پرینتر سه بعدی sls چیست ؟

“ذوب لیزری انتخابی” یا پرینت سه بعدی SLS یک فرآیند تولید افزودنی است که متعلق به خانواده پرینترهای سه بعدی پودری است. در پرینت سه بعدی SLS، پرتو لیزر به طور انتخابی ذرات پودر پلیمر را ذوب می کند و آنها را به هم می چسباند و در نتیجه لایه به لایه قطعه را تشکیل می دهد.

چاپگر سه بعدی SLS از پلیمرهای ترموپلاستیک مانند PA12 استفاده می کند، این مواد اولیه به صورت پودر دانه ای به چاپگر سه بعدی تحویل داده می شود.

چاپگر سه بعدی SLS هم برای نمونه سازی قطعات پلیمری کاربردی و هم برای تولید محصول نهایی با تیراژ پایین مناسب است. این فناوری بر خلاف FDM و SLA آزادی زیادی در طراحی همراه با دقت بالا و خواص مکانیکی خوب فراهم می‌کند و چاپ سه بعدی پودر SLS را به یک فناوری ساخت ایده‌آل تبدیل می‌کند. قابلیت های این فناوری زمانی به بالاترین حد خود می رسد که طراح صنعتی از محدودیت ها و مزایای کلیدی آن آگاه باشد.

فناوری چاپ سه بعدی پودر SLS چگونه کار می کند؟
مراحل ساخت قطعات توسط پرینتر سه بعدی SLS به تفصیل در زیر آمده است:

در ابتدا مخزن پودر و محفظه ساختمانی تا نقطه ذوب پلیمر مورد نظر گرم می شود و ورق پوشش لایه نازکی از پودر را روی سکوی ساخت پخش می کند.
در مرحله بعد لیزر CO2 در لایه اول روی سطح مقطع مدل حرکت می کند و با ذوب انتخابی ذرات پودر لایه اول به صورت یکپارچه تشکیل می شود و ذرات پودر به یکدیگر متصل می شوند بله.
پس از تشکیل کامل لایه، سکوی لایه بندی (سینی) پایین آمده و چاقوی پوششی مجددا پودر را روی سطح پخش می کند. این عمل تا شکل گیری کامل قطعه تکرار می شود.
پس از فرآیند پرینت سه بعدی، قطعات به طور کامل در پودر مدفون می شوند. خنک شدن آهسته فنجان گرد و غبار قبل از جدا کردن قطعات ضروری است.

رساندن دمای مخزن به دمای اتاق می تواند تا ۱۲ ساعت طول بکشد.سپس قطعات با فشار هوا یا سایر ابزارهای بادی قوی گردگیری می شوند و بیشتر صیقل داده می شوند تا بتوان از آنها استفاده کرد.

تنظیمات چاپگر

در چاپگر سه بعدی پودری SLS، تقریباً تمام متغیرهای فرآیند توسط سازنده دستگاه تعیین می شود. ضخامت لایه پیش فرض این فناوری ۱۰۰ تا ۱۲۰ میکرون است.

یکی از ویژگی های کلیدی SLS عدم وجود ساختار پشتیبانی است. پودر ذوب نشده در اطراف قطعه تمام پشتیبانی مورد نیاز سطوح قطعه را فراهم می کند. این عدم نیاز به ساختار پشتیبانی باعث می شود که فناوری SLS قادر به تولید هندسه های بسیار پیچیده و اشکال آزادی باشد که ممکن است با هیچ روش دیگری امکان پذیر نباشد.

استفاده از کل حجم ساخت چاپگر هنگام استفاده از پرینتر سه بعدی پودری بسیار مهم است، به خصوص برای نمونه سازی کم حجم. در پرینت سه بعدی SLS بر خلاف سایر فناوری ها تعداد و اندازه قطعات تاثیر زیادی در زمان چاپ ندارد، تنها متغیری که بر آن تاثیر می گذارد ارتفاع قطعات است.

کندترین مرحله پرینت سه بعدی پودر پخش کردن پودر در سراسر تیغه پخش کننده است. تابش لیزر و ذوب پودر به سرعت انجام می شود، این مشکل به این معنی است که حجم قطعات تاثیر زیادی در زمان چاپ ندارد و تنها پارامتری که زمان را تعیین می کند تعداد لایه ها است.
چسبندگی بین لایه ای

در فناوری پرینت سه بعدی پودری SLS، چسبندگی و اتصال بین لایه ها بسیار زیاد است. با یک تقریب خوب می توان گفت که قطعات ساخته شده با چاپگر سه بعدی SLS دارای خواص مکانیکی همسانگرد هستند، به این معنا که در تمام محورها مقاومت یکسانی در برابر نیرو دارند.

یک قطعه SLS حدود ۳۰ درصد تخلخل دارد.

این رابطه به این معنی است که سطوح قطعات تولید شده با چاپگر سه بعدی SLS همیشه حالت پودری و متخلخل دارند.همچنین قطعات SLS آب را جذب می کنند و به راحتی می توانند رنگ را جذب کنند. با قرار دادن قطعات در حمام رنگ گرم می توان آنها را به هر رنگی تبدیل کرد.
انقباض و خم شدن

قطعات SLS مستعد جمع شدن و تاب برداشتن هستند: با سرد شدن لایه جدید، ابعاد آن منقبض می شود و لایه زیرین به دلیل فشار داخلی بلند می شود.

انقباض معمول در پرینت سه بعدی پودری بین ۳ تا ۳.۵ درصد است. بنابراین سرویس دهندگان آنها این انقباض را در مدل در مراحل ساخت مشاهده می کنند و بسته به دستگاه و هندسه مدل در مقیاس بزرگتر چاپ می کنند تا پس از کوچک شدن به اندازه دلخواه برسد.

امکان تغییر شکل سطوح صاف و بزرگ در چاپگر سه بعدی SLS بسیار زیاد است. این مشکل را می توان با جهت گیری عمودی قطعه بر روی سکوی ساخت حل کرد، اما بهترین راه کاهش حجم قطعه با کاهش ضخامت سطوح صاف و طراحی قطعات سطحی متعدد است. این کار با کاهش میزان مواد مصرفی، هزینه کل ساخت قطعات را نیز کاهش می دهد.

تف جوشی یا ذوب ناخواسته

پدیده ذوب ناخواسته در پرینت سه بعدی SLS زمانی رخ می دهد که حرارت بالای لیزر باعث ذوب شدن پودر اضافی در اطراف قطعه اصلی شود. این پدیده باعث کاهش دقت در جزئیاتی مانند سوراخ ها و فضاهای کوچک می شود.

میزان همجوشی ناخواسته به جزئیات و ضخامت دیوارها بستگی دارد. به عنوان مثال، یک شکاف با عرض ۰.۵ میلی متر یا یک سوراخ با قطر ۱ میلی متر به راحتی روی دیواری با ضخامت ۲ میلی متر قابل اجرا است، اما نمی توان همان جزئیات را روی دیوار ۴ میلی متر ایجاد کرد.

به طور کلی با فناوری SLS می توان بدون توجه به ضخامت دیوارها، شکاف هایی با عرض بیش از ۰.۸ میلی متر و سوراخ هایی با قطر بیش از ۲ میلی متر ایجاد کرد.برای مشاهده راهنمای طراحی کامل پرینت سه بعدی با فناوری های پرینت سه بعدی پودری می توانید اینجا کلیک کنید.

گردگیری شده

از آنجایی که چاپ سه بعدی SLS نیازی به ساختار پشتیبانی ندارد، مدل های سه بعدی با مقاطع توخالی را می توان با این فناوری به راحتی و با دقت بالا چاپ کرد.

توخالی شدن قطعه باعث کاهش حجم مواد مصرفی و کاهش وزن و هزینه قطعه می شود. برای تخلیه گرد و غبار محبوس شده در این قسمت ها باید یک سری “سوراخ های تخلیه” در قسمت هایی از قطعه در نظر گرفته شود. حداقل دو سوراخ زهکشی به قطر ۵ میلی متر در قطعه باید در نظر گرفته شود.

اگر قطعه نیاز به استحکام و سختی بالایی دارد، بهتر است آن را با ضخامت بیشتری چاپ کنید. راه دیگر برای افزایش استحکام قطعه، ساخت یک قطعه توخالی بدون در نظر گرفتن سوراخ های زهکشی است. با این روش پودری که در داخل قطعه فشرده می شود، وزن قطعه را افزایش داده و مقاومت آن را در برابر بارهای مکانیکی افزایش می دهد بدون اینکه تاثیری در زمان ساخت داشته باشد.

همچنین می توان یک ساختار لانه زنبوری در داخل قسمت توخالی ایجاد کرد تا سفتی قطعه را افزایش دهد، چیزی شبیه الگوهای تراکم چاپ شده با چاپ سه بعدی FDM. این روش همچنین احتمال تاب برداشتن قطعه را کاهش می دهد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.