选择性激光烧结塑料3D打印的隐患和挑战

3D打印在线 中字

尽管其几十年的悠久历史,选择性激光烧结(SLS)仍然具有未开发潜力,形成使用其他3D打印方法难以制作的高质量生产零件。生产高质量塑料部件的3D打印的最大挑战之一是通常以z轴的强度降低而观察其机械性能强弱。

选择性激光烧结塑料3D打印的隐患和挑战

虽然Essentium和Rize3D等公司已经尝试克服这些局限性,但是在熔融长丝制造(FFF)方面进行了新的修改,而碳已经在类似于立体光刻(SLA)的方法中证明了改进的机械性能,这些公司在提供更多的机械各向同性部件方面是独一无二的。

相比之下,作为打印技术的SLS固有地提供了更多的机械各向同性的部件。此外,SLS打印中的粉末床作为零件的天然支撑结构,使得难以使用FFF或SLA进行打印的几何以及垂直“嵌套”零件。

结构聚合物如何解决SLS 3D打印的局限性

然而,由于有限数量的市售热塑性粉末,SLS受到材料限制。此外,SLS设备开发落后于其他技术,封闭材料平台许多大型SLS打印机制造商使用进一步限制了新材料采用。

我们最近与SLS打印公司的发明者Carl Deckard及其结构聚合物公司 Vikram Devarajan的联合创始人就他们对SLS未来机会的看法以及他们如何设想材料开发来解决SLS打印在整个价值链中的核心挑战。

选择性激光烧结塑料3D打印的隐患和挑战

选择性激光烧结系统具有一系列价格点,但由于许多系统的温度范围有限,材料选择有限。值得注意的例外是粗体。

表:PA =聚酰胺; TPE =热塑性聚乙烯; PEEK =聚醚醚酮; PEKK =聚醚酮酮; TPU =热塑性聚氨酯

今天SLS的主要限制之一是缺少可以以这种打印方法所需的粉末形式生产的材料,这反映在上表中所示的各种可用材料中。市售的塑料粉末通常通过以下两种方法之一制成:冷冻研磨或溶剂型沉淀。

这些方法中的每一种都与许多期望的热塑性塑料不相容,并且两种方法都是昂贵的并且产生具有宽的粒度分布的粉末。

结构聚合物旨在通过其通过斩波纤维生产粉末的新方法来扩大SLS打印的热塑性粉末的范围。其纺织加工设备的生产方法可以从广泛的热塑性塑料制造粉末,并且显示出更好的受控粒度分布。

选择性激光烧结塑料3D打印的隐患和挑战

虽然尼龙12是今天最常见的SLS材料,但Carl和Vikram表示,结构聚合物已经展示了几种高度商业利益的聚合物的生产,其中可接受的粉末目前不能用于SLS。

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