SLS-печать: что это за технология, материалы и когда её заказывать

Коротко: SLS (Selective Laser Sintering, селективное лазерное спекание) — промышленная технология 3D-печати: лазер спекает тонкие слои полимерного порошка, чаще всего полиамида PA12. Неспечённый порошок вокруг детали служит опорой, поэтому поддержки не нужны: можно печатать сложные сборки, шарниры, решётки и десятки деталей в одном объёме. Детали получаются прочными, без выраженных слоёв, с матовой шероховатой поверхностью. Дома SLS не используют — оборудование дорогое и требует отдельного помещения, такие детали заказывают у сервисов. Ниже — как работает SLS, материалы, сравнение с MJF и FDM, правила проектирования и когда выгоднее SLS.

Как работает SLS

Весь процесс идёт в закрытой камере, прогретой почти до температуры плавления порошка. Лазеру остаётся «добавить» немного энергии, чтобы частицы спеклись. После печати блок порошка с деталями остывает несколько часов — быстрое остывание вызвало бы коробление. Затем детали извлекают, очищают от порошка сжатым воздухом и пескоструем. Часть неспечённого порошка смешивают со свежим и используют снова.

Материалы

Детали из PA12 обычно серого или белого цвета, их часто окрашивают в чёрный пропиткой и сглаживают (химическая или галтовочная обработка).

SLS и MJF

MJF (Multi Jet Fusion) — похожая порошковая технология: вместо лазера по слою наносятся жидкие агенты, а спекает всё инфракрасная лампа. MJF обычно быстрее на больших партиях, даёт более плотные детали серого цвета. SLS — более широкий выбор материалов и оборудования. Для заказчика разница небольшая: обе дают прочные детали без поддержек.

SLS и FDM

• Прочность SLS почти одинаковая во всех направлениях, у FDM слабое место — межслойная связь. Межслойная прочность FDM.
• Форма — SLS печатает то, что на FDM невозможно без поддержек: внутренние каналы, закрытые механизмы.
• Цена — единичная простая деталь на FDM в разы дешевле; SLS выгоден для сложных деталей и партий.

Правила проектирования под SLS

• Стенки — от 0,8–1 мм, лучше 1,5–2 мм для прочности.
• Зазоры между подвижными частями — от 0,4–0,5 мм, иначе спекутся.
• Полые детали — обязательно отверстия 3–5 мм для удаления порошка.
• Массивные сплошные объёмы — коробятся; делайте полость или решётку.
• Длинные тонкие плоские детали — склонны к короблению, добавьте рёбра.
• Мелкий текст — от 1 мм глубиной/высотой.

Общие правила проектирования — проектирование под 3D-печать.

Когда заказывать SLS

• Нужна партия 10–500 одинаковых функциональных деталей.
• Деталь со сложной внутренней геометрией, шарнирами, решётками.
• Нужна равномерная прочность и износостойкость полиамида.
• Для простых деталей в одном-двух экземплярах обычно хватает FDM из PETG, нейлона или PA-CF. Нейлон на FDM.

Что подготовить к заказу — как заказать 3D-печать. Другие технологии — технологии 3D-печати.

Частые вопросы

Что такое SLS-печать?

Технология, в которой лазер спекает слои полимерного порошка, чаще всего полиамида PA12. Поддержки не нужны.

Из чего печатают по технологии SLS?

В основном из полиамидов PA12 и PA11, а также наполненного полиамида, порошкового TPU и полипропилена.

Почему в SLS не нужны поддержки?

Неспечённый порошок вокруг детали держит её во время печати.

Чем SLS отличается от MJF?

В SLS спекает лазер, в MJF — инфракрасный нагрев после нанесения агентов. Результат похожий, MJF обычно быстрее на партиях.

Можно ли купить SLS-принтер домой?

Есть настольные модели, но они дорогие, требуют работы с порошком и отдельного помещения. Обычно SLS заказывают у сервисов.

Что прочнее: SLS или FDM?

SLS-детали прочнее равномерно во всех направлениях. FDM может быть сопоставим вдоль слоёв, но слабее поперёк.