SLS היא הטכנולוגיה הוותיקה והמוכחת ביותר לייצור חלקים פונקציונליים מפלסטיק בהדפסה תוספתית. לייזר סורק שכבת אבקת ניילון ומתיך אותה בדיוק במקומות הנכונים, שכבה אחר שכבה, כשהאבקה שמסביב משמשת כתמיכה טבעית לחלק.
המשמעות המעשית: אפשר להדפיס כל גיאומטריה, בלי לתכנן תמיכות ובלי להסיר אותן אחר כך. אפשר גם לערום חלקים בגובה תא ההדפסה ולנצל את כל הנפח – וזה מה שהופך את SLS לכלכלית בסדרות.
זמן קריאה: 6 דקות
עיקרי הדברים
- נפח הדפסה 340 × 340 × 600 מ"מ – גובה חריג שמאפשר חלקים ארוכים או ערימה של חלקים רבים
- אין תמיכות – האבקה תומכת בחלק, אז מורכבות גיאומטרית לא מוסיפה עלות
- מגוון החומרים הרחב ביותר – כולל PA2200, ניילון מחוזק זכוכית, אלומייד וחומרים מעכבי בעירה
- חומרים מעכבי בעירה (FR) – PA 2210 FR ו-PrimePart FR, קריטי לתעופה ולמערכות ביטחוניות
- תכונות מכניות עקביות – חלקי SLS נחשבים לסטנדרט להשוואה בקטגוריית האבקה
איך SLS עובדת
תא ההדפסה מחומם מראש לטמפרטורה מעט מתחת לנקודת ההיתוך של האבקה. רולר פורש שכבת אבקה דקה, ולייזר CO2 סורק אותה ומספק בדיוק את האנרגיה החסרה כדי שהחלקיקים יתמזגו זה לזה – תהליך שנקרא סינטור. המשטח יורד בעובי שכבה, נפרשת שכבה חדשה, והתהליך חוזר.
בסוף ההדפסה כל תא ההדפסה הוא גוש אבקה שבתוכו מוסתרים החלקים. התא עובר קירור מבוקר ואיטי – שלב קריטי שמונע עיוותים – ורק אחר כך שולפים את החלקים ומנקים אותם בהתזה.
ההבדל מ-MJF
שתי הטכנולוגיות עובדות עם אבקת ניילון ובלי תמיכות, והחלקים דומים מאוד. ההבדל הוא במקור החום: ב-SLS לייזר סורק נקודה אחר נקודה, וב-MJF מנורת אינפרא-אדום מחממת שכבה שלמה בבת אחת. בפועל MJF מהירה יותר כשתא ההדפסה מלא, ואילו SLS מציעה מגוון חומרים רחב יותר – ובעיקר את החומרים מעכבי הבעירה שאין להם תחליף ב-MJF.
המערכת שאנחנו מפעילים
| מערכת | נפח הדפסה | מאפיין |
|---|---|---|
| E | ||
| 3 | ||
| מ |
פירוט מלא ותמונות חלקים: מדפסת EOS P396.
חומרי גלם ל-SLS
| חומר | אופי | שימוש אופייני |
|---|---|---|
| PA 2200 (PA12) | ניילון תקני, החומר הנפוץ ביותר | ברירת המחדל – חלקים פונקציונליים, מארזים, מתקני עזר |
| PA 1101 (PA11) | גמיש ועמיד יותר לפגיעה | חלקים שנדרשים לספוג מכה או לכופף שוב ושוב |
| PA 2210 FR | ניילון מעכב בעירה | תעופה, מערכות ביטחוניות, ארונות חשמל |
| PrimePart FR (PA 2241 FR) | מעכב בעירה נוסף | יישומים שדורשים עמידה בתקני אש |
| PA 3200 GF | מחוזק סיבי זכוכית | קשיחות ויציבות מימדית גבוהות, עמידות טמפרטורה טובה יותר |
| Alumide | ניילון עם מילוי אלומיניום | מראה מתכתי, קשיחות גבוהה, מוליכות חום |
| EOS TPU 1301 | אלסטומר גמיש | אטמים, רכיבים גמישים, בולמי זעזועים |
| PP 1101 | פוליפרופילן | עמידות כימית וצפיפות נמוכה |
מגוון החומרים הזה הוא הסיבה המרכזית לבחור SLS על פני טכנולוגיות אבקה אחרות. ראו גם בחירת חומר גלם.
מתי SLS היא הבחירה הנכונה
- נדרש חומר מעכב בעירה – זו הסיבה החזקה ביותר לבחור SLS אצלנו
- חלק ארוך או גבוה – נפח של 600 מ"מ גובה נותן מרחב שאין בטכנולוגיות אבקה אחרות
- גיאומטריה מורכבת – ערוצים פנימיים, סריגים, חללים סגורים, איחוד רכיבים
- סדרות קטנות ובינוניות של חלקים פונקציונליים
- יישומים ביטחוניים ואוויריים – ראו הדפסה לתעשייה הביטחונית ולתעופה
ומתי עדיף משהו אחר
- סדרה גדולה שבה כל שעת מכונה נחשבת – MJF בדרך כלל מהירה יותר נדרשת שקיפות, דיוק צבע או פני שטח חלקים במיוחד – PolyJet או SLA נדרשת עמידות טמפרטורה גבוהה מאוד או ULTEM – FDM נדרש חלק מתכת – הדפסת מתכת
דיוק, גימור ומה לצפות
פני השטח של חלק SLS הם מט וגרגריים מעט – מרקם אופייני שנובע מגודל חלקיקי האבקה. זה גימור מקובל לחלוטין לחלקים פונקציונליים, ואפשר לשפר אותו בליטוש, בהחלקה או בצביעה.
הדיוק המימדי תלוי בגודל החלק, בגיאומטריה ובמיקום בתא ההדפסה, וגם בקצב הקירור. אנחנו מאשרים סבולות מול השרטוט לפני ההדפסה ולא מבטיחים מספר גורף. כשנדרשת סבולת הדוקה באזור מסוים, מדפיסים עם עודף חומר ומעבדים את אותו אזור ב-CNC.
אפשרויות גימור
- צביעה בטבילה לגוון אחיד
- ליטוש והחלקה לשיפור המרקם
- צביעה בתנור וציפויים – ראו ציפויים וגימור
- הברגות מתכת מוטבעות
שאלות נפוצות
מה ההבדל בין SLS ל-MJF?
שתיהן טכנולוגיות אבקה בלי תמיכות עם חלקים דומים באופיים. ב-SLS לייזר מתיך נקודה אחר נקודה, וב-MJF מנורת אינפרא-אדום מחממת שכבה שלמה. MJF מהירה יותר בתא מלא, ואילו SLS נותנת מגוון חומרים רחב יותר – ובעיקר חומרים מעכבי בעירה. אנחנו מפעילים את שתיהן ובוחרים לפי הדרישה, לא לפי מה שפנוי.
יש לכם חומר מעכב בעירה להדפסה?
כן. אנחנו מדפיסים ב-PA 2210 FR וב-PrimePart FR במערכת ה-EOS. זה רלוונטי במיוחד ליישומי תעופה, מערכות ביטחוניות וארונות חשמל. שווה לציין את דרישת התקן כבר בפנייה הראשונה כדי שנתאים את החומר ואת התיעוד.
האם חלקי SLS עמידים לאורך זמן?
כן. PA12 הוא חומר הנדסי ותיק ומוכח, עמיד לשמנים ולכימיקלים רבים ובעל תכונות מכניות יציבות. יש לו נטייה לספוג לחות מהאוויר, מה שמשפיע מעט על המידות ועל הגמישות – ובחלקים רגישים לוקחים את זה בחשבון בתכנון או אוטמים בציפוי.
מה הגודל המקסימלי שאפשר להדפיס?
נפח תא ההדפסה הוא 340 × 340 × 600 מ"מ. לחלקים גדולים יותר אפשר לפצל ולהדביק, או לעבור להדפסה בפורמט גדול.
כמה זה עולה?
התמחור ב-SLS מבוסס בעיקר על נפח החומר ועל כמה מתא ההדפסה החלק תופס – ולכן הדפסה של כמה חלקים יחד תמיד זולה יותר לחלק. שלחו קובץ ונחזור עם הצעה. ראו גם כמה עולה הדפסת תלת מימד.
צריכים חלק פונקציונלי, אולי גם מעכב בעירה?
שלחו STEP או STL ונחזור עם המלצה על טכנולוגיה, חומר ומחיר – כולל אם התשובה היא שטכנולוגיה אחרת מתאימה יותר לחלק שלכם.
אודות הכותב
Indus3D היא בית ייצור תוספתי בישראל, ספק מאושר של משרד הביטחון ובעלת תקן ISO 9001. אנחנו מפעילים מגוון טכנולוגיות הדפסה תחת קורת גג אחת – כולל SLS במערכת EOS P396 עם חומרים מעכבי בעירה – ומלווים פרויקטים משלב הקובץ ועד החלק המוגמר.