SLS選擇性激光燒結(jié)x課件

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成型0701第八小組小組成員：魯建飛王旭松肖娟李慧

鄧富敏主講人：王旭松選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成型0701第八小組

快速原型制造技術(shù)簡介快速原型制造技術(shù)（RapidPrototypeManufacturing，簡稱RP）是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)及激光技術(shù)的技術(shù)集成以實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。它是一種基于離散堆積成形思想的新型成形技術(shù)，是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速完成任意復(fù)雜形狀三維實(shí)體零件制造的技術(shù)的總稱。

快速原型制造技術(shù)簡介快速原型制造技術(shù)（RapidSLALOMFDMSLS光固化成型技術(shù)疊層實(shí)體制造技術(shù)熔融沉積造型工藝選擇性激光燒結(jié)技術(shù)

RP制造技術(shù)四大分支SLALOMFDMSLS光固化成型技術(shù)疊層實(shí)體制造技術(shù)熔融沉SLS技術(shù)概述1SLS工藝原理2工藝流程及設(shè)備3SLS工藝特點(diǎn)4

目錄SLS應(yīng)用示例5SLS技術(shù)概述1SLS工藝原理2工藝流程及設(shè)備3SLS工藝特一、SLS技術(shù)概述選擇性激光燒結(jié)工藝（SelectedLaserSintering，SLS）最早由美國人CarlDeckard于1989年提出，后美國DTM公司于1992年推出了該工藝的商業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備。它利用粉末狀材料（主要有塑料粉、蠟粉、金屬粉、表面附有粘結(jié)劑的覆膜陶瓷粉、覆膜金屬粉及覆膜砂等）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下按照界面輪廓信息進(jìn)行有選擇的燒結(jié)，層層堆積成形。一、SLS技術(shù)概述選擇性激光燒結(jié)工藝（SelectedLa一、SLS技術(shù)概述SLS技術(shù)使用的是粉狀材料，從理論上講，任何可熔的粉末都可以用作制造模型。而且制造出的模型可以用作真實(shí)的原型元件。SLS工藝研究現(xiàn)狀：美國的DTM公司、3DSystems公司，德國的EOS公司；國內(nèi)的北京隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)有限公司和華中科技大學(xué)等。6一、SLS技術(shù)概述SLS技術(shù)使用的是粉狀材料，從理論上講，任二、SLS工藝原理二、SLS工藝原理工作時(shí)粉末缸活塞上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均勻鋪上一層，計(jì)算機(jī)根據(jù)原型的切片模型控制光束的二維掃描軌跡，有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的一個(gè)層面。在燒結(jié)前，整個(gè)工作臺(tái)被加熱至稍低于粉末融化溫度，以減少熱變形，并利于與前一層的結(jié)合。粉末完成一層后，工作活塞下降一個(gè)層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪設(shè)新粉，控制激光束掃描燒結(jié)新曾。如此循環(huán)往復(fù)，層層疊加，就得到三維零件。二、SLS工藝原理8工作時(shí)粉末缸活塞上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）三、SLS工藝流程三維建模&

反求工程生成STL文件成型后處理產(chǎn)品三、SLS工藝流程三維建模&

反求工程生成STL文件成型后處三、成型及后處理階段SLS原型的制作中無需加額外支撐，因?yàn)闆]有燒結(jié)的粉末起到了支撐的作用。分層參數(shù)如分層厚度，零件加工方向，掃描間距等。

成型燒結(jié)參數(shù)包括掃描速度，激光功率，粉末類型，鋪粉厚度…從成形室取出后，用毛刷和專用工具將制件上多余的粉末去掉，進(jìn)一步清理打磨之后，還需針對(duì)原型材料作進(jìn)一步處理。參數(shù)選擇原型制作后處理三、成型及后處理階段SLS原型的制作中無需加額外支撐，因?yàn)闆]三、原料分類塑料粉末SLS：尼龍、聚苯乙烯、聚碳酸酯等均可作為塑料粉末的原料。一般直接用激光燒結(jié)，不做后續(xù)處理。金屬粉末SLS：

原材料為各種金屬粉末。

按燒結(jié)工藝不同又可分為直接法、間接法、雙組元法。

注：由于金屬粉末SLS時(shí)溫度很高，為防止金屬氧化，燒結(jié)時(shí)必須將金屬粉末密閉在充有保護(hù)氣體（氮?dú)?、氬氣、氫氣等）的容器中。三、原料分類塑料粉末SLS：尼龍、聚苯乙烯、聚碳酸酯等均可作三、原料分類陶瓷粉末SLS：陶瓷粉末在燒結(jié)時(shí)要在粉末中加入粘結(jié)劑。

粘結(jié)劑有無機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)粘結(jié)劑和金屬粘結(jié)劑三類。三、原料分類陶瓷粉末SLS：陶瓷粉末在燒結(jié)時(shí)要在粉末中加入粘三、典型SLS設(shè)備由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下協(xié)調(diào)工作，自動(dòng)完成制件的加工成形。機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、工作平臺(tái)、鋪粉機(jī)構(gòu)、兩個(gè)活塞缸、集料箱、加熱燈和通風(fēng)除塵裝置組成。三、典型SLS設(shè)備由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。AFS－300型選擇性激光燒結(jié)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-激光室；2-鋪粉機(jī)構(gòu)；3-供料缸；4-加熱燈；5-成形料缸；6-排塵裝置；7-滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)；8-料粉回收箱AFS－300型選擇性激光燒結(jié)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-激光室；選擇性激光燒結(jié)機(jī)光路系統(tǒng)1-指示器；2-光束合成器；3、4-反射鏡；5-擴(kuò)束鏡；6-聚焦鏡；7-掃描器15選擇性激光燒結(jié)機(jī)光路系統(tǒng)1-指示器；15四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)成形材料多樣性，價(jià)格低廉：這是SLS最顯著的特點(diǎn)。理論上凡經(jīng)激光加熱后能在粉末間形成原子聯(lián)接的材料都可作為SLS成形材料。目前已商業(yè)化的材料主要有塑料粉、蠟粉、覆膜金屬粉、表面涂有粘結(jié)劑的陶瓷粉、覆膜沙等。對(duì)制件形狀幾乎沒有要求：由于下層的粉末自然成為上層的支撐，故SLS具有自支撐性，可制造任意復(fù)雜的形體，這是許多RP技術(shù)所不具備的。成型不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無法到達(dá)某些型面的限制。四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)成形材料多樣性，價(jià)格低廉：這是SLS最顯著四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)材料利用率高：未燒結(jié)的粉末可以重復(fù)利用。制件具有較好的力學(xué)性能：成品可直接用作功能測(cè)試或小批量使用。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化：配套軟件可自動(dòng)將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為分層STL數(shù)據(jù)，根據(jù)層面信息自動(dòng)生成數(shù)控代碼，驅(qū)動(dòng)成形機(jī)完成材料的逐層加工和堆積，不需人為干預(yù)。四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)材料利用率高：未燒結(jié)的粉末可以重復(fù)利用。四、SLS工藝缺點(diǎn)設(shè)備成本高昂。制件內(nèi)部疏松多孔、表面粗糙度較大、機(jī)械性能不高。制件質(zhì)量很大程度上受粉末的影響，提升不易。可制造零件的最大尺寸受到限制。成型過程消耗能量大，后處理工序復(fù)雜。19四、SLS工藝缺點(diǎn)設(shè)備成本高昂。19五、SLS已應(yīng)用領(lǐng)域汽車空航航海訊通考古筑建五、SLS已應(yīng)用領(lǐng)域汽車空航航海訊通考古筑建五、SLS應(yīng)用示例快速原型制造：SLS工藝可快速制造所沒計(jì)零件的原形，并對(duì)產(chǎn)品及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)、修正以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量；可使客戶獲得直觀的零件模型；能制造教學(xué)、試驗(yàn)用復(fù)雜模型。新型材料的制備及研發(fā)：利用SLS工藝可以開發(fā)一些新型的顆粒以增強(qiáng)復(fù)合材料和硬質(zhì)合金?？焖倌＞吆凸ぞ咧圃欤篠LS制造的零件可直接作為模具使用，如熔模鑄造、砂型鑄造、注塑模型、高精度形狀復(fù)雜的金屬模型等；也可以將成形件經(jīng)后處理后作為功能零件使用。五、SLS應(yīng)用示例快速原型制造：SLS工藝可快速制造所沒計(jì)零五、SLS應(yīng)用示例在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：SLS工藝燒結(jié)的零件由于具有很高的孔隙率，可用于人工骨的制造。根據(jù)國外對(duì)于用SLS技術(shù)制備的人工骨進(jìn)行的臨床研究表明，人工骨的生物相容性良好。五、SLS應(yīng)用示例在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：SLS工藝燒結(jié)的零件由于具謝謝觀看！！謝謝觀看！！選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成型0701第八小組小組成員：魯建飛王旭松肖娟李慧

鄧富敏主講人：王旭松選擇性激光燒結(jié)技術(shù)成型0701第八小組

快速原型制造技術(shù)簡介快速原型制造技術(shù)（RapidPrototypeManufacturing，簡稱RP）是綜合利用CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)及激光技術(shù)的技術(shù)集成以實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造一體化的系統(tǒng)技術(shù)。它是一種基于離散堆積成形思想的新型成形技術(shù)，是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速完成任意復(fù)雜形狀三維實(shí)體零件制造的技術(shù)的總稱。

快速原型制造技術(shù)簡介快速原型制造技術(shù)（RapidSLALOMFDMSLS光固化成型技術(shù)疊層實(shí)體制造技術(shù)熔融沉積造型工藝選擇性激光燒結(jié)技術(shù)

RP制造技術(shù)四大分支SLALOMFDMSLS光固化成型技術(shù)疊層實(shí)體制造技術(shù)熔融沉SLS技術(shù)概述1SLS工藝原理2工藝流程及設(shè)備3SLS工藝特點(diǎn)4

目錄SLS應(yīng)用示例5SLS技術(shù)概述1SLS工藝原理2工藝流程及設(shè)備3SLS工藝特一、SLS技術(shù)概述選擇性激光燒結(jié)工藝（SelectedLaserSintering，SLS）最早由美國人CarlDeckard于1989年提出，后美國DTM公司于1992年推出了該工藝的商業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備。它利用粉末狀材料（主要有塑料粉、蠟粉、金屬粉、表面附有粘結(jié)劑的覆膜陶瓷粉、覆膜金屬粉及覆膜砂等）在激光照射下燒結(jié)的原理，在計(jì)算機(jī)控制下按照界面輪廓信息進(jìn)行有選擇的燒結(jié)，層層堆積成形。一、SLS技術(shù)概述選擇性激光燒結(jié)工藝（SelectedLa一、SLS技術(shù)概述SLS技術(shù)使用的是粉狀材料，從理論上講，任何可熔的粉末都可以用作制造模型。而且制造出的模型可以用作真實(shí)的原型元件。SLS工藝研究現(xiàn)狀：美國的DTM公司、3DSystems公司，德國的EOS公司；國內(nèi)的北京隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)有限公司和華中科技大學(xué)等。29一、SLS技術(shù)概述SLS技術(shù)使用的是粉狀材料，從理論上講，任二、SLS工藝原理二、SLS工藝原理工作時(shí)粉末缸活塞上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均勻鋪上一層，計(jì)算機(jī)根據(jù)原型的切片模型控制光束的二維掃描軌跡，有選擇地?zé)Y(jié)固體粉末材料以形成零件的一個(gè)層面。在燒結(jié)前，整個(gè)工作臺(tái)被加熱至稍低于粉末融化溫度，以減少熱變形，并利于與前一層的結(jié)合。粉末完成一層后，工作活塞下降一個(gè)層厚，鋪粉系統(tǒng)鋪設(shè)新粉，控制激光束掃描燒結(jié)新曾。如此循環(huán)往復(fù)，層層疊加，就得到三維零件。二、SLS工藝原理31工作時(shí)粉末缸活塞上升，由鋪粉輥將粉末在成型缸活塞（工作活塞）三、SLS工藝流程三維建模&

反求工程生成STL文件成型后處理產(chǎn)品三、SLS工藝流程三維建模&

反求工程生成STL文件成型后處三、成型及后處理階段SLS原型的制作中無需加額外支撐，因?yàn)闆]有燒結(jié)的粉末起到了支撐的作用。分層參數(shù)如分層厚度，零件加工方向，掃描間距等。

成型燒結(jié)參數(shù)包括掃描速度，激光功率，粉末類型，鋪粉厚度…從成形室取出后，用毛刷和專用工具將制件上多余的粉末去掉，進(jìn)一步清理打磨之后，還需針對(duì)原型材料作進(jìn)一步處理。參數(shù)選擇原型制作后處理三、成型及后處理階段SLS原型的制作中無需加額外支撐，因?yàn)闆]三、原料分類塑料粉末SLS：尼龍、聚苯乙烯、聚碳酸酯等均可作為塑料粉末的原料。一般直接用激光燒結(jié)，不做后續(xù)處理。金屬粉末SLS：

原材料為各種金屬粉末。

按燒結(jié)工藝不同又可分為直接法、間接法、雙組元法。

注：由于金屬粉末SLS時(shí)溫度很高，為防止金屬氧化，燒結(jié)時(shí)必須將金屬粉末密閉在充有保護(hù)氣體（氮?dú)狻鍤狻錃獾龋┑娜萜髦?。三、原料分類塑料粉末SLS：尼龍、聚苯乙烯、聚碳酸酯等均可作三、原料分類陶瓷粉末SLS：陶瓷粉末在燒結(jié)時(shí)要在粉末中加入粘結(jié)劑。

粘結(jié)劑有無機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)粘結(jié)劑和金屬粘結(jié)劑三類。三、原料分類陶瓷粉末SLS：陶瓷粉末在燒結(jié)時(shí)要在粉末中加入粘三、典型SLS設(shè)備由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下協(xié)調(diào)工作，自動(dòng)完成制件的加工成形。機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、工作平臺(tái)、鋪粉機(jī)構(gòu)、兩個(gè)活塞缸、集料箱、加熱燈和通風(fēng)除塵裝置組成。三、典型SLS設(shè)備由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。AFS－300型選擇性激光燒結(jié)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-激光室；2-鋪粉機(jī)構(gòu)；3-供料缸；4-加熱燈；5-成形料缸；6-排塵裝置；7-滾珠絲桿螺母機(jī)構(gòu)；8-料粉回收箱AFS－300型選擇性激光燒結(jié)主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-激光室；選擇性激光燒結(jié)機(jī)光路系統(tǒng)1-指示器；2-光束合成器；3、4-反射鏡；5-擴(kuò)束鏡；6-聚焦鏡；7-掃描器38選擇性激光燒結(jié)機(jī)光路系統(tǒng)1-指示器；15四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)成形材料多樣性，價(jià)格低廉：這是SLS最顯著的特點(diǎn)。理論上凡經(jīng)激光加熱后能在粉末間形成原子聯(lián)接的材料都可作為SLS成形材料。目前已商業(yè)化的材料主要有塑料粉、蠟粉、覆膜金屬粉、表面涂有粘結(jié)劑的陶瓷粉、覆膜沙等。對(duì)制件形狀幾乎沒有要求：由于下層的粉末自然成為上層的支撐，故SLS具有自支撐性，可制造任意復(fù)雜的形體，這是許多RP技術(shù)所不具備的。成型不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無法到達(dá)某些型面的限制。四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)成形材料多樣性，價(jià)格低廉：這是SLS最顯著四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)四、SLS工藝優(yōu)點(diǎn)材料利用率高：未燒結(jié)的粉末可以重復(fù)利用。制件具有較好的力學(xué)性能：成品可直接用作功能測(cè)試或小批量使用。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化：配套軟件可自動(dòng)將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為分層STL數(shù)據(jù)，根據(jù)層面信息自動(dòng)生成數(shù)控代碼