激光選區(qū)燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)（SelectiveLaserSintering，SLS）是激光3D打印技術(shù)的一種，最早是由來自美國(guó)Texas大學(xué)Austin分校的C.R.Decard首先提出的，并于1989年得到成功研制，隨后由DTM公司推出了該工藝的生產(chǎn)化設(shè)備并投入市場(chǎng)，因其能夠成型多種粉末材料、制造工藝簡(jiǎn)單，以及其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前發(fā)展最快的快速成型方法之一，并引起廣泛關(guān)注。

美國(guó)DTM公司于1992年推出了Sinteratation2000系列商品化SLS成型機(jī)，之后分別于1996年、1998年推出了經(jīng)過改進(jìn)的SLS成型機(jī)Sintertation2500和Sinterstation2500plus，同時(shí)也開發(fā)出許多燒結(jié)材料，可以直接打印出精鑄蠟粉、PS粉、覆膜砂、覆膜陶瓷粉、覆膜金屬粉等材料的零件原型。SLS技術(shù)之所以能夠在短短30年之間快速發(fā)展成為擁有研究最深入的技術(shù)以及最廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域的快速成型技術(shù)之一，完全是基于SLS技術(shù)對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)試制、模型的制造以及一些小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)制造等領(lǐng)域，呈現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用前景。由于多年來DTM公司一直致力于快速成型設(shè)備以及成形材料等方面的研究，所以DTM公司在快速成型領(lǐng)域一直遙遙領(lǐng)先。在2011年，3DSystem公司由于收購(gòu)了DTM公司，因而擁有了最先進(jìn)的SLS技術(shù)。在技術(shù)層面上，3DSystem公司也不斷推陳出新，其研發(fā)的帶有智能溫控系統(tǒng)的SintertationHiQ系列成型設(shè)備，不僅能夠提高燒結(jié)件的質(zhì)量，而且對(duì)燒結(jié)件進(jìn)行的后處理時(shí)間也大大縮短，更進(jìn)一步地提高了材料利用率及生產(chǎn)效率。除此之外，該公司推出的SinterstationHS系列設(shè)備的激光器的功率最高可達(dá)100W，其激光傳輸系統(tǒng)的成型速度可以達(dá)到SintertationHiQ產(chǎn)品的1.8倍，因此該設(shè)備可用于更多種類材料的加工成型，比如金屬粉末、熱塑性粉末和高分子復(fù)合材料粉末等。

1989年從事SLS技術(shù)研究的德國(guó)EOS公司成立，其所掌握的SLS技術(shù)在全球范圍內(nèi)亦處于相當(dāng)重要的位置。SLS技術(shù)最初的成形材料只有塑料粉和石蠟粉，直到EOS公司與芬蘭的RapidProductInnovations公司共同開發(fā)出用于SLS成型的不收縮銅粉和不銹鋼粉末，從此SLS技術(shù)拓展到金屬材料成型領(lǐng)域。在1994年，EOS公司陸續(xù)推出EOSINTP/M/S系列SLS成型設(shè)備。根據(jù)不同系列設(shè)備的性能指標(biāo)，EOSINTP主要用于熱塑性塑料粉末的激光燒結(jié)，直接快速成型一些塑料功能件、熔模鑄造或者真空鑄造的原型；EOSINTM則多用于燒結(jié)金屬粉末材料，可以直接制造一些金屬功能性零件或者金屬模具；EOSINTS可直接對(duì)覆膜砂材料進(jìn)行燒結(jié)，用于復(fù)雜零件鑄造用砂（芯）的快速成型。這些年，為了使快速成型設(shè)備不僅具有更快的成型效率、更高的成型精度、更加簡(jiǎn)單的操作控制，還要盡可能地完成尺寸更大的燒結(jié)件的加工成型，EOS公司一直致力于對(duì)成型機(jī)軟、硬件進(jìn)行不斷的升級(jí)和完善。近期在燒結(jié)材料方面，EOS公司也取得較大進(jìn)展，研發(fā)出了多種多功能成型材料，經(jīng)SLS快速成型技術(shù)后可直接作為功能件。例如，PrimePartFR材料為阻燃聚酰胺粉，適合制作航空航天領(lǐng)域用零部件；PrimePartST材料為聚醚共聚酰胺粉，適合制作橡膠類柔韌彈性制件；PEEKHP3由于具有優(yōu)良的耐磨性、抗菌（即生物兼容）性，能在醫(yī)療領(lǐng)域取代鈦合金，以及在航天領(lǐng)域中制作一些輕結(jié)構(gòu)和阻燃件等。

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