La sinterizzazione laser selettiva (SLS) è un processo di fabbricazione additivo classificato come tecnica di fusione a letto di polvere. Utilizzando un laser ad alta potenza, la stampa 3D SLS funziona sinterizzando selettivamente le particelle di una polvere polimerica, fondendole insieme strato per strato fino a quando non viene fabbricato un disegno 3D.
Stampa 3D SLS: sinterizzazione laser selettiva spiegata semplicemente
Progettata tradizionalmente per sinterizzare con materiali plastici, da allora il processo è stato adattato per lavorare con metalli, vetro e altri materiali compositi. Tutte queste tecniche sono classificate come fusione del letto di polvere, un termine usato per descrivere i processi di produzione additiva che usano l’energia termica per fondere selettivamente le parti da un letto di polvere.
Tipicamente utilizzata in contesti professionali e industriali, la stampa 3D SLS è ideale per la produzione di prototipi funzionali e piccole tirature di produzione. Rispetto a processi come FDM o SLA, questo metodo a base di polvere offre maggiore libertà di progettazione, maggiore precisione e migliori proprietà meccaniche a 360 gradi.
I primi sistemi di stampa 3D SLS erano industriali in tutti i sensi, solitamente ingombranti, costosi e difficili da utilizzare. Tuttavia, abbiamo visto l’afflusso di macchine desktop e da banco di dimensioni convenienti sul mercato, rendendo questa tecnologia una volta limitata più accessibile ai prosumatori e alle piccole imprese.
In sostanza, il processo di stampa 3D SLS inizia riscaldando il contenitore della polvere e costruendo l’area proprio sotto la temperatura di fusione del polimero. Una lama di ricopertura viene utilizzata per distribuire un sottile strato di polvere sulla piattaforma di costruzione.
Successivamente, un laser CO2 scansiona il contorno dello strato successivo e sinterizza le particelle della polvere. Per garantire che la parte sia completamente solida, viene scansionata l’intera sezione trasversale del componente desiderato. Una volta completato uno strato, la piattaforma di costruzione si sposta verso il basso e la lama ricopre la superficie con una diffusione pulita di polvere. Questo processo viene ripetuto fino al completamento della parte.
Una volta terminato il processo di stampa, segue una discreta quantità di post-elaborazione. Durante la rimozione del componente, scoprirai che la parte stampata in 3D solida è incapsulata all’interno del letto di polvere non sinterizzato. Il contenitore deve raffreddarsi prima di poter dissotterrare la parte e questo processo di raffreddamento può richiedere circa 12 ore.
Dopo che la parte è stata rimossa dalla camera di costruzione, verrà pulita con una stazione di aria compressa o qualche altra forma di tecnica di brillamento. La polvere non sinterizzata che rimane del processo di stampa può essere raccolta e riciclata durante il lavoro di stampa successivo.
Se utilizzata correttamente, la stampa 3D SLS offre numerosi vantaggi rispetto ad altre tecniche di fabbricazione digitale. Il fatto che questa tecnologia sia la più adatta alle vostre specifiche esigenze di prototipazione o produzione dipende dall’applicazione, dalla progettazione del pezzo e dal materiale richiesto.
Facciamo un tuffo più profondo nei pro e contro della stampa 3D SLS …
Vantaggi e limiti della stampa 3D SLS
Come in ogni processo di produzione, la stampa 3D SLS presenta vantaggi e svantaggi fondamentali. Poiché vari progressi continuano a perfezionare la tecnologia, molti dei limiti tradizionali vengono eliminati. Tuttavia, ci sono vari ostacoli che dovrebbero essere affrontati prima di decidere di investire in una macchina SLS.
Ecco i vantaggi e i limiti generali della stampa 3D SLS:
BENEFICI
Le parti prodotte con la tecnologia SLS hanno generalmente proprietà meccaniche isotrope, che le rendono ideali per prototipi funzionali e parti per uso finale.
Quando si utilizza la stampa 3D SLS, non sono necessarie strutture di supporto, rendendo semplice la produzione di geometrie complesse.
Poiché hai la possibilità di riempire la camera di stampa con più disegni, SLS è ideale per produzioni di piccole e medie tirature.
Elimina la necessità di costose attrezzature.
Riduce i tempi di consegna.
LIMITAZIONI
La stampa 3D SLS è ancora relativamente costosa e meno disponibile rispetto alle stampanti 3D FDM e SLA.
Il processo SLS richiede una post-elaborazione tempestiva, mentre la manipolazione della polvere può essere disordinata e potenzialmente pericolosa se non vengono prese le dovute precauzioni.
Le parti prodotte con la stampa 3D SLS hanno in genere una finitura superficiale granulosa e porosità interna.
Le stampanti 3D SLS non sono in grado di produrre grandi superfici piane o piccoli fori a causa di deformazioni e sovrinterruzioni.
