SLS-печать: что такое селективное лазерное спекание

SLS расшифровывается как Selective Laser Sintering — селективное лазерное спекание. Технология появилась в 1980-х в университете Техаса и до сих пор остаётся одной из главных промышленных 3D-технологий для пластика. Чаще всего она используется там, где нужны прочные детали сложной формы без поддержек. Мы печатаем FDM и фотополимером, поэтому ниже — справка по устройству SLS и подсказка, чем заменить её для конкретных задач.

Как работает SLS

1. Нагрев камеры. Внутри принтера порошок нагревают до температуры чуть ниже плавления, у полиамида PA12 это около 170–175 °C.
2. Слой порошка. Ролик или рекоутер раскладывает ровный слой толщиной 0,1–0,12 мм.
3. Спекание. Лазер (CO₂ или волоконный) проходит по контуру сечения детали и спекает частицы между собой.
4. Следующий слой. Платформа опускается, насыпается свежий порошок, лазер повторяет проход.
5. Остывание. Готовый «торт» с деталями остужают несколько часов.
6. Очистка. Детали вынимают, очищают от порошка щётками и пескоструем, лишний порошок частично используют повторно.

Главная особенность: неспечённый порошок вокруг детали служит поддержкой, поэтому нависания и сложные внутренние каналы печатаются без дополнительных опор. Много деталей можно разместить в одном объёме по высоте и в разных ориентациях.

Материалы SLS

• Полиамид PA12 — основной материал: прочный, износостойкий, устойчив к маслам и растворителям.
• PA11 — более гибкий и ударопрочный, на основе растительного сырья.
• PA12 с наполнителями (стекловолокно, углеволокно, алюминий) — жёстче и выдерживает температуру выше.
• TPU-порошок для эластичных деталей.

Цвета: после печати деталь серая или белая, её красят погружением в краситель (чаще чёрный) или покрывают краской.

Плюсы SLS

• Нет поддержек, сложные формы и внутренние полости печатаются свободно.
• Одинаковая прочность во всех направлениях: слои спекаются между собой лучше, чем у FDM.
• Можно печатать подвижные сборки целиком: петли, шарниры, цепи с зазором 0,5–0,7 мм.
• Стабильная точность около ±0,2–0,3 мм (до ±0,3 % на размерах больше).
• Выгодно в сериях: много деталей в одной камере.

Минусы SLS

• Дорогое оборудование и расходники, поэтому единичные детали выходят дороже FDM.
• Поверхность зернистая и матовая, как наждачка, для гладкости нужна обработка.
• Нет ярких цветов и многоцветности.
• Крупные детали ограничены камерой, обычно около 30–35 см по каждой стороне.
• Полость внутри нельзя оставить закрытой: порошок не вытряхнуть. Нужны отверстия диаметром от 4–5 мм.
• Усадка при остывании требует поправок в модели.

Где применяют SLS

Функциональные прототипы, корпуса, крепежи, воздуховоды, зубчатые передачи, шарнирные механизмы, детали для робототехники, мелкие серии. Если требуется нейлоновая деталь «как с завода» и у неё сложная геометрия, SLS подходит хорошо.

Что взять вместо SLS

В большинстве случаев задачу можно решить без порошкового принтера.

Разница, которую стоит учитывать: у FDM слои слабее на отрыв, поэтому нагруженные детали мы ориентируем на столе так, чтобы нагрузка шла вдоль слоёв, и закладываем больше стенок. Если задача требует именно структуры спечённого порошка, скажем об этом после просмотра модели и предложим ближайший вариант.

Как выбрать технологию

1. Опишите назначение: что делает деталь, какая нагрузка, температура, среда.
2. Назовите размеры и тираж.
3. Скажите, важна ли поверхность и цвет.

С этими данными можно сразу сказать, хватит ли FDM и какой материал выбрать.

Если нужно сделать

Пришлите модель или опишите задачу: подберём материал и технологию, назовём цену и срок. Сравнение технологий — на странице технологий печати, подробности про FDM. Если деталь нужна на заказ по чертежу, смотрите детали на заказ. Цену оценит калькулятор.