หลักการและแนวโน้มการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือก SLS

Feb 01, 2023

ในปัจจุบัน ความสำเร็จที่สำคัญมากมายได้เกิดขึ้นในระบบการขึ้นรูป RP, เครื่องขึ้นรูป SLS, การวิจัยผงโลหะ, ทฤษฎีการเผาผนึก และเส้นทางการสแกนในประเทศจีน


หลักการของการพิมพ์ SLS 3D:

1) ผงพลาสติกอยู่ในถังป้อนทางด้านซ้าย และแท่นยกของถังป้อนผงจะลอยขึ้นระหว่างการพิมพ์ และผงจะถูกผลักลงบนแผ่นพิมพ์โดยลูกกลิ้งกระจายผงเพื่อสร้างระนาบชั้นผงที่บางมาก ;

2) การสแกนแบบเลือกดำเนินการบนชั้นแป้งตามเส้นทาง CAD ของชิ้นส่วน และเผาเข้าด้วยกันเนื่องจากอุณหภูมิสูงของเลเซอร์โฟกัสเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่เป็นของแข็งที่มีความหนาบาง

3) หลังจากเสร็จสิ้นการเผาหนึ่งชั้น แท่นพิมพ์จะเลื่อนลงมาตามความสูงของการตัด และลูกกลิ้งแนวนอนจะกระจายผงแป้งอีกครั้ง จากนั้นจึงเริ่มการเผาชั้นใหม่

4) ทำซ้ำจนกว่าชั้นทั้งหมดจะถูกเผา สามารถนำแบบจำลองของแข็งที่พิมพ์ออกมาโดยการรีไซเคิลผงที่ไม่ผ่านการเผา

sls 3D printing process


การประมวลผลภายหลัง

หลังจากนำออกจากห้องขึ้นรูปแล้ว ให้ใช้แปรงและเครื่องมือพิเศษเพื่อขจัดผงแป้งส่วนเกินบนชิ้นงาน หลังจากทำความสะอาดและขัดเงาเพิ่มเติมแล้ว จำเป็นต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมสำหรับวัสดุต้นแบบ

sls 3d printing Post-processing


Post-processing


ข้อดีและข้อเสียของกระบวนการ SLS

(1) ข้อดีของกระบวนการ SLS

1) ความหลากหลายของวัสดุการขึ้นรูปและราคาต่ำ เป็นคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของ SLS ตามทฤษฎีแล้ว วัสดุทั้งหมดที่สามารถสร้างการเชื่อมต่อของอะตอมระหว่างผงหลังจากการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์สามารถใช้เป็นวัสดุขึ้นรูป SLS ได้ ในปัจจุบันวัสดุที่ทำการค้าส่วนใหญ่ได้แก่ ผงพลาสติก ผงขี้ผึ้ง ผงโลหะเคลือบ ผงเซรามิกเคลือบสารยึดเกาะบนพื้นผิว ทรายเคลือบ เป็นต้น

2) แทบไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับรูปร่างของชิ้นงาน เนื่องจากแป้งในชั้นล่างจะกลายเป็นส่วนรองรับของชั้นบนตามธรรมชาติ SLS จึงรองรับตัวเองและสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนใดๆ ซึ่งไม่มีในเทคโนโลยี RP จำนวนมาก การขึ้นรูปไม่ได้ถูกจำกัดด้วยการที่เครื่องมือไม่สามารถเข้าถึงพื้นผิวบางอย่างในการตัดเฉือนทั่วไป

3) อัตราการใช้วัสดุสูง สามารถนำผงที่ไม่ผ่านการเผากลับมาใช้ใหม่ได้

4) ชิ้นส่วนมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสามารถใช้โดยตรงสำหรับการทดสอบการทำงานหรือการใช้เป็นชุดย่อย

5) ตระหนักถึงการผสมผสานของการออกแบบและการผลิต ซอฟต์แวร์ที่รองรับสามารถแปลงข้อมูล CAD เป็นข้อมูล STL แบบเลเยอร์โดยอัตโนมัติ สร้างรหัส NC โดยอัตโนมัติตามข้อมูลเลเยอร์ และขับเคลื่อนเครื่องขึ้นรูปเพื่อให้การประมวลผลแบบเลเยอร์ต่อเลเยอร์และการสะสมของวัสดุเสร็จสมบูรณ์โดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์


(2) ข้อเสียของกระบวนการ SLS

1) ต้นทุนอุปกรณ์สูง

2) ภายในของชิ้นส่วนหลวมและมีรูพรุน ความขรุขระของพื้นผิวมีขนาดใหญ่ และคุณสมบัติเชิงกลไม่สูง

3) คุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากผงและการปรับปรุงไม่ใช่เรื่องง่าย

4) ขนาดสูงสุดของชิ้นส่วนที่ผลิตได้มีจำกัด

5) กระบวนการขึ้นรูปใช้พลังงานมากและขั้นตอนหลังการประมวลผลมีความซับซ้อน


ตัวอย่างการใช้งาน SLS

เทคโนโลยี SLS ถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างประสบความสำเร็จในหลายอุตสาหกรรม เช่น รถยนต์ การต่อเรือ การบินและอวกาศ การบิน การสื่อสาร ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก การก่อสร้าง การรักษาพยาบาล โบราณคดี ฯลฯ เทคโนโลยีดังกล่าวได้แทรกซึมความคิดสร้างสรรค์ใหม่ ๆ เข้าสู่อุตสาหกรรมการผลิตแบบดั้งเดิมมากมาย และยังนำมาซึ่ง ลมหายใจของข้อมูล โดยสรุป กระบวนการ SLS สามารถนำไปใช้ในโอกาสต่อไปนี้:

SLS 3D PRINTING


1) การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว กระบวนการ SLS สามารถผลิตต้นแบบของชิ้นส่วนที่ออกแบบได้อย่างรวดเร็ว และประเมินและแก้ไขผลิตภัณฑ์ได้ทันเวลาเพื่อปรับปรุงคุณภาพการออกแบบ ช่วยให้ลูกค้าได้รับโมเดลชิ้นส่วนที่ใช้งานง่าย สามารถผลิตแบบจำลองที่ซับซ้อนสำหรับการสอนและการทดสอบ


2) การเตรียมการและการวิจัยและพัฒนาวัสดุใหม่ การใช้กระบวนการ SLS ทำให้สามารถพัฒนาอนุภาคชนิดใหม่ๆ เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับวัสดุคอมโพสิตและซีเมนต์คาร์ไบด์ได้


3) การผลิตและการแปรรูปชุดย่อยและชิ้นส่วนพิเศษ ในด้านการผลิตมักพบการผลิตชุดเล็กและชิ้นส่วนพิเศษ ชิ้นส่วนดังกล่าวมีวงจรการประมวลผลที่ยาวนานและต้นทุนสูง และสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนบางชิ้นก็ไม่สามารถผลิตได้ด้วยซ้ำ การใช้เทคโนโลยี SLS สามารถทำให้เกิดการผลิตแบบกลุ่มขนาดเล็กและรูปทรงที่ซับซ้อนในเชิงเศรษฐกิจได้


4) การผลิตเครื่องมือและเครื่องมืออย่างรวดเร็ว ชิ้นส่วนที่ผลิตโดย SLS สามารถใช้เป็นแม่พิมพ์ได้โดยตรง เช่น การหล่อการลงทุน การหล่อทราย การฉีดขึ้นรูป แบบจำลองโลหะที่มีความแม่นยำสูงที่มีรูปร่างซับซ้อน เป็นต้น ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปสามารถใช้เป็นชิ้นส่วนที่ใช้งานได้หลังผ่านกระบวนการหลังการแปรรูป


5) การประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมย้อนรอย กระบวนการ SLS สามารถสร้างไดรฟ์ข้อมูล CAD ต้นแบบขึ้นใหม่ตามต้นแบบชิ้นส่วนที่มีอยู่โดยใช้เทคโนโลยีดิจิทัลและ CAD ต่างๆ โดยไม่ต้องเขียนแบบการออกแบบหรือเขียนแบบไม่สมบูรณ์และไม่มีแบบจำลอง CAD


6) การประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ ชิ้นส่วนที่เผาด้วยกระบวนการ SLS สามารถใช้สำหรับวิศวกรรมประดิษฐ์ได้เนื่องจากมีความพรุนสูง จากการวิจัยทางคลินิกในต่างประเทศเกี่ยวกับกระดูกเทียมที่เตรียมโดยเทคโนโลยี SLS ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของกระดูกเทียมนั้นดี


การพัฒนาเทคโนโลยี SIS จะส่งผลดีต่อการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์และการใช้งาน การวิจัยเทคโนโลยีใหม่และวัสดุใหม่ และจะส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตอย่างมากในด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม การประหยัดพลังงาน และประสิทธิภาพสูง


JR มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในกระบวนการ SLS ให้บริการลูกค้าด้วยการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว ชิ้นส่วนขั้นสุดท้าย ฯลฯ ส่วนใหญ่รวมถึงรถยนต์ การบริโภค การก่อสร้าง การต่อเรือ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ


ส่งคำถาม