Η επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ (SLS) είναι μια από τις πιο προηγμένες τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής, που χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή λειτουργικών πρωτοτύπων και εξαρτημάτων τελικής χρήσης. Η διαδικασία λειτουργεί απλώνοντας ένα λεπτό στρώμα σκόνης στην πλατφόρμα κατασκευής, θερμαίνοντας την κλίνη σκόνης κοντά στο σημείο τήξης της και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ υψηλής ισχύος για την επιλεκτική σύντηξη σωματιδίων ανάλογα με τη διατομή του εξαρτήματος. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται στρώμα προς στρώμα μέχρι να ολοκληρωθεί το πλήρες εξάρτημα.
Αλλά τι ακριβώς καθορίζει την ταχύτητα της τρισδιάστατης εκτύπωσης SLS; Αρκετοί βασικοί παράγοντες παίζουν ρόλο.
1. Ισχύς λέιζερ και ταχύτητα σάρωσης
Ο πιο άμεσος παράγοντας είναι το σύστημα λέιζερ.
-
Η υψηλότερη ισχύς λέιζερ επιτρέπει στο υλικό να φτάσει στη θερμοκρασία σύντηξης πιο γρήγορα.
-
Η ταυτόχρονη λειτουργία πολλαπλών λέιζερ μπορεί να καλύψει μεγαλύτερες περιοχές ταυτόχρονα, επιταχύνοντας σημαντικά τους χρόνους εκτύπωσης.
-
Η ταχύτητα σάρωσης έχει επίσης σημασία—όσο πιο γρήγορα κινείται το λέιζερ κατά μήκος της κλίνης σκόνης, τόσο πιο γρήγορα συντήκεται κάθε στρώμα.
Για παράδειγμα, τα προηγμένα συστήματα SLS σήμερα μπορούν να επιτύχουν ταχύτητες σάρωσης έως και 22 m/s, ενισχύοντας σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής.
2. Μέγεθος του κυλίνδρου κατασκευής
Ο όγκος κατασκευής (ή το μέγεθος του κυλίνδρου χύτευσης) επηρεάζει άμεσα την απόδοση.
-
Ένας μεγαλύτερος κύλινδρος κατασκευής σημαίνει ότι περισσότερα εξαρτήματα μπορούν να εκτυπωθούν σε μία μόνο παρτίδα.
-
Αυτό όχι μόνο βελτιώνει τη συνολική ταχύτητα, αλλά επιτρέπει και την οικονομικά αποδοτική μαζική παραγωγή μικρών και μεσαίων εξαρτημάτων.
Για τους κατασκευαστές, αυτό μεταφράζεται σε ταχύτερους χρόνους παράδοσης και μειωμένο κόστος ανά τεμάχιο.
3. Υλικά εκτύπωσης
Διαφορετικά υλικά σκόνης επηρεάζουν επίσης την ταχύτητα.
-
Ορισμένα υλικά απαιτούν υψηλότερη ενέργεια λέιζερ ή μεγαλύτερους χρόνους έκθεσης για να επιτευχθεί πλήρης σύντηξη.
-
Άλλοι μπορεί να χρειάζονται ειδικές ατμοσφαιρικές συνθήκες (όπως άζωτο), οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα της διεργασίας.
Η επιλογή του σωστού υλικού για την εφαρμογή και τις δυνατότητες του μηχανήματος είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη ισορροπίας μεταξύ της ταχύτητας εκτύπωσης και της ποιότητας του τεμαχίου.
Συστήματα διπλού λέιζερ από την TPM3D
Για να καλύψει τη βιομηχανική ζήτηση τόσο για παραγωγή μεγάλης κλίμακας όσο και για υψηλή απόδοση, η TPM3D εισήγαγε συστήματα διπλού λέιζερ σχεδιασμένα για ταχύτητα και σταθερότητα.
TPM3D P550DL
-
Μέγεθος κατασκευής: 550 × 550 × 850 mm
-
Διπλά λέιζερ CO₂ 140W με σύστημα σάρωσης δυναμικής εστίασης
-
Ταχύτητα σάρωσης έως 22 m/s
-
Ενσωματωμένη γεννήτρια αζώτου
-
Πατενταρισμένη τεχνολογία ενεργής ψύξης για ταχύτερους χρόνους κύκλου
Αυτό το σύστημα είναι κατάλληλο τόσο για μεγάλα μεμονωμένα εξαρτήματα όσο και για μαζική παραγωγή μικρότερων εξαρτημάτων.
TPM3D S600DL
-
Μέγεθος κατασκευής: 600 × 600 × 800 mm (όγκος 288L – ένας από τους μεγαλύτερους στον κλάδο SLS)
-
Σύστημα διπλού λέιζερ με ισορροπημένη απόδοση XYZ
-
Αρθρωτός σχεδιασμός με μηχανικό και ηλεκτρικό διαχωρισμό για ευκολότερη συντήρηση
-
Πιστοποιημένο σύμφωνα με τα υψηλότερα πρότυπα ασφαλείας της ΕΕ (CE από την TÜV Rheinland)
Σε σύγκριση με το P550DL, το S600DL προσφέρει μεγαλύτερο όγκο κατασκευής, υψηλότερη απόδοση και βελτιωμένη ασφάλεια, καθιστώντας το ιδανικό για βιομηχανικές εφαρμογές βαρέως τύπου.
Συμπέρασμα
Η ταχύτητα της τρισδιάστατης εκτύπωσης SLS εξαρτάται από έναν συνδυασμό ισχύος λέιζερ, συστήματος σάρωσης, μεγέθους κυλίνδρου κατασκευής και ιδιοτήτων υλικών. Με καινοτομίες όπως οι ρυθμίσεις διπλού λέιζερ και τα προηγμένα συστήματα ψύξης, οι σύγχρονοι εκτυπωτές SLS ωθούν τα όρια της αποδοτικότητας διατηρώντας παράλληλα την αξιοπιστία και την ποιότητα των εξαρτημάτων.
Για τους κατασκευαστές που επιθυμούν να κλιμακώσουν την παραγωγή, τα P550DL και S600DL της TPM3D προσφέρουν ισχυρές λύσεις που εξισορροπούν την ταχύτητα, το μέγεθος και την ασφάλεια, βοηθώντας τις εταιρείες να επιτύχουν ταχύτερους χρόνους παράδοσης και μεγαλύτερη παραγωγικότητα.
