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SLS快速成形的原理及優(yōu)點

2011-07-07 關注次數(shù)：
選擇性激光燒結(以下簡稱SLS)技術z初是由美國德克薩斯于1989年在其碩士論文中提出的。后美國公司于1992年推出了該工藝的商業(yè)化生產設備Sinter Sation。幾十年來，在SLS領域做了大量的研究工作，在設備研制和工藝、材料開發(fā)上取得了豐碩成果。德國公司在這一領域也做了很多研究工作，并開發(fā)了相應的系列成型設備。 　　
國內也有多家單位進行SLS的相關研究工作，也取得了許多重大成果，如研制的RAP-I型激光燒結快速成型系統(tǒng)和開發(fā)的AFS一300激光快速成型的商品化設備。 　　
選擇性激光燒結是采用激光有選擇地分層燒結固體粉末，并使燒結成型的固化層層層疊加生成所需形狀的零件。其整個工藝過程包括CAD模型的建立及數(shù)據(jù)處理、鋪粉、燒結以及后處理等。　　
SLS快速成形整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成，工作時粉末缸活塞(送粉活塞)上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞(工作活塞)上均勻鋪上一層，計算機根據(jù)原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡，有選擇地燒結固體粉末材料以形成零件的一個層面。粉末完成一層后，工作活塞下降一個層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪上新粉.控制激光束再掃描燒結新層。如此循環(huán)往復，層層疊加，直到三維零件成型。z后，將未燒結的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。對于金屬粉末激光燒結，在燒結之前，整個工作臺被加熱到一定溫度，可減少成型中的熱變形，并利于層與層之間的結合。 　　
與其它快速成型(RP)方法相比，SLSz突出的優(yōu)點在于它所使用的成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱后能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。目前，可成功進行SLS成型加工的材料有石蠟、高分子、金屬、陶瓷粉末和它們的復合粉末材料。由于SLS成型材料品種多、用料節(jié)省、成型件性能分布廣泛、適合多種用途以及SLS無需設計和制造復雜的支撐系統(tǒng)，所以SLS的應用越來越廣泛。