ذوب لیزر(SLS)

تف جوشی لیزری انتخابی SLS

فرآیند همجوشی بستر پودری که با نام تف‌جوشی (سینترینگ) لیزری انتخابی یا SLS شناخته می‌شود، از زمان ظهور در اواسط دهه 1980، به یکی از پرکاربردترین فن آوری های ساخت افزایشی (پرینت سه بعدی) تبدیل شده است. SLS مزایای زیادی را به همراه دارد – به این دلیل که قطعات بسیار سبک وزن و سنگین می توانند در عرض چند ساعت تولید شوند – و در طیف وسیعی از برنامه ها از تولید با تیراژ کم تا نمونه سازی سریع استفاده می شود.

---

 SLS چگونه کار می کند؟

SLS از لیزر پرقدرت برای ذوب لایه های پودر و ایجاد قطعات چاپ شده سه بعدی استفاده می کند.

ابتدا مخزن پودر پلیمر تا دمایی درست زیر نقطه ذوب پلیمر گرم می شود. در مرحله بعد ، یک تیغه یک لایه بسیار نازک از مواد پودر شده را روی سطح ساخت منتقل می‌کند. – ضخامت آن معمولاً 0.1 میلی متر است –

سپس یک پرتو لیزر CO2 شروع به اسکن سطح می کند. لیزر به صورت انتخابی پودر را ذوب کرده و مقطع جسم را جامد می کند.

وقتی کل سطح مقطع اسکن می شود، صفحه ساخت از نظر ضخامت یک لایه به سمت پایین حرکت می کند. تیغه توزیع پودر، یک لایه تازه از پودر را در بالای لایه اخیراً اسکن شده قرار می‌دهد و لیزر مقطع بعدی جسم را بر روی مقاطع قبلاً جامد شده ذوب می کند.

این مراحل تکرار می شوند تا زمانی که تمام اجسام کاملاً ساخته شوند. پودری که ذوب نشده برای پشتیبانی (ساپورت) از جسم موجود در جای خود باقی می ماند و این امر نیاز به ساختارهای پشتیبانی را از بین می برد.

پس از آنکه قطعه خنک شد، می توان قطعات را جدا کرد و از صفحه ساخت خارج کرد، و بعد تمیز شده و مراحل تکمیلی احتمالی اعمال شود.

---

 مزایای SLS:

یکی از مزایای کلیدی SLS این است که به هیچگونه ساختار پشتیبانی احتیاج ندارد، زیرا این قطعه توسط پودر باقی مانده از فرآیند چاپ پشتیبانی می شود. بنابراین SLS برای ایجاد قطعات بزرگ، پیچیده، هندسه ها و ساختارهای مشبک ایده آل است – و می تواند زمان تولید را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

SLS به عنوان یکی از سریعترین فن آوری های AM ، امکان چاپ چند قطعه را به صورت هم زمان فراهم می کند ، که نه تنها فضای ساخت را به حداکثر می رساند ، بلکه باعث صرفه جویی در وقت زیادی نیز می شود.

قطعات تولید شده با SLS دارای خواص مکانیکی چشمگیری هستند و به دلیل دوام، انعطاف پذیری، جزئیات دقیق و پایداری حرارتی مورد توجه قرار می گیرند. SLS همچنین از سایر روشهای ساخت افزایشی متمایز است زیرا می توان از انواع مختلف مواد، از جمله نایلون 12، پلی استایرن، فلزات و کامپوزیت‌ها استفاده کرد.

---

 دامنه کاربرد:

در حالی که SLS در ابتدا به عنوان ابزاری برای نمونه سازی سریع ظاهر شد ، دامنه کاربردهای آن کاملاً گسترش یافته است. روشی ایده آل برای تولید با حجم کم تا متوسط ، SLS اکنون طیف وسیعی از فرصت های تولید را فراهم می کند ، از جمله:

– جیگ و فیکسچر

– قطعات هوافضا

– محصولات پزشکی

– اجزای ماشین

SLS به ویژه برای صنایعی مانند هوا فضا و خودرو ، جایی که چاپ حجم کمی از قطعات با کیفیت بالا مورد نیاز است ، بسیار مفید است.

از جمله نمونه های واقعی می توان به هواپیمایی امارات اشاره کرد که سال گذشته استفاده از فناوری SLS را برای تولید قطعات برای کابین هواپیماهای خود اعلام کرد و تولید کننده خودرو پورشه که از SLS برای تولید قطعات یدکی خودروهای کلاسیک خود استفاده می کند. بعلاوه ، از آنجایی که می توان از SLS برای ایجاد محصولات کاملاً شخصی سازی شده استفاده کرد ، همچنین با ارائه سمعک ، ایمپلنت های پزشکی ، پروتز و سایر وسایل جایگاه خود را در صنعت بهداشت و درمان پیدا کرده است.

---

 ملاحظات ساخت:

اگرچه قطعات SLS معمولاً به پردازش گسترده زیادی احتیاج ندارند ، اما توجه به این نکته ضروری است که اغلب می توانند متخلخل باشند یا دارای سطح ناصافی باشند ، در صورت تمایل به پایان سطح صاف ، ممکن است به فرآیندهای تکمیل اضافی نیاز داشته باشد. اعوجاج حرارتی همچنین می تواند باعث کوچک شدن و تاب خوردن قطعات تولید شده با خنک شدن هر لایه شود ، بنابراین در نظر بگیرید که گذاشتن ریب یا بازو در قطعه را در طراحی خود بگنجانید تا خطر تاب خوردگی به حداقل برسد.