的研究人员哥伦比亚大学工程学院的展示了一种新型选择性激光烧结(SLS) 3 d印刷过程允许多个粉末烧结在同一印刷。江南平台版江南平台版
通过反相激光在SLS的3 d打印机,点向上,并取代其粉末床框与玻璃盘子,研究人员能够打印许多材料在同一时间。团队的新技术使他们能够制造增强工作原型包含两种不同的聚合物在同一层。进一步发展,这个过程可以用于制造一系列多材料部分,从机器人嵌入式电路板组件。
“我们的初步结果是令人激动的,”约翰·怀特黑德说谁一起胡迪利普森撰写研究。怀特黑德解释结果”,暗示未来可以伪造任何部分按一个按钮,在对象从简单的工具到更复杂的系统,如机器人可以从打印机完全成形的删除,不需要组装。”
“印刷的限制只有一个材料一直是困扰工业和江南平台版阻碍其扩张,无法达到其潜力。”
限制多材料SLS生产
传统上,激光烧结的原理是利用downward-directed激光融合在一起微尺度材料粉末粒子在一个床上。一系列材料兼容SLS 3 d印刷过程,包括热塑性塑料和金属生产耐用的最终用途的部分。江南平台版江南平台版
而激光烧结的灵活性有无数的应用在航空航天和国防工业,生产方法仍有缺点。例如,为了方便粒子烧结,SLS过程需要加热到near-melt全粉床的温度。这个环境加热会导致化学和物理变化,影响材料的可预测性,导致未融合的粒子。
此外,未烧结的粉末在支持部分印刷和删除需要专门的支持结构,这也使监测过程具有挑战性,因为打印隐藏粉蛋糕。江南平台版因此,如果构建失败,没有进程内监控、缺陷可能只被发现的过程。
“在标准的打印机,因为每个连续层均匀,放下未融合的物质掩盖了你的视图对象的打印,直到你把完成周期的最后一部分,“怀特海德解释道。“这意味着打印失败不一定会发现,直到打印完成,浪费时间和金钱。”
此外,当前SLS技术,在主,只允许一个材料烧结,限制了其制造能力分级合金和多材料聚合物部分。先前的方法取代未烧结的材料二次使用真空粉末,但是这种方法交叉污染仍然是一个问题。
反向激光烧结3 d打印江南平台版江南平台版
因此,研究人员设计了一个新颖的3 d打印技术,他们被称为反向激光烧结(ILS)。江南平台版江南平台版新方法烧结材料的颗粒由导演打印机的激光垂直向上一层薄薄的粉通过硼硅玻璃窗格。
图书馆始于一定量的聚合物粉末沉积在玻璃上。然后按一个衬底上的未溶化的粉单层,作为颗粒的蓝色激光用于选择性地融合到它。这个过程完成后,底物被解除,可以补充材料。然后重复过程,不断融合新的层直到创建一个3 d对象。
使用一些玻璃盘子可以使用多个不同的粉末,使分级和多材料零件的生产。更重要的是,烧结粉末分别可以防止它们被混合,就像在传统的粉末床的方法。清洗过程而不是实现团队的测试期间,也可以集成到图书馆。通过运输之间的印刷部分多个打印床,暂停之江南平台版间的松散粉末能够被打印。
未来新SLS方法的应用程序
为了测试他们的新的生产方法,该研究小组创建了一个50层厚,2.18毫米的样品使用的混合物Sinterit白色TPU和Sintratec PA12热塑性材料。平均层厚度∼71μm,部分表现出更均匀的厚度比使用传统的SLS创建3 d印刷。江南平台版江南平台版更重要的是,其个人层43.6μm的高度,将结构以及常见的激光烧结打印在标准范围内。
因此,研究人员得出结论,他们的过程及其功能的可行性强,密集的材料已经被证实。在未来,哥伦比亚队的目标是设计一种改进的打印机设置盲降,自动粉末沉积和优化激光参数,除了尝试更广泛的材料。通过进一步的研究表明,利普森,项目的研究,认为该方法最终可能适用于生产各种多材料组件。
“这项技术有可能打印嵌入式电路,机电组件,甚至机器人组件,”利普森说。“我们认为,这将扩大向更多种类的激光烧结工业通过使复杂的多材料部件的制造没有组装。换句话说,这可能是关键添加剂制造业从印刷只有被动的均匀部分,对印刷活动集成系统”。江南平台版
推进SLS加法制造
加法制造的公司采取了自己的方式来优化SLS近年来印刷。江南平台版这些3 d打印机往江南体育娱乐官方网站往类似于他们融合传统SLS机器粉层从下到上,但他们也功能增强的监控功能和材料兼容性。
一个当前选项来自3 d打印机制造商Aerosint与他们的multi-powder SLS印江南平台版刷替代名为“选择性粉末沉积。公司的方法由一个粉分配器和模式鼓,逐行地选择性地沉积细粉。该技术可用于制造julian 3 d印刷部分。
德国的3 d打印机OEMEOS,建立了几十年的数据理解构建室计量和发展其专利EOSTATE进程内的监控套件。技术使用一个集成的相机拍照的构建区域在打印和识别任何违规行为在每层形成。江南平台版使用捕获的图像,不均匀或不完整的层可以很快识别,使用户能够停止过程和纠正任何问题。
在其他地方,瑞典公司Wematter,推出了新的SLS 3 d打印机命名重力2020去年11月。云计算系统,使监测和过程控制对其内置传感器和电子产品。利用综合照相机,它提供了一个实时视频饲料,用户可以追踪的层数实时打印。
研究人员发现详细刊登在他们的论文题为“反向多材料激光烧结”,发表在《加法制造》杂志上。纸是由约翰·怀特海德和胡迪利普森。
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图像显示了研究两人的盲降3 d打印技术允许多个粉用于建设的一部分。江南平台版江南平台版通过哥伦比亚大学的照片。
