精通SLS 3D打印：技术、材料与实际应用

选择性激光烧结（SLS）是一种革命性的增材制造（3D打印）技术，改变了零件设计和生产方式。SLS通过强力激光有条不紊地将热塑性粉末烧结在一起，逐层构建零件。其他制造方法难以生产的复杂塑料零件（如带有凹槽和内部特征的零件）可通过SLS 3D打印轻松制造，几乎无需后处理。此外，尼龙、聚丙烯、热塑性聚氨酯等多种热塑性材料均可用于SLS工艺。作为增材制造（AM）方法，SLS不仅简化了产品开发和原型制作流程，还引发了小到中批量零件生产方式的范式转变。

什么是选择性激光烧结3D打印？

选择性激光烧结（SLS）是一种PBF 3D打印技术。该技术利用激光将塑料颗粒逐层烧结，直到3D打印零件完成。SLS通常处理塑料，不需要任何支撑结构，因为粉末本身提供足够支撑。

选择性激光烧结首先在加热至略低于塑料熔点的构建板上分布薄层塑料颗粒。铺粉器以所需厚度铺设一层材料。激光导向扫描镜描绘零件横截面并烧结颗粒。一层完成后，打印床下降，另一层粉末沉积在前一层之上。过程重复直到零件完成。

SLS打印的笔筒

选择性激光烧结3D打印如何工作？

选择性激光烧结首先在加热至略低于塑料熔点的构建板上分布薄层塑料颗粒。铺粉器以所需厚度铺设材料层。激光导向扫描镜描绘零件横截面并烧结颗粒。一层完成后，打印床下降，另一层粉末沉积在前一层之上。过程重复直到零件完成。

SLS的优缺点是什么？

表1列出了SLS 3D打印技术的优缺点：

表1: SLS优缺点

SLS打印材料有哪些？

SLS可用材料有限，尼龙最常用。下列为各种可用材料：

1. 尼龙/PA11： 材料韧性好，抗冲击性佳。PA11耐温性高于PA12，断裂前可承受比PA12更高变形水平。
2. 尼龙/PA12： 材料刚性好，高强度、良好耐化学性、生物相容性。PA12热阻低于PA11。PA12是SLS打印最常用材料。
3. 填充尼龙： PA11和PA12可通过添加玻璃纤维、碳纤维等填料改性，提升热力学性能。
4. 可铸造聚苯乙烯： 该材料设计为真空成型和砂型铸造的母模。韧性低、熔点低，不用于功能性零件。
5. TPU弹性体： 材料具有橡胶般柔韧性，良好韧性和耐磨性。亦可改性为不同肖氏A硬度。

美妙之处在于你实际上能构建无支撑零件。传统3D打印方法通常为任何悬垂特征提供支撑结构。SLS更直接。像寻宝。你在粉末里找到零件，基本上能刷掉粉末。

Greg Paulsen

应用工程总监

SLS 3D打印机主要部件有哪些？

3D SLS打印机不同部件如下：

1. 激光： 激光（通常CO2激光器）用于将塑料颗粒烧结在一起。激光通过扫描镜导向，描绘层横截面。
2. 材料输送系统： 存储所有粉末。零件构建时，该机构向铺粉器供料。
3. 铺粉器： 从粉末输送系统拖拽材料铺设在打印床/前序层上。
4. 打印床： 打印床随零件打印下移，通常每层50–200微米，取决于所需分辨率。每新零件层由铺粉器在打印床上放置薄层塑料。
5. 加热器： 加热器保持构建腔体高温，通过减少激光烧结粉末所需能量来辅助烧结过程。

SLS 3D打印示意图

最佳SLS 3D打印树脂有哪些？

SLS 3D打印材料范围有限，但其中最佳者如下：

1. PA12（尼龙）： PA12提供良好的力学、热学、耐化学性能范围，成为广泛应用的理想材料。PA12是SLS打印最常用材料。
2. PA12CF（尼龙）： 碳纤维填充尼龙显著提升基体尼龙的刚度、强度、硬度，允许制造优异强重比的高性能零件。
3. TPU弹性体： TPU弹性体允许制造具有良好耐磨性和韧性的柔性零件。

SLS 3D打印常见问题

SLS 3D打印在医疗行业如何应用？

SLS 3D打印用于基于患者身体3D扫描的定制假肢。也用于基于3D扫描创建患者特定参考模型，用于手术规划。

SLS 3D打印在珠宝行业如何应用？

SLS 3D打印用于创建其他方法无法实现的高精度模型。这些模型用于制作铸造模具。具体可打印聚苯乙烯等材料，用于制作贵金属铸造模具。

SLS打印机能生产大尺寸、高细节零件吗？

是的，SLS打印机拥有大构建体积可容纳大尺寸零件。精密激光仍允许将精细细节融入超大零件。

SLS和SLA的区别是什么？

SLS（选择性激光烧结）利用激光烧结塑料颗粒，而SLA（光固化立体成型）利用激光选择性固化液态光敏聚合物。两种技术均可生产高精度零件，打印速度相当。

总结

Xometry提供广泛制造能力，包括SLS 3D打印、CNC加工、注塑成型、激光切割、钣金加工。立即获取即时报价。

免责声明

本网页内容仅供参考。Xometry不对信息的准确性、完整性或有效性做任何明示或暗示的陈述或保证。任何性能参数、几何公差、特定设计特征、材料质量与类型或工艺，不应被推断为代表通过Xometry网络由第三方供应商或制造商交付的内容。寻求零件报价的买家负责定义零件的具体要求。详情请参阅我们的条款和条件。

Dean McClements

Dean McClements拥有机械工程一级荣誉学士学位，在制造业拥有二十多年经验。职业历程包括Caterpillar、Autodesk、Collins Aerospace、Hyster-Yale等领先企业的重要职位，深刻理解工程流程与创新。

阅读Dean McClements的更多文章