SLS快速成形原理
SLS快速成形原理
选择性激光烧结快速成形系统 —SLS (Selected Laser Sintering)
粉末烧结快速成形系统主要由激光器、光路系统、扫描振镜、工作台、加热装置、送料装置、铺粉辊和工作缸构成。首先将CAD三维模型转化成为STL文件，按照一定的厚度进行切片，得到切片的截面轮廓。然后控制激光束对模型的实心部分的粉末进行扫描，使粉末颗粒熔化而互相粘结，逐步得到该层的轮廓。接下来工作台下降一截面的高度，再进行下一层的铺粉和烧结，如此反复最终形成三维模型。
SLS快速成形的应用
1）产品开发的评价、设计验证
快速成形系统可以在几小时或几天内将三维CAD模型转变成实物原型，可用来进行外观评价和广泛征求各方面的意见，同时可以及时发现产品结构设计中存在的各种缺陷和错误，减少和避免由此造成的损失。可大大缩短新产品设计开发周期，提高开发的成功率。
（2）精密铸造用蜡模
用SLS方法加工熔模铸造中的蜡模是目前生产金属零件和金属模具最主要的途径之一。对原型表面进行特殊处理后代替蜡模，直接制造石膏型或陶瓷型，或是由快速成形原型经硅橡胶模过渡转换得到石膏型或陶瓷型，再由石膏型或陶瓷型浇注出金属模具。也是行之有效的方法之一。具体方法是：快速成形得到SLS原型件后，通过渗蜡工艺，制作铸造熔模。采用失蜡铸造工艺（精密型壳涂料配比与结壳工艺、熔失原型与型壳焙烧工艺、浇注工艺）得到金属精密铸件或模具。
（3）精密铸造用砂型、型芯
采用SLS烧结覆膜树脂砂可以直接加工铸造型腔和型芯，但需要在CAD设计时就得到铸型和型芯的三维实体造型。
（4）直接烧结金属零件和模具
由于SLS烧结件往往是低密度的多孔状结构，可将低熔点相的金属渗入后直接成金属模具，但是制件的强度与精度问题一直是难以逾越的障碍。目前由SLS直接制作金属模具通常采用以下方法：1）以钢、钢合金、铁镍合金、钛钽合金和镍铝合金为原料，采用激光净成技术，将金属直接沉积成形。其生产的金属零件强度超过了传统方法生产的金属零件，精度X/Y平面可达0.13mm，Z向0.4mm，但表面光洁度较差，相当于砂型铸件的表面光洁度。2）不锈钢粉末渗树脂，用小功率激光器烧结，使树脂熔化包覆粉末成形，然后在真空炉中进一步烧结、渗黄铜，提高强度。3）将金属粉末由碳钢改变为不锈钢，所渗的合金由黄铜变为青铜，并且不需要液态聚合物，其加工过程几乎缩短了一半。
SLS工艺的特点
（1）可烧结金属、陶瓷、石蜡、砂子及聚合物等多种材料；
（2）可直接制造塑料件、金属零件及模具；
（3）无需支撑，也无需剥离废料，生产率高；
（4）材料利用率高，价廉，运行费用低。发展前景很好。