为什么每个产业都需要SLS 3D打印

打印的工作原理？ 

现如今有许多3d打印技术加热粉质材料制作物品。SLS区别于其他相似技术的主要标准在于以下三个词： 

选择性——打印机收到打印物品每一层的代码（指示），说明为获得3d结构材料选择性固化的位置。 

激光——高性能激光加热粉末颗粒，使它们能一起固化一层层形成物品。 

烧结——粉末不仅被加热，它被烧结在颗粒固化的点。请注意因为打印机不能完全熔化材料，所以零件多孔。 

没有什么玄妙之处，SLS打印机工作步骤十分简便。开始打印时设备只需两个东西——代码文件和制作零件所需的材料。 

使用SLS技术3D打印

使用SLS能打印什么材料? 

取决于打印机的规格，SLS设备可以处理多种材料——从尼龙到金属、合金（如果装置配备了强大的激光）。SLS技术制造黑白物品，但好处是它可以使用复合粉末。材料范围可能帮助了SLS技术可以用于多种产业。以下是可以使用SLS技术的材料： 

尼龙——SLS打印机最常用的有机物组，最出名的可能是尼龙12 PA (聚酰胺12)。它一般被认为是打印的标准原因。PA 12带来了良好的打印结束表面，耐热且具有良好的机械性能。PA 12特点：白色、耐久、结实、可以柔软、 吸收水分少、可加工且可以染色和图画。 

TPU——一种热塑性聚氨酯弹性体，用于制作柔软零件。打印外观像橡胶，温度可以达到80C°以上。TPU特点：在一定情况下可达食品安全，可染色，米黄色外观。 

TPA (PEBA)——具有橡胶外观的另一种柔软热塑材料。和TPU相比，更硬且为本白色。具有高弹性、耐化学侵蚀并具有长期稳定性。 

PEEK (Polyether)——需要高温烧结的材料。 因其刚度、优异的力学性能，强度-重量比，PEEK 制造的零件可以替代金属零件。PEEK特点：阻燃、无菌、耐高温和化学侵蚀。 

铸造塑料——此粉末是聚苯乙烯类材料，适用于替代金属铸造中蜡为主体的模具。可以用于低熔化温度金属，立刻燃烧并易于加工。 

金属粉末——金属和合金粉末系列，包括铁、铝和钛。在烧结之后，这些粉末和金属相似并可用于制作工具、金属零件。打印品可被加工和抛光。 

陶和瓷——有许多粉末和糊状可以用SLS设备制成陶和瓷。根据具体的比例，打印成品可以用于微波炉、洗碗机、烤箱，安全、强大、具有生物相容性。 

图片： Creative Tools 

选择性激光烧结的物理可能性 

因为工业选择性激光烧结（SLS）打印机体积庞大并配备了强大的激光，这些设备可以制作大体积和需要高温处理的坚硬材料。这项技术不挤压或聚合材料带来巨大的优势——它无需支撑。用于打印的实际粉末成为自身的支撑结构，所以可以打印出悬挂和“飞出”的部分。 

激光枪和粉末颗粒也相对较小，表示一些细节不能被FDM技术完成，例如，精细制作。精确制造功能性零件和原型，彼此符合并可以在后期制作后直接投入市场。 

打印期间，整个工作区域充满粉末，所以有可能一次性制造出许多零件。对比被限制在X和Y轴的FDM打印机，SLS设备在动态制造上更加高效。 

打印成品中烧结的粉末出现多孔，结果是，它像颜料和涂料一样吸湿。 

几乎所有的SLS打印材料可以被加工并承担大量压力。它们的结构脱离了在中心烧结的颗粒层，所以比较普通的 FDM打印，零件更加结实。一般来说，SLS设备需要： 

图片：Jared Tarbell 

SLS 3d打印的缺点 

SLS技术和其使用的材料一直在持续改进中。然而，同样情况下使用其他加工和成型方法，它有一些限制和劣势： 

打印成品的收缩 

尼龙和其他粉末材料在烧结之后三维收缩。收缩率一般取决于许多因素，包括使用的粉末类型、用于烧结颗粒的激光能量、零件的形状和冷却过程。请注意零件不会在所有方向上对称收缩。一般来说，软件用于切割模型并为SLS处理。将收缩率纳入计算已制造高质量零件。然而，工程师应该知道他使用的打印机的缺点并预防它发生在特定位置。 

打印后期 

发掘新SLS打印品和考古学家的工作类似。打印过程结束后，粉末有足够时间冷却，材料块（可能重达数公斤）可被取出。专家需要从材料块中挖出零件，用吸尘器移除多余粉末，甚至利用风扫去剩下的颗粒。一旦所有的工作完成，烧结的打印品可以加热固化，增加强度。其他完成方式可选也可能需要时间磨砂、染色或涂画表层。 

颜色改变／吸湿 

如果打印品将被染色、涂画或镀膜，多孔结构是具有优势的，可以显示完成品的问题。它们可能从空气中吸收大量粉尘、油或水，从而改变颜色（例如从白色变成象牙色）或损失重量。需要完全装载打印板。SLS打印机不管您是否要打印小零件——它需要装载至零件的高度，同时也需要一直把X 和Y轴嵌入在粉末里。  即使材料不接触激光，每次使用过后剩余的材料都会被毁坏。这也是为什么SLS打印机拥有着尝试一次性处理越多越好的物品。 

加工和材料损耗 

SLS打印机损耗巨大。“便宜”的桌面版本价格在$7,000左右——且仅有打印机。如果有人想要处理包括清洗、后期处理、完成能够和固化全程，将需要一大笔钱。材料也十分昂贵——一公斤PA 12在一般的生产商处需要$100-120，但设备在单次使用时就会“吃掉”数公斤。如果您计划完成工业等级，需要为高等级系统准备超过$800,000投资。 

每次使用新鲜粉末 

大部分烧结打印机在接触激光前都会预热粉末，因此材料都会因为温度改变而受到损坏。有些材料可以重复利用（可循环），然而，使用损坏的粉末打印不会有好结果——制造方建议将它和未使用的材料混合。根据材料和设备类型，超过85%的粉末可以被循环使用，但可能留下几公斤被损坏和无法使用的未烧结材料。 

桌面SLS打印机趣闻 

爱好者尝试在家使用自己的定制设计和技术复制SLS设备。他们可以制造出可以烧结粉末的打印机，在2013年，OpenSLS项目显示可以用低于$10,000制造出SLS设备。另外有人使用少于$500制造出有80x80x80 mm工作区域的打印机，并实验混合他们自己的粉末。其他爱好者尝试使用DIY SLS设备成功打印出糖。 

图片： Andreas Bastian 

直到2014年，现代SLS打印技术已被锁定专利，意味着大多数工业设备都属于几个制造方管理。在专利期过后，公司开始快速发展技术，他们中有些制造低成本桌面设备（$7,000或$10,000比$100,000便宜多了对吧？）旨在将SLS广泛推广。功率和精度依旧需要改进以达到工业的啊印记要求，然而，这些设备仍可以制造高质量和精确的零件。这些活动获得了许多关注，并在竞争环境中绝对推动了SLS技术发展。