Sinterització selectiva per làser (SLS): una tecnologia de fabricació additiva versàtil

La sinterització selectiva làser (SLS) és una tecnologia de fabricació i prototipatge ràpida (RP&M) destacada que construeix peces tridimensionals mitjançant un procés de fusió de pols-per-capa. Aquest mètode ofereix avantatges únics, com ara la llibertat de limitacions geomètriques i l'eliminació dels requisits d'eines.

Visió general del procés

Deposició de pols: un recobridor distribueix el material de manera uniforme per la plataforma de construcció

Fusió làser: un làser d'alta-precisió sinteritza selectivament cada capa

Apilament de capes: la plataforma descendeix gradualment per a la formació de capes successives

Entorn inert: el procés es produeix en nitrogen o argó per evitar l'oxidació

Característiques clau

Àmplia compatibilitat de materials (qualsevol pols-fusible tèrmicament)

Admet-construcció gratuïta

Cicles de producció ràpids

Alta eficiència en la utilització del material

Limitacions tècniques

El mecanisme de sinterització en fase semi-sòlida inherent a SLS presenta diversos reptes:

La fusió incompleta de la pols condueix a:

Porositat elevada (normalment 20-40%)

Densitat reduïda (85-95% del teòric)

Resistència a la tracció compromesa

Augment de la rugositat superficial (Ra 10-25μm)

L'alta viscositat en el sistema sòlid-líquid provoca:

Característiques de flux de fusió pobres

Fenomen "balling" (defecte metal·lúrgic distintiu)

Dificultats de repintament per a capes posteriors

Requisits de-processament de publicacions

Els components SLS normalment requereixen:

Tractaments d'infiltració (polímer o metall)

Pressió isostàtica en calent (HIP)

Mecanitzat de precisió

Operacions d'acabat superficial

Evolució de la indústria

Si bé els primers sistemes SLS oferien avantatges en la flexibilitat dels materials i la simplicitat del procés, la tecnologia ha estat cada cop més substituïda per la fusió làser selectiva (SLM) per a aplicacions metàl·liques a causa de:

Superior density (>99.5%)

Propietats mecàniques millorades

Acabat superficial millorat (Ra 3-10μm)

Malgrat els costos més elevats dels equips associats als sistemes làser