详解采用选择性激光烧结塑料3D打印的潜力及局限

尽管其几十年的悠久历史,选择性激光烧结(SLS)仍然具有未开发潜力,形成使用其他3D打印方法难以制作的高质量生产零件。生产高质量塑料部件的3D打印的最大挑战之一是通常以z轴的强度降低而观察其机械性能强弱。

虽然Essentium和Rize3D等公司已经尝试克服这些局限性,但是在熔融长丝制造(FFF)方面进行了新的修改,而碳已经在类似于立体光刻(SLA)的方法中证明了改进的机械性能,这些公司在提供更多的机械各向同性部件方面是独一无二的。

相比之下,作为打印技术的SLS固有地提供了更多的机械各向同性的部件。此外,SLS打印中的粉末床作为零件的天然支撑结构,使得难以使用FFF或SLA进行打印的几何以及垂直“嵌套”零件。

结构聚合物如何解决SLS 3D打印的局限性

然而,由于有限数量的市售热塑性粉末,SLS受到材料限制。此外,SLS设备开发落后于其他技术,封闭材料平台许多大型SLS打印机制造商使用进一步限制了新材料采用。

我们最近与SLS打印公司的发明者Carl Deckard及其结构聚合物公司 Vikram Devarajan的联合创始人就他们对SLS未来机会的看法以及他们如何设想材料开发来解决SLS打印在整个价值链中的核心挑战。

选择性激光烧结系统具有一系列价格点,但由于许多系统的温度范围有限,材料选择有限。值得注意的例外是粗体。

表:PA =聚酰胺; TPE =热塑性聚乙烯; PEEK =聚醚醚酮; PEKK =聚醚酮酮; TPU =热塑性聚氨酯

今天SLS的主要限制之一是缺少可以以这种打印方法所需的粉末形式生产的材料,这反映在上表中所示的各种可用材料中。市售的塑料粉末通常通过以下两种方法之一制成:冷冻研磨或溶剂型沉淀。

这些方法中的每一种都与许多期望的热塑性塑料不相容,并且两种方法都是昂贵的并且产生具有宽的粒度分布的粉末。

结构聚合物旨在通过其通过斩波纤维生产粉末的新方法来扩大SLS打印的热塑性粉末的范围。其纺织加工设备的生产方法可以从广泛的热塑性塑料制造粉末,并且显示出更好的受控粒度分布。

虽然尼龙12是今天最常见的SLS材料,但Carl和Vikram表示,结构聚合物已经展示了几种高度商业利益的聚合物的生产,其中可接受的粉末目前不能用于SLS。

尽管其几十年的悠久历史,选择性激光烧结(SLS)仍然具有未开发潜力,形成使用其他3D打印方法难以制作的高质量生产零件。生产高质量塑料部件的3D打印的最大挑战之一是通常以z轴的强度降低而观察其机械性能强弱。

虽然Essentium和Rize3D等公司已经尝试克服这些局限性,但是在熔融长丝制造(FFF)方面进行了新的修改,而碳已经在类似于立体光刻(SLA)的方法中证明了改进的机械性能,这些公司在提供更多的机械各向同性部件方面是独一无二的。

相比之下,作为打印技术的SLS固有地提供了更多的机械各向同性的部件。此外,SLS打印中的粉末床作为零件的天然支撑结构,使得难以使用FFF或SLA进行打印的几何以及垂直“嵌套”零件。

结构聚合物如何解决SLS 3D打印的局限性

然而,由于有限数量的市售热塑性粉末,SLS受到材料限制。此外,SLS设备开发落后于其他技术,封闭材料平台许多大型SLS打印机制造商使用进一步限制了新材料采用。

我们最近与SLS打印公司的发明者Carl Deckard及其结构聚合物公司 Vikram Devarajan的联合创始人就他们对SLS未来机会的看法以及他们如何设想材料开发来解决SLS打印在整个价值链中的核心挑战。

选择性激光烧结系统具有一系列价格点,但由于许多系统的温度范围有限,材料选择有限。值得注意的例外是粗体。

表:PA =聚酰胺; TPE =热塑性聚乙烯; PEEK =聚醚醚酮; PEKK =聚醚酮酮; TPU =热塑性聚氨酯

今天SLS的主要限制之一是缺少可以以这种打印方法所需的粉末形式生产的材料,这反映在上表中所示的各种可用材料中。市售的塑料粉末通常通过以下两种方法之一制成:冷冻研磨或溶剂型沉淀。

这些方法中的每一种都与许多期望的热塑性塑料不相容,并且两种方法都是昂贵的并且产生具有宽的粒度分布的粉末。

结构聚合物旨在通过其通过斩波纤维生产粉末的新方法来扩大SLS打印的热塑性粉末的范围。其纺织加工设备的生产方法可以从广泛的热塑性塑料制造粉末,并且显示出更好的受控粒度分布。

虽然尼龙12是今天最常见的SLS材料,但Carl和Vikram表示,结构聚合物已经展示了几种高度商业利益的聚合物的生产,其中可接受的粉末目前不能用于SLS。


相关文章

  • 3D打印机基础知识入门
  • 什么是3d打印机 3D打印机英文"3D Printers",3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词.其实在专业领域他有另一个名称"快速成形技术". 快速成形技术又称快速原型制造( ...查看


  • 详解3D打印技术在汽车制造与维修领域应用
  • 随着我国经济不断增长,汽车已经成为人们生活中非常常见交通工具,因此汽车维修工作将变得大众化.汽车维修企业存在的基础在于快速.高效的开展汽车维修服务,同时这也是增加市场竞争力的要素.我国很多消费者对于汽车的性能.安全具有较高要求,因此很多用户 ...查看


  • 先进制造导论论文(快速成型技术)
  • 快速成型技术应用现 状及发展趋势 班级: 姓名: 赵 磊 学号: 快速成型技术应用现状及发展趋势 摘要: 快速成型技术以其独特的特点和长处,成为加速新产品开发及实现并行工程的有效技术,具有广泛的应用领域和应用价值,发展十分迅猛,该技术的重要 ...查看


  • 快速原型技术 1
  • 快速成型制造技术 一.快速成型原理: 快速成形将计算机辅助设计(CAD).计算机辅助制造(CAM).计算机数字控制(CNC).激光.精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体.依据计算机上构成的工件三维设计模型对其进行分层切片,得到各层截面的二 ...查看


  • 快速成型技术
  • 2015~2016年度现代制造技术课程论文 快速成型技术现状及其发展趋势 工程技术学院2013级机制3班 摘要:20世纪80年代后发展起来的快速成型技术(Rapid Protoyping,RPM),被认为是制造领域的一次重大突破,其对制造业 ...查看


  • 快速成型技术的现状和发展趋势
  • 快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈.尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping 简称 ...查看


  • 激光选区烧结成型材料的研究和应用现状_曾锡琴
  • 第18卷 第6期机械研究与应用Vo l 18 No 6 2005年12月M EC HAN I C AL RESEARCH &APPLI CATI ON 2005-12 激光选区烧结成型材料的研究和应用现状 曾锡琴, 朱小蓉 1 2 ...查看


  • 陶瓷的研究现状与发展展望
  • 陶瓷的研究现状与发展展望 陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料. 它具有高熔点.高硬度.高耐磨性.耐氧化等优点. 可用作结构材料.刀具材料, 由于陶瓷还具有某些特殊的性能, 又可作为功能材料. 分类: 普通 ...查看


  • 快速成型技术的发展及关键技术
  • 摘要 成形材料的开发应用,可提升成形质量.拓宽原型应用的领域.开发新的成形工艺.软件是快速成形技术的灵魂,第三方软件介入是当前快速成形技术软件开发的一个明显趋势.基于快速成形思想的各种新的工艺方法.研究与工艺装备开发,以及桌面化设备和功能原 ...查看


热门内容