26.11.2020 by Dr. Natalie Rudolph, Milena Riedl

Selective Lazer Sinterleme (SLS) Nasıl Çalışır?

Genellikle Selective Lazer SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. Sinterleme (SLS) olarak adlandırılan Toz Yatağı Füzyonu (PBF), yapısal plastik parçalar üretmek için en çok kullanılan Katmanlı Üretim teknolojilerinden biridir. Bu makalede, SLS sürecinde kullanılan proses prensibini ve malzemeleri açıklıyoruz.

Kalıp veya destek yapıları gerektirmez. Ayrıca, enjeksiyon kalıplı parçalarla karşılaştırılabilir mekanik özelliklere sahip karmaşık geometriler, iç yapılar ve ince duvarlar üretebilir. Bu, geliştirme döngüsünü kısaltır ve onu birçok iş parçası ve hatta tüm montajlar için bir alternatif haline getirir.

Şekil 1: Bir SLS makinesinin şeması

SLS süreç prensibi

SLS sürecinde, yapı platformuna ince bir toz tabakası uygulanır ve genellikle yapı sıcaklığı olarak adlandırılan malzemeninErime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sıcaklığının hemen altına kadar ısıtılır (ısıtıcılar şematikte gösterilmemiştir). Ardından, bir lazer ilk katmanın parça geometrisinin kesitini izler ve malzemeyi yerel olarak eritmek için yeterli enerji sağlar. Herhangi bir kesme kuvveti olmadan, eriyiğin birleşmesi ve düzgün bir eriyik havuzu oluşturması için düşük viskozite ve yüzey gerilimine sahip olması gerekir. Çevreleyen toz katı halde kalır ve erimiş geometrinin şeklini korur. Bu nedenle herhangi bir destek yapısına gerek yoktur. Bu, toz yatağındaki üç adet N şeklindeki inşa edilmiş parça ile görülebilir. Şimdi yapı platformu bir katman yüksekliği kadar alçaltılarak bir sonraki katman için yer açılır. Bir süpürücü veya yeniden kaplayıcı silindir yüzey boyunca hareket eder, rezervuardaki fazla malzemeyi alır ve bir sonraki katmanı oluşturmak için yapı platformunun üzerine yeni ve daha soğuk toz bırakır. Yine toz, yapı sıcaklığında tutmak için ısıtılır. Bu, kristalleşmeyi engellemek için önemlidir. Yaşlanmanın etkilerini azaltmak için tüm yapı zarfı nitrojen atmosferinde tutulur. Bu toz kaplama ve lazer eritme işlem adımları, tüm parça inşa edilene kadar defalarca tekrarlanır. Ancak o zaman yapı zarfı soğutulur, bu da kristalleşmeyi ve dolayısıyla parçanın katılaşma sürecini başlatır. Parça ve çevresindeki toz tamamen soğutulduktan sonra parça ambalajından çıkarılır.

SLS sürecinde kullanılan malzemeler

Bu süreçte kullanılan ilk malzeme, iyi mekanik performansı ve çökeltme yoluyla toz üretme kabiliyeti nedeniyle PA12 idi. Bu, kaplama sırasında düzgün bir katman oluşturmak için gerekli olan mükemmele yakın küresel şekle sahip toz verir. Bugün hala SLS'de kullanılan tüm malzemelerin %90-95'ini oluşturmaktadır. Ancak son yıllarda, PEEK gibi yüksek performanslı malzemeler, TPU'lar gibi elastomerik malzemeler ve hatta PP gibi emtia malzemeleri de dahil olmak üzere giderek daha fazla malzeme bu işlem için uygun hale gelmiştir. Bunların çoğu kriyojenik taşlama ile üretilir ve dairesel şekilden az ya da çok belirgin sapmalar gösterir [1].

Selective Lazer SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. Sinterleme ve diğer Katmanlı Üretim teknolojileri hakkında daha fazla temel bilgiyi YouTube kanalımızda bulabilirsiniz!

Polimer Toz Yatağı Füzyonu hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz!

Başarılı SLS süreçlerini destekleyen termal analiz ve reoloji

SLS için yeni malzemeler araştırılırken SLS süreçlerine odaklanan araştırmaarcve geliştirme hedeflenmektedir. Amaç, SLS için uygunluklarını belirlemek, işlem penceresini tanımlamak, havuz eriyiğinin oluşumunu analiz etmek ve dolgu maddelerinin tozun ve bitmiş parçaların özelliklerini nasıl değiştirdiğini anlamaktır. Aşağıdaki blog yazılarında, proses penceresinin belirlenmesi ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) ile SLS tozlarının İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal kristalleşmesinin yanı sıra SLS'de artık gerilme ve çarpılmanın incelenmesi de dahil olmak üzere temel parametreleri karakterize etmek için termal analiz ve reoloji cihazlarını kullanan farklı analiz yöntemlerine ışık tutacağız.

Kaynaklar

[1] Schmid, M. (2018): Plastiklerle Lazer SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. Sinterleme - Teknoloji, Süreçler ve Malzemeler, Carl Hanser Verlag, Münih.

DSC Kullanarak SLS Tozları için Proses Penceresi Nasıl Belirlenir

Bir polimer tozunu SLS'ye uygunluğu açısından karakterize etmek ve olası proses penceresini belirlemek için Diferansiyel Tarama Kalorimetrisi (DSC) kullanılır. Ölçümleri nasıl ayarlayacağınızı ve yorumlayacağınızı öğrenin!

DSC Kullanarak SLS Tozunun İzotermal Kristalleşme Davranışı Nasıl İncelenir

Önceki bir makalede, poliamid 12 tozu ile Selective Lazer SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. Sinterleme işlemindeki işlem penceresi dinamik ölçümlerle belirlenmişti. Bu makalede, İzotermalKontrollü ve sabit sıcaklıkta yapılan testlere izotermal denir.izotermal ölçümlerin daha ileri çalışmalar için nasıl kullanılabileceğini açıklıyoruz.

Wilo: Elyaf Takviyeli 3D Baskılı Bileşenlerle Daha İyi Performans

Wilo SE, bina hizmetleri, tüm su yönetimi zinciri ve endüstri için dünya çapında bir pompa ve pompa sistemleri üreticisidir. Wilo'nun Katmanlı Üretim gibi en son teknolojilerle çalışması şaşırtıcı değildir. NETZSCH DSC 214'ü nasıl kullandıklarını öğrenin Polyma yeni malzeme seçeneklerinin termal davranışını anlamak için.

Termomekanik Analiz Kullanarak Selective Lazer Sinterleme Parçalarının Çarpılmasının Tahmin Edilmesi

Selective Lazer Sinterlemede (SLS) kullanılan plastikler, diğer malzemelere kıyasla daha yüksek termal genleşmeye sahiptir. Bu nedenle, bir SLS parçasının boyutlarının üretim sırasında ve kullanım sırasında farklı sıcaklıklarda nasıl değiştiğini bilmek önemlidir. Termal genleşme katsayısı ne kadar yüksekse, parçalar çarpılma veya kıvrılmaya ve artık gerilmelerin oluşmasına o kadar yatkındır. Daha fazlasını öğrenin!

DMA Kullanarak SLS Parçalarındaki Artık Gerilmeleri Tahmin Etme

Selective Lazer SinterlemeSinterleme, seramik veya metalik bir tozdan mekanik olarak güçlü bir gövde oluşturmak için kullanılan bir üretim sürecidir. Sinterleme (SLS), yapısal plastik parçalar üretmek için en çok kullanılan Katmanlı Üretim teknolojilerinden biridir. Yüksek sıcaklıkta çalıştırıldığında, herhangi bir artık gerilme parça performansı için zararlı olabilir. Artık gerilmeleri daha iyi anlamak için bir malzemenin modülü hakkında bilgi sahibi olmak gerekir. Artık gerilme ve termal analiz yöntemi kullanarak malzeme özelliğinin nasıl ölçüleceği hakkında daha fazla bilgi edinin.

SLS Süreçlerini Simüle Etmek için Özgül Isı Kapasitesinin Ölçülmesi

Alt katmanlardaki sıcaklık alanı hakkındaki bilgilerin ölçülmesi zor olduğundan Selective Lazer Sinterleme sürecini modellemek ve simüle etmek için önemli çabalar sarf edilmiştir. Özgül ısı kapasitesinin nasıl yardımcı olabileceğini öğrenin!

Dolgu Maddeleri SLS Tozlarının Kristalleşme Davranışını Nasıl Etkiler

Selective Lazer Sinterleme işlemi için mevcut malzemelerin hala sınırlı sayıda olması nedeniyle, farklı özelliklere sahip malzemeler için sürekli bir talep vardır. SLS tozuna herhangi bir dolgu maddesinin eklenmesi tipik olarak işleme davranışı üzerinde bir etkiye sahiptir. Bugün, bakır kürecikler ve pullarla doldurulmuş PA12 tozunun KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme davranışını araştırıyoruz.

Dolgulu Tozların Özgül Isı Kapasitesi SLS İşleme Parametrelerini Nasıl Etkiler

Selective Lazer Sinterleme (SLS) tozlarının dolgu maddeleriyle modifikasyonu, yeni toz malzemelere gerek kalmadan üretilen parçaların özelliklerini değiştirmek için iyi bir yoldur. Bakır dolgu maddelerinin işleme davranışı üzerindeki etkisini nasıl değerlendireceğinizi öğrenin.

Termal Analiz Ölçümleri için SLS Parçaları Nasıl Hazırlanır? LFA

Numunelerin yapı yönü Selective Lazer Sinterleme (SLS) parçalarının mekanik özellikleri üzerinde etkilidir. Bu nedenle, termofiziksel özelliklerin farklı yönlerde değerlendirilmesi gerekir. Lazer flaş analizi için dolgulu numunelerin nasıl hazırlanacağını öğrenin!

Termal Difüzivite SLS Sürecinde Yapı Sıcaklığını Nasıl Etkiler

Bakır küreler ve pullar gibi polimer tozundaki iletken dolgu maddeleri Katmanlı Üretim süreçlerini etkiler. Lazer flaş analizinin en yüksek kalitede parçalar basmak için proses ayarlarının belirlenmesine nasıl olanak sağladığını öğrenin.

Dolgu Maddeleri, Hizalanmaları Yoluyla SLS Parçalarının İzotropik veya Anizotropik Davranışını Nasıl Artırır

Genel olarak, dolgu maddelerinin eklenmesi mekanik performansta bir artışa yol açar. Sertlik veya modülün dolgu geometrisi ve dolgu içeriğinin bir fonksiyonu olarak nasıl değiştiğini anlamak için Dinamik Mekanik Analiz (DMA) kullanılabilir. Makalemizde daha fazla bilgi edinin.

Anizotropik Dolgu Maddelerinin Termal Genleşme Üzerindeki Etkisi Neden Sürece Bağlıdır

Dolgu maddeleri, bitmiş ürünün mekanik performansını artırmak için bir polimer matrisine eklenir. Bu tür dolgu maddelerinin oryantasyonu işleme koşullarına bağlıdır. Bakır elyafların toplam içeriğinin, şeklinin ve yöneliminin termal hacim genleşme katsayısını nasıl etkilediğini öğrenin.

ÜCRETSİZ E-Kitap

Polimer Katmanlı Üretimde Termal Analiz ve Reoloji

AM'nin oyunun kurallarını değiştiren yeteneklerinin ardındaki sırları keşfedin! Yeni yayınlanan e-kitabımız, AM'nin kalbine inerek güvenilir malzeme karakterizasyon tekniklerinin, özellikle de termal analiz ve reolojinin gücünü ortaya çıkarıyor.