Sistema SLS

Tipos de sistemas SLS

El sistema SLS, o sistema de sinterizado selectivo por láser, es una parte de la impresión 3D que utiliza láseres para fundir o sinterizar material en polvo. Los impulsos de calor del láser hacen que las partículas de polvo se adhieran y formen una capa sólida. Los sistemas de impresión SLS se pueden dividir en máquinas SLS industriales e impresoras SLS de escritorio para la venta.

• Máquinas SLS industriales: Impresión 3D en polvo a mayor escala. Están diseñadas para producir piezas grandes o grandes cantidades, normalmente para aplicaciones de fabricación, ingeniería o industriales. Las máquinas SLS industriales tienden a tener láseres más potentes, volúmenes de construcción más grandes y un nivel de automatización más alto en comparación con sus contrapartes de escritorio. También pueden aceptar una gama más amplia de materiales, incluidos nylons especiales de grado de ingeniería, polietilenos, aleaciones, compuestos y plásticos. Las impresoras SLS industriales son típicamente unidades de producción robustas que se pueden integrar en los flujos de trabajo de fabricación existentes.
• Impresoras SLS de escritorio: Impresión 3D en polvo a menor escala, más accesible. Las impresoras SLS de escritorio están diseñadas para su uso en espacios más pequeños, como talleres, oficinas o incluso en casa. Ofrecen una forma más asequible para que los aficionados, diseñadores y pequeñas empresas creen prototipos y modelos. Las impresoras SLS de escritorio utilizan láseres menos costosos y generalmente tienen volúmenes de construcción más pequeños en comparación con las máquinas industriales. Pueden utilizar materiales como el polvo de nylon, que es más rentable para la impresión a menor escala. Las impresoras SLS de escritorio ofrecen un punto de entrada a la impresión 3D en polvo que compite con otras tecnologías de escritorio.

Especificación y mantenimiento de los sistemas SLS

Las especificaciones de la impresora 3D SLS varían según el tipo y el fabricante. Algunas características generales son las siguientes.

• Láser: Las máquinas SLS constan de una fuente de láser que sinteriza el material en polvo. El láser podría ser un láser de CO2 (típicamente superior a 10 vatios) o un láser de fibra con una longitud de onda específica que depende del tipo de material en polvo que se utiliza.
• Lecho de polvo: Una impresora SLS tiene una plataforma de lecho de polvo, donde el material en polvo suelto se extiende para construir un objeto capa por capa. El grosor del lecho de polvo suele oscilar entre 0,1 mm y 0,5 mm.
• Sobre de trabajo: Se refiere al tamaño de la cámara de construcción dentro de la máquina SLS en la que se crea el objeto. El tamaño del sobre de trabajo muestra las dimensiones máximas del objeto que se puede producir.
• Longitud de onda: La longitud de onda del láser en el sistema SLS es importante ya que afecta a los materiales que se pueden utilizar en el proceso. Por ejemplo, los láseres de CO2 emiten luz infrarroja a una longitud de onda de 10,6 micras. Esto es adecuado para sinterizar nylon, poliamidas y otros materiales plásticos.

Además de las características anteriores, una máquina SLS tendrá un sistema de escaneo para mover el haz láser, un sistema de control para monitorear y gestionar el proceso de sinterizado y un sistema de refrigeración externo (como un ventilador o un disipador de calor) para disipar el calor generado durante el sinterizado.

Es importante que los compradores comerciales sepan que el rendimiento general del sistema SLS y la calidad del producto dependerán del mantenimiento adecuado de todas sus partes críticas. Por lo tanto, pueden tomar una decisión de compra bien informada y servir mejor a sus clientes si saben cómo cuidar el sistema SLS.

Generalmente, los procedimientos de mantenimiento de los sistemas SLS requieren inspecciones de rutina. También requieren escuchar atentamente, ya que los procesos de sinterizado en polvo pueden ser bastante ruidosos. Los usuarios pueden identificar cualquier sonido inusual, como un rechinar o un chirrido excesivo. Los sonidos inusuales pueden sugerir un problema con el láser, el escáner, el sistema de refrigeración o cualquier otra parte de la máquina SLS. También deben examinar el sistema en busca de signos de desgaste y daños en piezas como correas y cadenas.

Los usuarios deben limpiar la máquina con regularidad para eliminar el polvo residual y la acumulación de material. Deben utilizar una aspiradora o un soplador de polvo específicamente diseñados para impresoras 3D. También es importante que los usuarios aseguren un almacenamiento adecuado del material. Deben utilizar contenedores herméticos con desecantes o sensores de humedad para evitar cualquier exceso de humedad.

Escenarios

El sistema de impresión 3D SLS tiene una amplia gama de aplicaciones y escenarios en diversas industrias.

• Fabricación automotriz:

  Los fabricantes de automóviles utilizan la impresora 3D SLS para producir piezas de prototipo, componentes de herramientas y accesorios personalizados. La verificación del diseño y las pruebas funcionales se pueden realizar utilizando estas piezas de prototipo antes de la producción en masa. Además, la durabilidad del material SLS lo convierte en una opción ideal para los componentes de herramientas. Esto incluye plantillas, dispositivos y moldes utilizados en los procesos de fabricación.

• Industria aeroespacial:

  La industria aeroespacial utiliza la impresora 3D SLS para fabricar geometrías complejas de peso ligero. Estas geometrías facilitan la optimización de la eficiencia estructural de los componentes aeroespaciales. Algunos ejemplos son piezas de motor, soportes y estructuras de aislamiento térmico. Además, la impresora 3D SLT ayuda en la creación rápida de prototipos de sistemas aeroespaciales. Esto permite la prueba y validación de nuevos diseños y tecnologías.

• Campo médico:

  Los fabricantes de dispositivos médicos producen implantes personalizados, prótesis y guías quirúrgicas utilizando la impresora 3D SLS. Además, Fit es un paciente, modelos anatómicamente precisos que se pueden utilizar para la planificación preoperatoria y la capacitación.

• Productos de consumo:

  Los fabricantes de productos de consumo crean diseños de productos personalizados. Esto incluye accesorios personalizados, artículos de moda y carcasas electrónicas. La impresora SLS ofrece libertad de diseño para ideas de productos complejas y únicas.

• Arquitectura y construcción:

  Los arquitectos y profesionales de la construcción crean modelos arquitectónicos, representaciones de paisajes urbanos y prototipos de componentes de construcción utilizando la impresora SLS.

• Diseño industrial y creación de prototipos:

  Los diseñadores de productos e ingenieros de varios sectores crean prototipos funcionales e iteraciones de diseño utilizando la impresora 3D SLS. Esto también les brinda una excelente oportunidad para acelerar el desarrollo del producto y recopilar comentarios de los usuarios.

• Educación e investigación:

  Las universidades y las instituciones de investigación utilizan impresoras 3D SLS para la investigación científica y fines educativos. Esto incluye la experimentación de materiales, la optimización del diseño y el aprendizaje práctico.

Cómo elegir un sistema SLS

Al comprar una impresora 3D SLS, considere el sector industrial en el que se utilizará y los materiales necesarios para la aplicación específica. Otros factores clave incluyen el volumen de construcción, la compacidad de la máquina, la potencia del láser y la resolución.

Debido a que SLS funciona mejor con nylon, es esencial examinar cómo la técnica interactúa químicamente con diversos materiales. Las poliamidas, también conocidas como nylon, más utilizadas, tienen características de alto rendimiento como flexibilidad, ligereza, resistencia y resistencia al calor y los productos químicos. Los materiales que se pueden utilizar en las máquinas SLS varían ampliamente, desde aleaciones metálicas hasta polipropileno relleno de vidrio.

El espacio disponible en la línea de producción también es importante. Debido a que las máquinas SLS suelen ser pesadas, solo se debe utilizar un número limitado dentro de un espacio determinado para que sea productivo. Entonces, las máquinas con un tamaño físico más pequeño serían preferibles incluso si la cámara de construcción no fuera tan grande.

Debido a que la velocidad de producción puede ser crítica para todo un proceso industrial, el tiempo que se tarda en completar una parte es esencial. En esta área, la potencia del láser marca una gran diferencia, y una máquina con mayor potencia será más rápida. Además, un uso de energía más eficiente acelerará el proceso. Los costos de funcionamiento más bajos también serán esenciales para producir un producto final más rentable.

Finalmente, considere la resolución de la impresora y los detalles que puede capturar. Una resolución más alta garantiza mayor detalle y un acabado superficial más suave. Este factor, junto con el volumen de construcción y la potencia del láser, influirá en el precio de la máquina, que puede estar en el extremo superior del uso a escala más industrial.

Además, siempre es bueno conocer la red de soporte local para brindar servicio posventa y la disponibilidad de piezas de repuesto.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué materiales se pueden utilizar con la impresión 3D SLS?

A1: La técnica SLS puede utilizar una amplia gama de materiales, como polvo cerámico, polvo compuesto, vidrio, metal y otros. Cada material proporciona distintas ventajas y es apropiado para aplicaciones particulares.

P2: ¿Cuáles son las ventajas de la impresión SLS?

A2: La técnica SLS ofrece varios beneficios, como la capacidad de fabricar formas complicadas y prototipos funcionales, eliminar la necesidad de estructuras de soporte y producir artículos con excelente precisión y durabilidad.

P3: ¿Cuáles son las desventajas de la impresión 3D SLS?

A3: Algunas restricciones de la impresión 3D SLS incluyen el costo de la maquinaria y los materiales, y el área del edificio restringida por la tecnología de fusión láser.