Spis treści:
Technologie SLS je jednou z nejrozšířenějších technik profesionálního 3D tisku. Zjistěte, co je to SLS tisk a jaké jsou jeho klíčové vlastnosti!
Technologie SLS - co to je?
Technologie SLS (Selective Laser Sintering) je technika postupného 3D tisku, při níž dochází k vrstvenému laserovému spékání polymerního prášku, který postupně vytváří 3D výtisk. Jedná se o jednu z technik 3D tisku, která patří do kategorie Powder Bed spolu s DMLS nebo EBM.
Charakteristika výtisků SLS
Výtisky vytvořené technologií SLS se vyznačují velmi dobrou přilnavostí vrstev a vynikajícími mechanickými vlastnostmi, zejména odolností proti drcení nebo oděru. Kromě toho jsou výtisky SLS velmi přesné, takže je lze použít i pro vysoce přesné aplikace. Díky tomu jsou detaily vytištěné na zařízení SLS ideální nejen pro použití jako makety nebo dekorace, ale také jako použitelné součásti, například části zařízení a strojů.
Použití technologie SLS
Technologie SLS se používá především k výrobě funkčních prototypů a složitých opotřebitelných dílů v malých množstvích. Tiskárny SLS jsou náročné na obsluhu a velmi drahé, takže jsou k dispozici téměř výhradně pro profesionální a průmyslové použití. Tisky pro soukromé osoby nebo malé podniky se proto obvykle zadávají speciálním společnostem, které se profesionálně zabývají prostorovým tiskem.
Proces tisku SLS
Stejně jako u jiných technik 3D tisku je i tisk SLS vícestupňový proces. Hotové výtisky vyžadují také post-processing, tj. další zpracování po vytištění.
Etapy tisku
V první fázi se polymerní prášek a pracovní pole zahřívají na vysokou teplotu, která je však nižší než teplota tání materiálu. Polymerový prášek se poté rozprostře v tenké vrstvě na pracovní stůl pomocí podsestavy tiskárny zvané recoater (škrabka). Později začíná proces vlastního spékání pracovního materiálu pomocí laseru, jehož paprsek prochází řadou čoček a odráží se od zrcadel a poté se soustředí v pracovním poli na povrchu vrstvy prášku. Na základě dříve provedeného skenování probíhá postupné selektivní slinování polymeru. Nakonec se pracovní plošina posune dolů a nakladač nanese další vrstvu polymerního prášku a celý proces začne od začátku. Při spékání po sobě jdoucích vrstev se předchozí vrstvy přetaví, čímž se celý výtisk spojí v jediné těleso.
Chlazení
Po dokončení spékání je nutné počkat, až prášek a tisková nádoba vychladnou. Následně se díl očistí od zbytků materiálu. U velkých výtisků může tento proces trvat až několik hodin.
Post-processing
Post-processing v technologii SLS spočívá především v důkladném očištění tisku od zbytků nezpracovaného polymerního prášku. To se obvykle provádí pomocí stlačeného vzduchu. Po dokončení procesu čištění lze součásti podrobit dalšímu mechanickému nebo chemickému ošetření, které je slučitelné s vlastnostmi polymeru použitého v procesu tisku.
Materiály používané při tisku SLS
Při tisku v technologii SLS se používají termoplastické materiály ve formě jemně mletého prášku. Jako základ se používají především různé polymery, například polyamidy PA12 (nylon) a PA11 (hliníková slitina) nebo polyetheretherketon (PEEK), které mají dobré mechanické vlastnosti.
Do polymerních prášků se také přidávají různé příměsi pro zlepšení pevnosti, tuhosti, pružnosti, chemických vlastností nebo vzhledu výtisků. Výsledkem jsou materiály jako CarbonMide (s uhlíkovými vlákny), PA-GF (se skleněnými vlákny), Alumide (s hliníkovými přísadami) nebo PA-FR (se zpomalovači hoření).
Možnosti a omezení 3D tisku pomocí technologie SLS
Stejně jako jiné technologie 3D tisku má i selektivní laserové spékání své výhody a nevýhody.
Výhody tisku SLS
- vysoká přesnost tisku,
- dobré mechanické vlastnosti výtisků,
- schopnost vytvářet složité formy a tvary,
- není třeba navrhovat a používat podpěry (podpěrou je nevypálený polymerní prášek),
- nekomplikované následné zpracování,
- relativně levný provoz tiskárny a poměrně nízké náklady na materiál.
Nevýhody tisku SLS
- drsný povrch výtisků (pro dosažení hladké textury je nutné zpracování),
- vysoké smrštění materiálu, které ztěžuje tisk perforovaných dílů a rovných ploch,
- vysoká cena tiskáren a složitost provozu – technologie, která je pro domácí nadšence 3D tisku prakticky nedostupná,
- menší dostupnost a rozmanitost materiálů než u populárnějších technologií, jako je FDM.
