» پرینتر3بعدی » فناوری پرینت سه بعدی لیزر – پلیمر یا Laser Sintering : SLS چیست؟
لیزر سینترینگ

فناوری پرینت سه بعدی لیزر – پلیمر یا Laser Sintering : SLS چیست؟

روش «لیزر زینترینگ» چگونه کار میکند؟

sls 3d print

قبل از توضیح این تکنیک، بهتر است بدانید که SLS  که مخفف عبارت selective laser sintering میباشد. از یک مدل سه بعدی شروع میکنیم. مدل توسط نرم افزار به لایه های (slice) متناوب تبدیل میگردد. این لایه ها در روش laser sintering، لایه به لایه توسط لیزر خوانش شده و روی سطح پودر متریال به صورت یک خط نازک تابیده میگردد. با تابش لیزر، پودر ذوب شده و شکل نهایی لایه همانند فرم نرم افزاری تشکیل میشود. پس از تکمیل یک لایه، توسط غلتک یک ردیف تازه از پودر روی سطح ساخت، پاشش خواهد شد.

پرینترهای سه بعدی مجهز به این تکنیک، یک محفظه حرارتی بسیار نزدیک زیر بستر ساخت متریال ذوب شونده دارند که پرتو لیزر، انرژی نهایی برای تکمیل فرآیند ذوب و هم جوشی جهت ساخت شی جامد را فراهم میکند.

پس از پایان فرآیند پرینت (print job)، یک بلوک از پودر حرارت دیده با مدل ساخته شده درون آن خواهید داشت. توده های اضافه پودر خام اطراف مدل تکمیل شده، با ابزارهای مخصوص به سادگی قابل زدودن است.

 

متریال مورد نیاز فناوری لیزر زینترینگ، متنوع بوده و انواع فلزات و ترموپلاستیکها به صورت پودر استفاده می‌شود ولی ما در این مقاله سه نوع ماده خاص را معرفی میکنیم:

نایلون، پودر پلی آمید (Polyamide)، پودر آلومید (Alumide) و پودر Rubber-like ، پلی استایرن و غیره که هر کدام کاربردی خاص را فراهم کرده اند. این مواد به صورت گرانول صیقلی میباشند.

مزایای متریال پلی آمید پرینتر سه بعدی laser sintering:

  • مناسب برای مدلسازی پیچیده، اشیاء مفهومی و کانسپت، سری کوچکی از اشیاء به تعداد محدود (ساخت سریع چندین کپی دقیق) و مدلهایی با کارکردپذیری خاص

  • مستحکم و تا حدی انعطاف پذیر طوری که هنگام کمی خم کردن، قابلیت تحمل فشار را داراست.

  • سطح مدلهای ساخته شده با تکنیک «laser sintering» ظاهر شنی و گرانولار دارند. ولی مدلها قابلیت پولیش و سمباده کاری، رنگ و مخمل کاری را داراست.

  • بافت تا حدی خلل فرج و منفذدار

  • از نظر مدلسازی هیچ مانعی طراح را محدود نمیکند و انواع فرمها به راحتی چاپ میشود.

مزایای متریال «آلومید» پرینتر سه بعدی laser sintering:

  • ترکیبی از پودر گرانولار آلمینیوم و پلی آمید

  • ایده‌آل برای مدلسازی پیچیده، کانسپت، کپی سازی دقیق به تعداد زیاد

  • مستحکم و تا حدی انعطاف پذیر هنگام خمش

  • قابلیت پولیشکاری، رنگ زدن،‌ سمباده کاری عالی

  • تا حدی دارای خلل و فرج

  • دست طراح در پیاده‌سازی از هر نظر باز است.

مزایای متریال «Rubber-like» پرینتر سه بعدی laser sintering:

  • قابلیت چاپ اشکال پیچیده نواری (Rubber-like)

  • انتخاب طراحان درجه اول برای مدلسازی مخصوصاً انواع پوشیدنی، گجتها، مدلهای تحت فشار و مدلهای چندکاره

  • ایده‌آل برای اشیای با استحکام بالا، انعطاف پذیر و بادوام که پوششی از رنگ سیاه نیاز دارند.

  • مقاوم به خراشیدگی و فرسایش

  • سطح محدود جزییات سطح

لیزرسینترینگ
Carl Deckard, Joe Beaman, Paul Forderhase

 

حقایق جالب فناوری لیزر زینترینگ:

  • تکنیک laser sintering در سال ۱۹۸۰ توسط دانشگاه ایالت تگزاس (شهر آستین) که تحت نظارت آژانس دفاعی DARPA است، توسعه یافت. مهندس مکانیک ارشد تحقیق،‌ پروفسور Joe Beaman با همکاری دانشجوی نخبه اش با نام Carl Deckard و پروفسور Dave Bourell که در زمینه تکنولوژی لیزر و مهندسی مواد پیشتاز بود، تکمیل گردید.
  • Deckard و Beaman در سال ۱۹۸۹ اولین استارتاپ بزرگ حوزه پرینتر سه بعدی را با نام کمپانی Desk Top Manufacturing یاDTM معرفی کردند.
  • اولین مدل تجاری پرینتر سه بعدی لیزر زینتر با نام SinterStation 2000 توسط کمپانی DTM در سال ۱۹۹۲ تکمیل و سال ۱۹۹۳ با موفقیت تجاری چشمگیری به فروش رفت.
  • فناوری شرکت DTM بعدها توسط کمپانی ۳D Systems (تاسیس توسط چاک هال – مخترع تکنیک SLA : چاپ سه بعدی رزینی) خریداری شد.
  • صنایع بزرگ متنوعی از سال ۱۹۹۹ تاکنون در حال استفاده از فناوری Laser sintering هستند.
  • قطعات در این روش با دفت و پیچیدگی بالا و حتی با زوایای بیش از ۴۵ درجه قابل ساخت هستند.
  • در این فناوری عمدتا از انواع پودر پلیمرهای ترموپلاستیک، شیشه یا سرامیک استفاده میشود؛
  • این روش برای ساخت قطعات صنعتی و نظامی بسیار کاربردی است.
  • عیب این روش میزان تخلخل بالای قطعات تولید شده است که البته با روشهایی پس از پرینت میتوان این تخلخل را کاهش داد.
  • فناوری پرینت سه بعدی SLS از صنایع استراتژیک بوده و ایران جزء کشورهای تحریم شده در این حوزه میباشد. البته شرکتهای استارت آپ داخلی ایرانی خوبی در این حوزه شروع به فعالیت کرده اند و نیازی به واردات محصولات خارجی نیست.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Enter Captcha Here : *

Reload Image