Sinterizare selectivă cu laser

Sinterizarea selectivă cu laser este o  metodă de fabricație aditivă care implică sinterizarea unui material sub formă de pulbere (de obicei metalic) cu ajutorul unui laser. Procesul de vizare cu laser este realizat automat conform unui model 3D pre-creat , care poate fi creat într-un editor grafic.

Istorie

Metoda de sinterizare selectivă cu laser a fost dezvoltată și patentată ca rezultat al muncii comune a Dr. Carl Deckard și a directorului științific, Dr. Joe Beeman de la Universitatea Texas din Austin , la mijlocul anilor 1980, cu sprijinul US Defense Advanced Research. Agenția de proiecte [1] . Deckard și Beeman au fost implicați în înființarea unei companii care să comercializeze tehnologia de sinterizare selectivă cu laser, dar firma a fost cumpărată în 2001 de rivalul 3D Systems [2] . Din 2014, tehnologia este disponibilă publicului, din cauza termenului expirat al ultimului brevet revendicat [3] .

Tehnologie

Pentru a crea un produs prin sinterizare selectivă cu laser, un strat de pulbere provenit dintr-un rezervor de alimentare este aplicat pe suprafața substratului și distribuit uniform folosind un dispozitiv de nivelare. Este pornit laserul, al cărui fascicul, ghidat de oglinzi mobile și o lentilă de focalizare, scanează suprafața stratului de pulbere aplicat conform modelelor 3D generate și formează stratul primar al obiectului fabricat prin sinterizare. Astfel, acele zone care corespund tăierii curente a produsului sunt sinterizate. După finalizarea scanării, partea inferioară mobilă a camerei de lucru este coborâtă cu grosimea stratului de pulbere aplicat, trecând astfel la următoarea tăietură a produsului. Dacă este necesar, pe suprafața de scanare se adaugă pulbere, deoarece este consumată în timpul funcționării. După ce a ajuns la punctul de sus al modelului, procesul se oprește, platforma cu produsul finit se ridică pentru a curăța pulberea nefolosită.

Aplicație

Ca pulbere pentru fabricarea produselor prin sinterizare selectivă cu laser, pot fi utilizate atât materiale monocomponente, cât și amestecuri de pulberi. În comparație cu alte metode de fabricație aditivă, sinterizarea selectivă cu laser poate produce piese dintr-o gamă relativ largă de materiale pulbere disponibile comercial. Acestea includ polimeri precum nailon (pur, umplut cu sticlă sau cu alte materiale de umplutură) sau polistiren, ceramică, sticlă, metale inclusiv oțel, titan, amestecuri de aliaje, materiale compozite.

Sinterizarea selectivă cu laser este utilizată în întreaga lume, deoarece vă permite să produceți ușor și rapid forme complexe pe baza datelor digitale. Inițial, această metodă a fost folosită pentru a crea prototipuri și modele într-un stadiu incipient de proiectare, dar acum metoda este utilizată pe scară largă în producția de produse finale. Domeniul de aplicare al imprimării 3D prin sinterizarea selectivă cu laser este extins: părți ale centralelor electrice, industria aeronautică, inginerie mecanică și astronautică. Recent, tehnologia a fost folosită pentru a crea obiecte de artă și design.

Note

1. ↑ Carl R. Deckard. Brevetul SUA 4.863.538 A "Metodă şi aparat pentru producerea de piese prin sinterizare selectivă"  (engleză) (5 septembrie 1989). Consultat la 5 octombrie 2016. Arhivat din original la 19 septembrie 2016.
2. ↑ Alex Lou, Carol Grosvenor. „Sinterizarea selectivă cu laser, nașterea unei industrii”  (engleză) . Universitatea din Texas din Austin (6 decembrie 2012). Consultat la 5 octombrie 2016. Arhivat din original la 29 ianuarie 2020.
3. ↑ Carl R. Deckard. Brevetul SUA 5597589 A "Aparatură pentru producerea de piese prin sinterizare selectivă"  (engleză) (28 ianuarie 1997). Consultat la 5 octombrie 2016. Arhivat din original la 21 decembrie 2016.