选择性激光烧结技术 (SLS) 是一系列功能原型应用的首选快速原型制造技术,包括卡扣连接、活动铰链和其他机械接头。SLS 同时生产多个零件的能力也使该工艺成为要求强度和耐热性的产品的直接数字制造 (DDM) 的良好选择。

什么是激光烧结?

SLS 技术使用激光来硬化并将塑料、陶瓷、玻璃、金属(我们在不同的文章中谈到了直接金属烧结)或其他材料的细小颗粒粘结到 3D 结构的层中。激光跟踪 3D 设计每个横截面的模型,并将其复制到粉末床上。构建完一层后,粉末床随之下降,并在现有层之上开始构建另一层。粉末床继续下降直到构建完所有层,才真正完成零部件。

SLS 的一个主要优点是不需要许多其他 AM 技术用于防止设计作品在生产过程中发生倒塌所使用的支撑结构。由于产品放置在粉末床中,所以不需要进行支撑。仅此一项特点,再加上节约材料的优势,使得 SLS 能够生产其他技术所无法生产的几何图形。此外,我们无需担心在移除支撑结构时会损坏零部件,并且可以构建复杂的内部组件和完整的零部件。因此,可以节省装配过程所需的时间。与其他 AM 技术相比,其他切割方法所常遇到的工具间隙问题就不复存在了,也就无需使用任何接头。总而言之,我们不但能够制造出其他方法无法完成的几何图形,还能够减少装配时间并避免了使用易于损坏的接头。

SLS 真正的亮点在于提供持久耐用的塑料零部件。SLS 能够为真实的检测和模具制造生产出高度耐用的零部件,而通过其他增材制造方法所生产出的零部件往往会随时间而变得脆弱。SLS 部件的高度耐用性使其能够匹敌注塑成型等传统制造方法所生产出的零部件,并且已经用在了汽车和航天等多种最终用途应用中。

对于常需要经过传统制造装配的小型零部件,依靠 SLS 的坚固耐用性及其生产复杂完整零部件的能力,可以节省大量时间和成本。SLS 实现了功能、强度和复杂度的完美结合。我们能够以更快的速度来生产零部件,同时缩短装配所需的时间。我们也能够削减部件的生产数量,因为 SLS 部件有着更高的耐用性和对环境的适应性。尤其是对于大量定制的小体积最终用途零部件,SLS 摆脱了传统制造方法面临的昂贵又低效的换模过程。与许多其他增材制造技术相比,SLS 另一个重大优势在于,我们在存储和重新生产部件与模具时所使用的数据永远不会锈蚀,也不会在运输过程中丢失,而且不需要昂贵的存储成本。设计结果总是可以在需要时随时获得并立即开始生产,即使无原件可用。

对 SLS 零部件用途进行考量的其中一方面就是其所使用的材料。苯乙烯类材料适用于制造石灰、钛、铝等材质的铸件,并可以兼容大多数的标准铸造流程。SLS 还可以制造适用于中小体积最终用途零部件的耐冲击工程塑料,这些零部件包括机壳、卡扣连接部件、汽车模具和薄壁管道等。工程塑料还可以使用阻燃材料进行制造,以满足飞机和消费产品的需要,或使用气体填充材料进行制造以提高刚度和耐热性。甚至还可以使用纤维强化塑料获得超高强度,或与之相反,使用橡胶类材料获得灵活的零部件,如塑料管、垫圈、手握垫等。