3Dプリンティングにおける選択的レーザー焼結(SLS)とは何ですか?

投稿日時:2023年3月21日

 選択的レーザー焼結(SLS)SLSは、粉末床溶融法に属する強力な3Dプリント技術であり、最終用途、小ロット生産、または試作品に直接使用できる高精度で耐久性のある部品を製造できます。SLS装置のプリントプロセスでは、高出力レーザーを使用して、プラスチック粉末の微粒子を溶融して目的の3次元形状にします。レーザーは粉末を選択的に溶融します。材料粉末層の表面の三次元データ断面をスキャンすることによって、粉末層を一層ずつ下げ、新たな材料層を追加し、選択的レーザー焼結プロセスを部品が完成するまで繰り返す。
SLS 3Dプリンティング機能性ポリマー部品の試作と小型部品の両方に使用できます生産ロット設計の自由度が高く、高精度で、良好かつ均一な機械的特性を持つ部品を製造できるためです。以下の図をご覧ください。
pp11.印刷工程
① まず、サイロと製造エリアを溶融温度に近い温度まで加熱します。材料そして、粉末状の材料の層が敷かれる。
②次に、レーザーを使用してこの層の断面をスキャンし、粉末の温度を融点まで上昇させ、印刷する領域を選択的に焼結して結合を形成します。
③ 焼結後、造形プラットフォームが下降し、スクレーパーに粉末材料の別の層が塗布され、ステップ2の内容がモデル全体が形成されるまで繰り返されます。
④ そして印刷後、成形チャンバーは冷却され(一般的に40度以下)、後続の加工のために部品を取り出すことができます。
2. 特徴
SLSの主な利点特長は、サポート構造を必要としないことです。未焼結粉末が部品に必要なすべてのサポートを提供します。そのため、SLSは印刷プロセスのパラメータの範囲内であれば、自由な幾何学的形状を作成するために使用できます。デザイナーは製造上の問題を気にすることなく、自由に才能を発揮できます。
SLS方式で印刷する場合、特に小ロット生産では、造形ボリューム全体を最大限に活用し、プリントフットプリント(プリントビン全体における印刷製品の体積比率)を増やすことが重要です。印刷製品のレイアウト要件に基づいて最大プリント高さを決定した後、プリントコントロール内の印刷製品の数に関係なく、印刷にかかる時間はほぼ同じになります。これは、各層の広がり速度が全体の印刷時間を決定するため(レーザースキャンは非常に高速です)、機械は同じ数の層を順番に処理する必要があるためです。
したがって、SLS3Dプリントサービスでは、大量の注文に対応し、注文された製品を可能な限り同じ印刷倉庫で最適化して生産することで、印刷コストを大幅に削減し、印刷速度を向上させることができます。(注文待ち時間と注文処理時間を短縮し、迅速に生産を開始できます。)
3.軽量設計に関する考慮事項
SLSは必要としない サポート資料中空部分のある部品も、簡単かつ正確に印刷できます。
中空構造にすることで、使用材料が少なくなり、部品の重量とコストを削減できます。これは特に航空宇宙分野で重要です。そのため、部品の設計時、または印刷前のデータ処理時に、部品内部から未焼結粉末を除去するための粉末排出孔(焼結プロセスにおいて補助的な役割を果たす)を考慮する必要があります。設計には、直径5mm以上の排出孔を少なくとも2つ追加することをお勧めします。
より高い剛性が必要な場合は、部品を完全に中実で造形する必要があります。別の方法として、排出口を設けずに中空構造にすることもできます。こうすることで、密に充填された粉末が部品内部に閉じ込められ、質量が増加し、造形時間に影響を与えることなく機械的負荷に対する強度を高めることができます。中空内部にハニカム格子構造を追加することで、部品の剛性をさらに高めることも可能です。
4. 利点と限界
a) 主な利点
b) SLSで製造された部品は優れた等方性機械的特性を備えているため、機能部品や試作品に最適です。
c) SLSはサポート材を必要とせず、複雑な形状の設計を容易に製造できます。
d) 製造能力SLS小規模から中規模のバッチ生産に最適です。
②主な欠点:
a) SLS部品の表面粗さや内部多孔性は、滑らかな表面や防水性を求める場合には、後処理が必要となる場合があります。
b) SLS部品の表面粗さや内部多孔性は、滑らかな表面や防水性を求める場合には、後処理が必要となる場合があります。
4. 最後の単語
JSADD 3DのSLS/MJF印刷技術サービスは、市場で一般的に使用されているナイロンHP材料に基づいています。ホワイト/グレー/ブラック PA12、MJF PA12、PA12GBまた、その高品質は海外の様々な国の顧客から高く評価されています。
 

投稿者:ニーナ


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