Hiện tại, nhiều thành tựu lớn đã đạt được trong hệ thống đúc RP, máy đúc SLS, nghiên cứu bột kim loại, lý thuyết thiêu kết và đường quét ở Trung Quốc.
Nguyên tắc in 3D SLS:
1) Bột nhựa nằm trong thùng nạp bên trái, và bệ nâng của thùng nạp bột nâng lên trong quá trình in, bột được con lăn rải bột đẩy lên tấm in để tạo thành một mặt phẳng lớp bột rất mỏng ;
2) Quá trình quét có chọn lọc được thực hiện trên lớp bột theo đường dẫn CAD của lát cắt và được thiêu kết với nhau do nhiệt độ cao của tiêu điểm laser để tạo ra một lát cắt rắn có độ dày nhất định;
3) Sau khi hoàn thành một lớp thiêu kết, bệ in hạ xuống theo chiều cao cắt và con lăn nằm ngang lại trải bột ra, sau đó bắt đầu một lớp thiêu kết mới;
4) Lặp lại điều này cho đến khi tất cả các lớp được thiêu kết. Mô hình rắn đã in có thể được lấy ra bằng cách tái chế bột chưa thiêu kết.
hậu xử lý
Sau khi lấy nó ra khỏi phòng đúc, sử dụng bàn chải và các công cụ đặc biệt để loại bỏ bột thừa trên phôi. Sau khi làm sạch và đánh bóng thêm, cần phải xử lý thêm đối với vật liệu nguyên mẫu.
Ưu điểm và nhược điểm của quy trình SLS
(1) Ưu điểm của quy trình SLS
1) Đa dạng về vật liệu đúc và giá thấp. Đây là tính năng đáng chú ý nhất của SLS. Về mặt lý thuyết, tất cả các vật liệu có thể hình thành liên kết nguyên tử giữa các loại bột sau khi nung nóng bằng laser đều có thể được sử dụng làm vật liệu đúc SLS. Hiện nay, các vật liệu được thương mại hóa chủ yếu bao gồm bột nhựa, bột sáp, bột kim loại phủ, bột gốm phủ chất kết dính trên bề mặt, cát phủ, v.v.
2) Hầu như không có yêu cầu về hình dạng của phôi. Vì bột ở lớp dưới trở thành lớp hỗ trợ cho lớp trên một cách tự nhiên, nên SLS có khả năng tự hỗ trợ và có thể tạo ra bất kỳ hình dạng phức tạp nào, điều không có sẵn trong nhiều công nghệ RP. Việc tạo hình không bị giới hạn bởi việc các công cụ không thể tiếp cận các bề mặt nhất định trong gia công thông thường.
3) Tỷ lệ sử dụng vật liệu cao. Bột chưa kết dính có thể được tái sử dụng.
4) Các bộ phận có tính chất cơ học tốt. Thành phẩm có thể được sử dụng trực tiếp để thử nghiệm chức năng hoặc sử dụng hàng loạt nhỏ.
5) Nhận ra sự tích hợp của thiết kế và sản xuất. Phần mềm hỗ trợ có thể tự động chuyển đổi dữ liệu CAD thành dữ liệu STL theo lớp, tự động tạo mã NC theo thông tin lớp và điều khiển máy tạo hình để hoàn thành quá trình xử lý và tích lũy vật liệu theo từng lớp mà không cần sự can thiệp của con người.
(2) Nhược điểm của quy trình SLS
1) Chi phí thiết bị cao.
2) Phần bên trong lỏng lẻo và xốp, độ nhám bề mặt lớn và tính chất cơ học không cao.
3) Chất lượng của sản phẩm bị ảnh hưởng rất nhiều bởi bột và không dễ cải thiện.
4) Kích thước tối đa của các bộ phận có thể sản xuất bị hạn chế.
5) Quá trình đúc tiêu tốn nhiều năng lượng và quá trình xử lý hậu kỳ phức tạp.
Ví dụ ứng dụng SLS
Công nghệ SLS đã được ứng dụng thành công trong nhiều ngành công nghiệp như ô tô, đóng tàu, hàng không vũ trụ, hàng không, thông tin liên lạc, hệ thống vi cơ điện tử, xây dựng, điều trị y tế, khảo cổ học, v.v. hơi thở của thông tin hóa. Tóm lại, quy trình SLS có thể được áp dụng cho các trường hợp sau:
1) Tạo mẫu nhanh. Quy trình SLS có thể nhanh chóng sản xuất nguyên mẫu của các bộ phận được thiết kế, đồng thời đánh giá và sửa chữa sản phẩm kịp thời để cải thiện chất lượng thiết kế; nó có thể cho phép khách hàng có được các mô hình bộ phận trực quan; nó có thể sản xuất các mô hình phức tạp để giảng dạy và thử nghiệm.
2) Chuẩn bị và nghiên cứu phát triển vật liệu mới. Sử dụng quy trình SLS, một số loại hạt mới có thể được phát triển để tăng cường vật liệu composite và cacbua xi măng.
3) Sản xuất và gia công các lô nhỏ và các bộ phận đặc biệt. Trong lĩnh vực sản xuất, việc sản xuất hàng loạt nhỏ và các bộ phận đặc biệt thường gặp. Các bộ phận như vậy có chu kỳ xử lý dài và chi phí cao, thậm chí không thể sản xuất chúng đối với một số bộ phận có hình dạng phức tạp. Việc sử dụng công nghệ SLS có thể thực hiện một cách kinh tế việc sản xuất các lô nhỏ và hình dạng phức tạp.
4) Sản xuất dụng cụ và dụng cụ nhanh chóng. Các bộ phận do SLS sản xuất có thể được sử dụng trực tiếp làm khuôn, chẳng hạn như đúc đầu tư, đúc cát, ép phun, mô hình kim loại có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao, v.v.; các bộ phận đúc cũng có thể được sử dụng làm bộ phận chức năng sau khi xử lý hậu kỳ.
5) Ứng dụng trong kỹ thuật đảo ngược. Quy trình SLS có thể tạo lại khối lượng CAD nguyên mẫu theo nguyên mẫu bộ phận hiện có bằng cách sử dụng các công nghệ CAD và kỹ thuật số khác nhau mà không cần bản vẽ thiết kế hoặc bản vẽ chưa hoàn chỉnh và không có mô hình CAD.
6) Ứng dụng trong y học. Các bộ phận được thiêu kết bởi quy trình SLS có thể được sử dụng cho kỹ thuật nhân tạo vì độ xốp cao của chúng. Theo các nghiên cứu lâm sàng nước ngoài về xương nhân tạo được điều chế bằng công nghệ SLS cho thấy xương nhân tạo có tính tương thích sinh học tốt.
Sự phát triển của công nghệ SIS sẽ có tác động tích cực đến nghiên cứu, phát triển và ứng dụng thiết bị, nghiên cứu công nghệ mới và vật liệu mới, đồng thời sẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của ngành sản xuất theo hướng bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng và hiệu quả cao.
JR đã đóng góp rất lớn cho quy trình SLS, cung cấp cho khách hàng các nguyên mẫu nhanh, nguyên mẫu nhanh, các bộ phận cuối cùng, v.v. Nó chủ yếu bao gồm ô tô, tiêu dùng, xây dựng, đóng tàu, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.