Sintrovanie kovových a plastových práškov laserom (SLS/SLM/DSLM)

Technológia SLS používa výkonný laser ako zdroj energie na spekanie (sintrovanie) práškového termoplastického materiálu (polyamidy atď.) – vrstvu po vrstve. Ide o náročnejšiu technológiu, ktorá sa ale stále viac presadzuje napríklad v priemysle, vo výrobe, vo vede a výskume či v lekárstve (napríklad u protetiky).

Podobne fungujú aj technológie DSLM a súvisiace, pre priamou výrobu tvarovo zložitých kovových dielov pre koncové využitie. Ide o vôbec najnákladnejšie technológie aditívnej výroby, ktoré sa uplatňujú aj pri realizácii plne funkčných súčastí a zostáv pre automobilový, letecký a kozmický priemysel, rovnako ako pre výrobu vstrekovacích foriem z ocele, kĺbnych náhrad z titánu a podobne. Kovový materiál vo forme presne vrstveného prášku je selektívne spojovaný – vrstvu po vrstve – pôsobením vysoko výkonného laseru (či súbežne viacerých laserov v tlačovej komore s ochrannou atmosférou podľa zvoleného materiálu). Prášok musí byť z dutín výtlačku dôsledne vysypaný a je možné ho sčasti recyklovať pre ďalšie použitie. Dočasné podporné štruktúry sú generované a automaticky tlačené z rovnakého materiálu. Na záver tak musia byť pracnejšie odstránené. Výtlačok prechádza po dotlačení tiež tepelným spracovaním.

Využívanie výkonného laseru pri sintrovaní prášku

Z výhod technológie SLS (termoplasty):

  • možnosť tlače zložitých geometrických tvarov, ako podpora sa využíva zvyškový tlačový materiál,
  • dobré izotropné vlastnosti výtlačkov,
  • predvídateľné mechanické vlastnosti, nárazu vzdornosť a pevnosť výtlačkov,
  • dlhodobá materiálová stabilita,
  • výhodná metóda pre malé a stredné výrobné série.

Z obmedzení technológie SLS:

  • užšia ponuka materiálov (materiály na báze PA a TPU),
  • nutná postprodukcia (odstránenie zvyškového prášku a jeho následné premiešanie s panenským práškom),
  • riziko pórovitosti vytlačených dielov (podľa metódy až 30 %),
  • nutné špeciálne pracovné prostredie a zložitá výmena tlačových materiálov.

Najobľúbenejšie materiály: PA12, PA11, Alumide, PA-GF, PA-FR, TPU 92A a ďalšie.

Z výhod technológie DSLM apod. (kovy):

  • mechanické vlastnosti podobné tradične vyrábaným dielom,
  • ľahké kovové diely s možnosťou dodatočných úprav bežnými kovodielenskými postupmi,
  • kratšie výrobné cykly výhodné u výroby tvarovo zložitých a unikátnych dielov,
  • u väčších zariadení možnosť výroby menších aj stredných sérií v relatívne rýchlom slede.

Z obmedzení technológie DSLM apod.:

  • investične aj prevádzkovo veľmi nákladná technológia s veľkými požiadavkami na okolité priestory a zabezpečenie,
  • nebezpečenstvo kontaminácie pracoviska voľným práškom,
  • veľmi drahý cyklus výroby (snaha max. zaplnenia tlačovej komory),
  • náročný post-processing kovových výtlačkov s vyššou drsnosťou, vr. oddelenia od podložky apod.

Najobľúbenejšie materiály: Titán, hliník, oceľ, Inconel, medené zliatiny a ďalšie.