پرینتر سه بعدی SLS

پرینتر سه بعدی selective laser sintering یا به اختصار SLS یکی از انواع روش های پرینت سه بعدی است که به دلیل ساخت قطعات مستحکم و کاربردی مورد استفاده مهندسان و تولیدکنندگان قطعات صنعتی قرار می گیرد. پرینتر سه بعدی SLS بر پایه پودر است و این یعنی مواد اولیه این دستگاه به صورتی پودری است. در این مقاله ما به شرح چگونگی کارکرد این پرینتر خواهیم پرداخت.

روش کار پرینتر سه بعدی SLS سه مرحله دارد که شامل:

1. پروسه پرینت: ابتدا پودر به صورت یک لایه نازک بر روی یک پلتفرم درون محفظه چاپ، پراکنده می شود. پرینتر پودر را تا دمایی زیر دمای ذوب ماده گرم می کند بنابراین پرتوی لیزری راحتتر می تواند قسمت های خاصی از بستر پودر را برای ترسیم و ساخت قطعه، گرم کند. لیزر سطح مقطع مدل را اسکن می کند و پودر را تا نقطه ذوب یا کمی پایین تر از نقطه ذوب حرارت می دهد تا طبق الگوی از پیش تعیین شده، ذرات به صورت مکانیکی با یکدیگر ترکیب شوند تا یک جسم صلب شکل گیرد. پودر های ترکیب نشده به عنوان ساختار ساپورت در طول پرینت از جسم پشتیبانی می کنند و نیاز به ساختار ساپورت گذاری به صورت جداگانه را از بین می برند. سپس پلتفرم یک لایه درون محفظه ساخت پایین تر می رود ( معمولا بین 5 تا 200 میکرون ) و پروسه تکرار می شود. این پروسه برای هر لایه به صورت جداگانه تکرار می شود تا زمانی که قطعه کامل شود.

2. سرد کردن: بعد از پروسه پرینت، لازم است قطعه هم داخل محفظه ساخت و هم بیرون از پرینتر سرد شود تا از خواص مکانیکی مطلوب برخوردار شود و از تاب برداشتن قطعات جلوگیری شود.

3. پرداخت: لازم است که قطعه نهایی از محفظه ساخت بیرون آورده شود و از پودر های اضافی تمیز شود. این پودر ها را می توان بازهم استفاده کرد. قطعه پرینت شده را می توان با Media blasting یا Media tumbling پرداخت کرد.

همان طور که اشاره کردیم پودر های ترکیب نشده می توانند به عنوان ساختار ساپورت عمل کرده و نیاز به ایجاد ساختار ساپورت جدا گانه را از بین ببرند. این موضوع موجب شده است که پرینتر سه بعدی SLS برای پرینت سه بعدی هندسه های پیچیده که شامل: جزئیات داخلی، دیواره های نازک، برش های کوچک و... روشی ایده آل باشد. لازم به ذکر است که قطعات پرینت شده با پرینتر سه بعدی SLS به اندازه قطعات تزریقی مستحکم و بادوام هستند.

مواد مورد استفاده در پرینتر سه بعدی SLS

رایج ترین ماده برای پرینتر سه بعدی SLS نایلون است. یک ترمو پلاستیک مهندسی با توانایی بالا که هم برای نمونه سازی کاربردی و هم ساخت قطعه نهایی کاربرد دارد. نایلون برای اسمبلی های پیچیده و قطعات بادوام و با پایداری محیطی بالا مناسب است.

قطعات پرینت سه بعدی نایلون مستحکم، خشک، بادوام و ضد ضربه هستند و همچنین می توانند در برابر سایش ها و گسستن های مداوم، مقاوم باشند. نایلون در برابر اشعهUV، نور، گرما، رطوبت، حلال ها، دما و آب مقاوم است.علاوه بر این قطعات پرینت سه بعدی نایلون حساسیت زا نیستند به همین دلیل برای پوشیدن و بسیاری از موارد مناسب هستند. لازم به ذکر است که نایلون با محیط زیست سازگار نیست و تجزیه نمی شود.

کاربرد های پرینتر سه بعدی SLS

پرینتر سه بعدی SLS نوآوری را سرعت می بخشد و از کسب و کار ها در طیف گسترده ای از صنایع، از جمله مهندسی، ساخت و ساز و تجهیزات پزشکی پشتیبانی می کند.

مهندسی:

1. نمونه سازی سریع
2. مدل های از محصولات برای بازخورد مشتریان
3. تست عملکردی دقیق
4. نمونه سازی کاربردی

ساخت و ساز:

1. تولید محصولات نهایی
2. برای گروه ساخت و ساز های کوچک
3. تولید محصولات منحصر به فرد طبق سفارش هر مشتری
4. تولید قطعات جایگزین و کمیاب
5. خودرو های منحصر به فرد ، قطعات موتورسیکلت، تجهیزات نیروی دریایی و تجهیزات درخواستی ارتش

تجهیزات پزشکی:

1. نمونه سازی تجهیزات پزشکی
2. پروتز و ارتز  (Prosthetics and orthotics, به معنای بریس های جایگزین اندام)
3. ابزارهای مدل جراحی
4. قطعات مصرف نهایی

ساخت قطعه با استفاده از پودر بجای فیلامنت پرینتر سه بعدی sls