SLS 선택적 레이저 소결 기술의 원리 및 적용 전망

Feb 01, 2023

현재 중국의 RP 성형 시스템, SLS 성형기, 금속 분말 연구, 소결 이론 및 스캐닝 경로에서 많은 주요 성과가 이루어졌습니다.


SLS 3D 프린팅의 원리:

1) 플라스틱 분말은 왼쪽의 공급 빈에 있으며 인쇄 중에 분말 공급 빈의 리프팅 플랫폼이 올라가고 분말 확산 롤러에 의해 분말이 인쇄판으로 밀려 매우 얇은 분말 층 평면을 형성합니다. ;

2) 슬라이스의 CAD 경로에 따라 파우더 층에 선택적 스캐닝이 수행되고 레이저 초점의 고온으로 인해 함께 소결되어 일정한 두께의 단단한 슬라이스를 생성합니다.

3) 한 층의 소결이 완료된 후 절단 높이에 따라 인쇄 플랫폼이 하강하고 수평 롤러가 분말을 다시 펼친 다음 새로운 소결 층을 시작합니다.

4) 모든 레이어가 소결될 때까지 이것을 반복합니다. 인쇄된 솔리드 모델은 소결되지 않은 분말을 재활용하여 꺼낼 수 있습니다.

sls 3D printing process


사후 처리

성형실에서 꺼낸 후 브러시와 특수 도구를 사용하여 공작물의 과도한 분말을 제거합니다. 추가 세척 및 연마 후 프로토타입 재료에 대한 추가 처리가 필요합니다.

sls 3d printing Post-processing


Post-processing


SLS 프로세스의 장단점

(1) SLS 공정의 장점

1) 성형재료의 다양성과 저렴한 가격. SLS의 가장 큰 특징입니다. 이론적으로 레이저 가열 후 분말 사이에 원자 연결을 형성할 수 있는 모든 재료는 SLS 성형 재료로 사용할 수 있습니다. 현재 상용화된 소재로는 주로 플라스틱 분말, 왁스 분말, 코팅된 금속 분말, 표면에 결합제로 코팅된 세라믹 분말, 코팅된 모래 등이 있다.

2) 가공물의 형상에 대한 요구사항이 거의 없다. 아래층의 분말은 자연스럽게 상위층의 지지대가 되기 때문에 SLS는 자체 지지형이며 많은 RP 기술에서 사용할 수 없는 복잡한 형상을 생성할 수 있습니다. 성형은 기존 가공에서 공구가 특정 표면에 도달할 수 없다는 제한을 받지 않습니다.

3) 재료 가동률이 높다. 소결되지 않은 분말은 재사용할 수 있습니다.

4) 부품의 기계적 성질이 양호합니다. 완제품은 기능 테스트 또는 소규모 배치 사용에 직접 사용할 수 있습니다.

5) 디자인과 제조의 통합을 실현하십시오. 지원 소프트웨어는 CAD 데이터를 계층화된 STL 데이터로 자동 변환하고, 계층 정보에 따라 자동으로 NC 코드를 생성하며, 성형기를 구동하여 사람의 개입 없이 계층별 처리 및 재료 축적을 완료할 수 있습니다.


(2) SLS 프로세스의 단점

1) 설비비가 비싸다.

2) 부품 내부가 느슨하고 다공성이며 표면 거칠기가 크고 기계적 성질이 높지 않습니다.

3) 제품의 품질은 분말에 의해 크게 영향을 받으며 개선이 쉽지 않다.

4) 제조 가능한 부품의 최대 크기가 제한되어 있습니다.

5) 성형 공정은 많은 에너지를 소모하며, 후가공 공정이 복잡하다.


SLS 적용 사례

SLS 기술은 자동차, 조선, 항공 우주, 항공, 통신, 마이크로 전자 기계 시스템, 건설, 의료, 고고학 등과 같은 많은 산업에 성공적으로 적용되었습니다. 그것은 많은 전통적인 제조 산업에 새로운 창의성을 주입했으며 또한 정보화의 숨결. 요약하면 SLS 프로세스는 다음과 같은 경우에 적용될 수 있습니다.

SLS 3D PRINTING


1) 신속한 프로토타이핑. SLS 프로세스는 설계된 부품의 프로토타입을 신속하게 제조하고 적시에 제품을 평가 및 수정하여 설계 품질을 향상시킬 수 있습니다. 고객이 직관적인 부품 모델을 얻을 수 있습니다. 교육 및 테스트를 위한 복잡한 모델을 제작할 수 있습니다.


2) 신소재의 준비 및 연구개발. SLS 공정을 사용하여 복합 재료와 초경합금을 강화하기 위해 몇 가지 새로운 유형의 입자를 개발할 수 있습니다.


3) 소량 및 특수 부품의 제조 및 가공. 제조 분야에서는 소규모 배치 및 특수 부품 생산이 종종 발생합니다. 이러한 부품은 가공 주기가 길고 비용이 많이 들며 복잡한 형상의 일부 부품은 제조조차 불가능합니다. SLS 기술을 사용하면 소량 배치 및 복잡한 형상의 제조를 경제적으로 실현할 수 있습니다.


4) 신속한 툴링 및 툴링 제조. SLS에서 제조한 부품은 인베스트먼트 주조, 모래 주조, 사출 성형, 복잡한 형상의 고정밀 금속 모델 등과 같은 금형으로 직접 사용할 수 있습니다. 성형 부품은 후가공 후 기능성 부품으로도 사용할 수 있습니다.


5) 리버스 엔지니어링에 적용. SLS 프로세스는 설계 도면이나 미완성 도면, CAD 모델 없이 다양한 디지털 및 CAD 기술을 이용하여 기존 부품 프로토타입에 따라 프로토타입 CAD 볼륨을 다시 생성할 수 있습니다.


6) 의학에서의 응용. SLS 공정으로 소결된 부품은 다공성이 높기 때문에 인공 공학에 사용할 수 있습니다. SLS 기술로 제작된 인공뼈에 대한 해외 임상연구에 따르면 인공뼈의 생체적합성이 좋은 것으로 나타났다.


SIS 기술의 개발은 장비 연구 개발 및 응용, 신기술 및 신소재 연구에 긍정적인 영향을 미칠 것이며 환경 보호, 에너지 절약 및 고효율을 향한 제조 산업의 발전을 크게 촉진할 것입니다.


JR은 고객에게 쾌속 시제품, 쾌속 시제품, 최종 부품 등을 제공하며 SLS 프로세스에 크게 기여했습니다. 주로 자동차, 소비, 건설, 조선, 항공 우주 및 기타 분야를 포함합니다.


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