Materiais e Propriedades da Sinterização Seletiva a Laser para Impressão
Ⅰ. Operação de impressão de sinterização seletiva a laser
1. Impressão
O pó irá em uma camada fina na plataforma no topo do recipiente de pó. A impressora vai pré-aquecer o pó a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fusão da matéria-prima, tornando mais fácil para o laser localizar áreas específicas enquanto rastreia o modelo para curar a peça.
O laser escaneia uma seção transversal do modelo 3D e aquece o pó logo abaixo do ponto de fusão ou exatamente igual ao ponto de fusão. Essas partículas são sinterizadas e fundidas para formar uma parte sólida. O pó não sinterizado serve como suporte para o objeto durante o processo de impressão, portanto, nenhuma estrutura de suporte especial é necessária.
A plataforma então coloca uma camada em uma lata de pó de moldagem, aproximadamente 50-200 mícrons, e então continua a repetir o processo até que o objeto esteja completo.
2. Resfriamento
Após a conclusão da impressão, o recipiente de pó de moldagem precisa ser resfriado levemente dentro e fora da impressora para garantir as melhores propriedades mecânicas e evitar o empenamento da peça.
3. Pós-processamento
O produto acabado é removido do tanque de pó de moldagem, separado e o excesso de pó é removido. O pó pode ser reciclado e o objeto pode ser pós-tratado por jateadores e outros equipamentos.
Ⅱ. Sinterização seletiva a laser de materiais impressos
O material mais comum usado para sinterização a laser seletiva é o nylon. O nylon é um termoplástico de engenharia popular porque é leve, forte e flexível. O nylon é estável ao impacto, produtos químicos, calor, UV, água e sujeira, tornando-o ideal para prototipagem e produção rápidas.
O nylon é um polímero termoplástico sintético que pertence à família das poliamidas. nylons comumente usados em SLS são nylon 11 e nylon 12, ou PA11 e PA12. PA significa poliamida, um número que representa o número de átomos de carbono no material. Os dois são semelhantes em propriedades materiais. pa11 é mais flexível e resistente a impactos, enquanto pa12 é mais forte, mais resistente ao desgaste e mais biocompatível.
III . Características de impressão da sinterização seletiva a laser
Uma peça impressa sinterizada a laser seletiva típica tem uma porosidade de cerca de 30%. A porosidade dá à peça SLS um acabamento de superfície de partícula único. Isso também significa que as peças SLS podem absorver água, de modo que podem ser facilmente tingidas em banho-maria em uma variedade de cores e requerem pós-tratamento especial se forem usadas em um ambiente úmido.
IV . Aplicações da impressão por sinterização a laser seletiva
1. Prototipagem rápida: O processo SLS pode fabricar modelos rapidamente, reduzindo assim o tempo desde o projeto até a visualização do produto acabado, permitindo que os clientes vejam o protótipo do produto final de forma mais rápida e intuitiva.
2. A preparação de novos materiais e pesquisa e desenvolvimento: A tecnologia SLS pode ser usada para desenvolver algumas partículas de pó emergentes e melhorar a resistência dos materiais compostos.
3. Fabricação e processamento de pequenos lotes e peças especiais: ao atender aos requisitos de fabricação de alguns pequenos lotes e peças especiais, o custo de fabricação por métodos tradicionais costuma ser mais alto, o uso da tecnologia de sinterização a laser seletiva para resolver esse problema de maneira rápida e eficaz, reduzindo assim os custos.
4. Fabricação rápida de moldes e ferramentas: com a melhoria do nível do processo, as peças fabricadas por impressão 3D SLS podem ser usadas diretamente como molde.
5. Engenharia reversa: usando a tecnologia de digitalização 3D e outras tecnologias, usando a tecnologia de impressão 3D SLS, você pode processar as peças originais sem desenhos e modelos CAD e construir protótipos de modelos CAD com base nas peças finais para obter aplicações de engenharia reversa.
6. Aplicações médicas: as peças fabricadas pelo processo SLS possuem certo grau de porosidade e podem ser utilizadas para a fabricação de osso artificial. Estudos clínicos demonstraram que o osso artificial tem boa biocompatibilidade.