3D-tulostuksen perusteet: Mikä on SLS 3D-tulostus?

SLS eli Selective Laser Sintraing on lisäainevalmistustekniikka, jossa laseria käytetään jauhemaisen materiaalin sintraamiseen. Peruskonsepti on samanlainen kuin SLA-painatuksessa, mutta materiaalin esipainatuksen muoto on erilainen ja jauheiden kanssa työskentely tuo mukanaan ylimääräisiä vaikeuksia.

Vinkki: SLS:ää voidaan kutsua myös DMLS:ksi tai suoraksi metallilasersintraukseksi, kun materiaali on metallia.

Mitä SLS-tulostus on?

SLS-tulostimessa jauhe asetetaan ohueksi, sileäksi kerrokseksi rakennuspinnalle. Laser jäljittää sitten kerroksen ja sintraa materiaalin. Kun kerros on valmis, levitetään uusi kerros jauhetta, jonka laser sintraa uudelleen. Prosessi toistetaan, kunnes tulostus on valmis.

Sintraus on prosessi, jossa materiaalia tiivistetään ja kiinteytetään lämmön tai paineen avulla ilman, että materiaalia kuumennetaan pisteeseen, jossa se todella sulaa. Teknisesti kaikki jauhemaiset materiaalit voidaan sintrata, jopa metallit. Itse asiassa tämä on tärkein tapa muotoilla metalleja, joilla on erittäin korkea sulamispiste, kuten volframi ja molybdeeni. 3D-tulostustarkoituksiin jauheet ovat kuitenkin usein polymeerejä.

Tulostimessa lämmityselementtiä käytetään jauheen lämmittämiseen lähelle suunniteltua sintrauslämpötilaa. Tämä mahdollistaa laserin liikkumisen erittäin nopeasti, koska sen ei tarvitse käyttää paljon aikaa jauheen lämmittämiseen hieman sulamispisteensä alapuolelle.

Hyödyt ja haitat

SLS-tulostus pystyy tuottamaan tulosteita, joista on käytännössä mahdotonta tunnistaa kerrosviivoja. Tuloksena saadut tulosteet ovat myös erittäin kestäviä verrattuna FDM-tulosteisiin. Rakenteeltaan ja lujuudellaan SLS-mallit ovat verrattavissa ruiskuvaluun, mutta mahdollistavat monimutkaisemmat rakenteet, jotka ovat todella saavutettavissa vain additiivinen valmistustekniikka.

Vaikka SLS-tulosteissa ei välttämättä ole kerrosviivoja, niiden pintarakenne on hieman rakeinen. Tämä tulisi yleensä tasoittaa jollain tavalla, ellei tämä viimeistely ole suositeltavin. Rakeinen pinta johtuu siitä, että osat ovat noin 30 % huokoisia. Tämä huokoisuus tarkoittaa myös sitä, että monet materiaalit voidaan värjätä helposti, vaikka tiivistysprosessi saattaa myös olla tarpeen.

Jauhepohjan käyttö tarjoaa useita hyviä ja huonoja puolia. Ensinnäkin sintraamaton jauhe toimii tukirakenteena, joten tukia ei tarvita. Toiseksi käyttämätön jauhe voidaan kerätä talteen ja käyttää uudelleen tuleviin tulosteisiin. Valitettavasti jauhetta tarvitaan paljon, tarpeeksi täyttämään rakennusalueen painatuksen korkeimpaan kohtaan. Tulostuksen jälkeen mallin täytyy jäähtyä vielä jauheessa. Tämä voi kestää 12 tuntia tai enemmän riippuen materiaalin tilavuudesta ja lämpötilasta, johon se piti lämmittää.

Suurin ongelma useimmille ihmisille on kuitenkin laitteiston hinta. Tulostimet voivat alkaa 100 000 dollarista, mikä tekee ne keskimääräisen 3D-tulostuksen harrastajan ulottumattomissa. Onneksi monilla 3D-tulostuspalveluilla on pääomaa tarjota SLS-tulostus ainutlaatuisena palveluna. Vaikka et ehkä voi omistaa SLS-tulostinta, voit silti saada SLS-tulosteita, jos haluat.

Oletko tulostanut mallin SLS-tulostimella? Mitä mieltä olit tuloksista? Kerro meille alla.