SLS技術(shù)是高端制造領(lǐng)域普遍應(yīng)用的技術(shù)。最初由美國(guó)德克薩斯大學(xué)的研究生C.R. Dechard提出，并于1989年研制成功。憑借這一核心技術(shù)，他組建了DTM公司，之后一直成為SLS技術(shù)的主要領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，直到2001年被3D Systems公司完整收購(gòu)。幾十年來(lái)，德克薩斯大學(xué)的DTM公司的科研人員在SLS領(lǐng)域做了大量的研究工作，并在設(shè)備研制、工藝和材料研發(fā)上取得了豐碩的成果。

國(guó)內(nèi)方面，已有多家單位開(kāi)展了對(duì)SLS的相關(guān)研究工作，如華中科技大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、以及北京和湖南的3D打印企業(yè)，取得了許多重大成果。今天就跟你分享3D打印領(lǐng)域中的SLS技術(shù)。

1 SLS原理

選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering, SLS）技術(shù)由美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R. Dechard發(fā)明，主要是利用粉末材料在激光照射下高溫?zé)�結(jié)的基本原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制光源定位裝置實(shí)現(xiàn)精確定位，然后逐層燒結(jié)堆積成型。

SLS的工作過(guò)程與3DP相似，都是基于粉末床進(jìn)行的，區(qū)別在于3DP是通過(guò)噴射粘結(jié)劑來(lái)粘結(jié)粉末，而SLS是利用紅外激光燒結(jié)粉末。先用鋪粉滾軸鋪一層粉末材料，通過(guò)打印設(shè)備里的恒溫設(shè)施將其加熱至恰好低于該粉末燒結(jié)點(diǎn)的某一溫度，接著激光束在粉層上照射，使被照射的粉末溫度升至熔化點(diǎn)之上，進(jìn)行燒結(jié)并與下面已制作成形的部分實(shí)現(xiàn)黏結(jié)。當(dāng)一個(gè)層面完成燒結(jié)之后，打印平臺(tái)下降一個(gè)層厚的高度，鋪粉系統(tǒng)為打印平臺(tái)鋪上新的粉末材料，然后控制激光束再次照射進(jìn)行燒結(jié)，如此循環(huán)往復(fù)，層層疊加，直至完成整個(gè)三維物體的打印工作。

SLS激光燒結(jié)成型工藝原理圖（圖片來(lái)源：南極熊）

SLS工藝原理

激光燒結(jié)技術(shù)是成型原理最復(fù)雜，條件最高，設(shè)備及材料成本最高的3D打印技術(shù)之一，但也是目前對(duì)3D打印技術(shù)發(fā)展影響最為深遠(yuǎn)的技術(shù)。從理論上來(lái)說(shuō)，任何加熱后能夠形成原子間黏結(jié)的粉末材料都可以被用來(lái)作為SLS的成型材料，目前，已可成熟運(yùn)用于SLS設(shè)備打印的材料主要有石蠟、尼龍、金屬、陶瓷粉末和它們的復(fù)合材料。

SLS打印內(nèi)部演示

2 SLS優(yōu)勢(shì)&技術(shù)限制

SLS優(yōu)勢(shì)：

1．可使用材料廣泛。可使用的材料包括尼龍、聚苯乙烯等聚合物，鐵、鈦、合金等金屬、陶瓷、覆膜砂等；

2．成型效率高。由于SLS技術(shù)并不完全熔化粉末，而僅是將其燒結(jié)，因此a制造速度快；

3．材料利用率高。未燒結(jié)的材料可重復(fù)使用，材料浪費(fèi)少，成本較低；

4．無(wú)需支撐。由于未燒結(jié)的粉末可以對(duì)模型的空腔和懸臂部分起支撐作用，不必像FDM和SLA工藝那樣另外設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)，可以直接生產(chǎn)形狀復(fù)雜的原型及部件；

5．應(yīng)用面廣。由于成型材料的多樣化，可以選用不同的成型材料制作不同用途的燒結(jié)件，可用于制造原型設(shè)計(jì)模型、模具母模、精鑄熔模、鑄造型殼和型芯等。

SLS技術(shù)限制：

1. 原材料價(jià)格及采購(gòu)維護(hù)成本都較高。

2. 機(jī)械性能不足。SLS成型金屬零件的原理是低熔點(diǎn)粉末粘結(jié)高熔點(diǎn)粉末，導(dǎo)致制件的孔隙度高，機(jī)械性能差，特別是延伸率很低，很少能夠直接應(yīng)用于金屬功能零件的制造。

3. 需要比較復(fù)雜的輔助工藝。由于SLS所用的材料差別較大，有時(shí)需要比較復(fù)雜的輔助工藝，如需要對(duì)原料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)處理（加熱）、造成完成后需要進(jìn)行成品表面的粉末清理等。

(責(zé)任編輯：admin)

• 3D打印太陽(yáng)能塔或?qū)⒊蔀樵?/a>
• 如何干燥3D打印耗材：PLA
• 什么是G代碼？
• 關(guān)于3D打印中氧化鋯相關(guān)知
• Cura第一層設(shè)置：初始層
• 一文了解3D打印水凝膠

• ·3D打印太陽(yáng)能塔或?qū)⒊蔀樵虑蚰茉吹慕鉀Q
• ·如何干燥3D打印耗材：PLA、ABS、尼龍等
• ·什么是G代碼？
• ·關(guān)于3D打印中氧化鋯相關(guān)知識(shí)
• · Cura第一層設(shè)置：初始層簡(jiǎn)單解釋
• ·一文了解3D打印水凝膠
• ·珠寶如何3D打印？終極指南來(lái)了，請(qǐng)收好
• ·蠟材料如何3D打印：終極指南來(lái)了，請(qǐng)收