních materiálů a slinutého karbidu.
3) Výroba a zpracování malých sérií a speciálních dílů. V oblasti výroby se často setkáváme s výrobou malých sérií a speciálních dílů. Takové díly mají dlouhý cyklus zpracování a vysoké náklady a u některých tvarově složitých dílů je ani nelze vyrobit. Využitím technologie SLS lze ekonomicky realizovat výrobu malých sérií a složitých tvarů.
4) Rychlé obrábění a výroba nástrojů. Díly vyráběné SLS lze přímo použít jako formy, jako je vytavitelné lití, lití do písku, vstřikování, vysoce přesné kovové modely se složitými tvary atd.; lisované díly mohou být také použity jako funkční díly po následném zpracování.
5) Aplikace v reverzním inženýrství. Proces SLS může znovu vytvořit prototypový CAD objem podle stávajícího prototypu součásti pomocí různých digitálních a CAD technologií bez konstrukčních výkresů nebo neúplných výkresů a bez CAD modelů.
6) Aplikace v lékařství. Díly slinuté procesem SLS mohou být použity pro umělé inženýrství kvůli jejich vysoké poréznosti. Podle zahraničních klinických výzkumů umělé kosti připravené technologií SLS je biokompatibilita umělé kosti dobrá.
Rozvoj technologie SIS bude mít pozitivní dopad na výzkum a vývoj a aplikace zařízení, výzkum nových technologií a nových materiálů a výrazně podpoří rozvoj zpracovatelského průmyslu směrem k ochraně životního prostředí, úsporám energie a vysoké účinnosti.
Společnost JR významně přispěla k procesu SLS a poskytla zákazníkům rychlé prototypy, rychlé prototypy, finální díly atd. Zahrnuje především automobily, spotřebu, stavebnictví, stavbu lodí, letectví a další obory.