التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد SLS هي تقنية قوية تنتمي إلى عائلة عمليات دمج مسحوق البلاستيك، وتُنتج أجزاءً عالية الدقة ومتينة، يمكن استخدامها مباشرةً في التطبيقات النهائية، أو في الإنتاج بكميات صغيرة، أو في تصنيع النماذج الأولية. خلال عملية الطباعة باستخدام جهاز SLS، تُصهر جزيئات صغيرة من مسحوق البلاستيك لتشكيل الشكل ثلاثي الأبعاد المطلوب باستخدام ليزر عالي الطاقة. يقوم الليزر بدمج المسحوق بشكل انتقائي.مواديتم ذلك عن طريق مسح مقطع بيانات ثلاثي الأبعاد لسطح طبقة المسحوق. بعد مسح كل مقطع عرضي، يتم خفض طبقة المسحوق بمقدار طبقة واحدة، وتضاف إليها طبقة جديدة من المادة، وتتكرر عملية التلبيد الانتقائي بالليزر حتى يكتمل الجزء.
الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLSيمكن استخدامها لكل من تصميم نماذج أولية لمكونات البوليمر الوظيفية وللأشياء الصغيرةعمليات الإنتاجوذلك بفضل درجة حرية التصميم العالية، والدقة المتناهية، وإنتاج أجزاء ذات خصائص ميكانيكية جيدة ومتسقة. كما هو موضح في الصورة التالية:
1. عملية الطباعة
① أولاً، يتم تسخين الصومعة ومنطقة البناء إلى درجة حرارة قريبة من درجة انصهار المادةمادةثم توضع طبقة من مادة مسحوقية.
② ثم يتم استخدام الليزر لمسح المقطع العرضي لهذه الطبقة، ورفع درجة حرارة المسحوق إلى نقطة الانصهار، وتلبيد المنطقة المراد طباعتها بشكل انتقائي لتشكيل رابطة.
③ بعد التلبيد، تتحرك منصة البناء إلى الأسفل، ويتم تغطية الكاشطة بطبقة أخرى من مادة المسحوق، وتتكرر محتويات الخطوة الثانية حتى يتم تشكيل النموذج بالكامل.
④ وبعد الطباعة، تبرد حجرة التشكيل (عادةً ما تكون أقل من 40 درجة)، ويمكن البدء في إزالة الأجزاء للمعالجة اللاحقة.
2. الميزات
الميزة الرئيسية لتقنية SLSمن مميزات هذه التقنية أنها لا تتطلب هيكلاً داعماً، إذ يوفر المسحوق غير المتلبد الدعم اللازم للقطعة. لذا، يمكن استخدام تقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS) لإنشاء أشكال هندسية حرة، طالما أنها ضمن معايير عملية الطباعة، ما يتيح للمصممين إطلاق العنان لإبداعهم دون القلق بشأن التصنيع.
عند الطباعة بتقنية التلبيد الانتقائي بالليزر (SLS)، وخاصةً للإنتاج بكميات صغيرة، من المهم الاستفادة القصوى من حجم الطباعة الكلي وزيادة مساحة الطباعة (نسبة حجم المنتج المطبوع إلى حجم حاوية الطباعة الكلية). بعد تحديد أقصى ارتفاع للطباعة بناءً على متطلبات تصميم المنتجات، سيستغرق الأمر نفس الوقت تقريبًا للطباعة، بغض النظر عن عدد المنتجات المطبوعة في وحدة التحكم. وذلك لأن سرعة انتشار كل طبقة تحدد إجمالي وقت الطباعة (حيث تتم عملية المسح بالليزر بسرعة كبيرة)، وسيتعين على الجهاز معالجة نفس عدد الطبقات.
لذلك، بالنسبة للمصنع الذي يوفرSLSبفضل خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن استخدام عدد كبير من الطلبات، وتحسين دمج المنتجات المطلوبة قدر الإمكان في نفس مستودع الطباعة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الطباعة ويزيد من سرعتها (يقلل وقت انتظار الطلبات وتجهيزها، ويبدأ الإنتاج بسرعة).
3. اعتبارات التصميم خفيف الوزن
بما أن نظام SLS لا يتطلب مواد الدعم، يمكن طباعة الأجزاء ذات المقاطع المجوفة بسهولة ودقة.
يُقلل الجزء المجوف من وزن وتكلفة القطعة نظرًا لاستخدام كمية أقل من المواد، وهو أمر بالغ الأهمية في صناعة الطيران والفضاء. لذا، عند تصميم القطعة، أو عند معالجة البيانات قبل الطباعة، من الضروري مراعاة فتحات تصريف المسحوق لإزالة المسحوق غير المتلبد من داخل المكون (الذي يُسهم في عملية التلبيد). يُنصح بإضافة فتحتين على الأقل بقطر 5 مم كحد أدنى إلى التصميم.
إذا لزم الأمر زيادة الصلابة، يجب طباعة القطعة بشكل كامل كجسم صلب. خيار آخر هو تصميمها بشكل مجوف، مع حذف فتحة تصريف المسحوق. بهذه الطريقة، يُحصر المسحوق المضغوط بإحكام داخل القطعة، مما يزيد من كتلتها ويوفر دعماً إضافياً ضد الأحمال الميكانيكية دون التأثير على وقت الطباعة. يمكن إضافة هيكل شبكي داخلي على شكل قرص العسل إلى التجويف الداخلي لزيادة صلابة المكون.
4. المزايا والعيوب
أ) المزايا الرئيسية
ب) تتمتع أجزاء SLS بخصائص ميكانيكية متجانسة جيدة، مما يجعلها مثالية للأجزاء الوظيفية والنماذج الأولية.
ج) لا تتطلب تقنية SLS أي دعم ويمكنها بسهولة إنتاج تصميمات ذات أشكال هندسية معقدة.
د) القدرات التصنيعية لـSLSمثالية للإنتاج بكميات صغيرة ومتوسطة.
٢- العيوب الرئيسية:
أ) قد تتطلب خشونة السطح والمسامية الداخلية لأجزاء SLS معالجة لاحقة إذا كان المطلوب سطحًا أملسًا أو منع تسرب الماء.
ب) قد تتطلب خشونة السطح والمسامية الداخلية لأجزاء SLS معالجة لاحقة إذا كان المطلوب سطحًا أملسًا أو منع تسرب الماء.
4. الكلمة الأخيرة
تعتمد خدمة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية SLS/MJF من JSADD على مواد النايلون عالية الأداء الشائعة الاستخدام في السوق.أبيض/رمادي/أسود PA12 وMJF PA12 وPA12GBوهي تحظى بتقدير العملاء في مختلف البلدان الخارجية لجودتها العالية.
مساهم:نينا
