De specialist en marktleider in Additive Manufacturing in Nederland
+31 (0)318-769077
nl
en
DIRECT 3D PRINTEN ga naar YOUR OCEANZ

Selective Laser Sintering

Bij Oceanz werken we met professionele 3D printers die printen met de SLS technologie. SLS staat voor Selective Laser Sintering, een breed geaccepteerde technologie om producten uit nylon te vervaardigen. Hoe werkt SLS 3D printen, wat zijn de voordelen en wat kun je ermee?

Wat is Selective Laser Sintering (SLS)?

Selective laser sintering (SLS) is een op poeder gebaseerde fusietechnologie die een laserstraal gebruikt om polymeerpoeder lokaal te sinteren om onderdelen laag voor laag te bouwen. SLS kan worden toegepast om uniek gevormde producten te produceren en is een voordelige keuze voor onder meer kleine serieproductie.

Hoe werkt de SLS 3D print-techniek?

SLS is een 3D printtechniek waarbij objecten laag voor laag worden opgebouwd door het versmelten van poeder met behulp van een laser. Een bak van het poedermateriaal wordt verwarmd tot een verhoogde temperatuur. Op een poederbed wordt een laagje van 0,1 mm kunststofpoeder gedoseerd door een mes. Na het afzetten van een laag, begint een laserstraal het oppervlak af te tasten. De laserstraal sintert selectief het poeder en stolt een dwarsdoorsnede van het onderdeel. Wanneer de volledige doorsnede wordt gescand, gaat het bouwplatform één laagdikte naar beneden.

Niet-gesinterd poeder blijft op zijn plaats om volgende lagen te ondersteunen, waardoor er geen ondersteunende structuren nodig zijn. Het mes legt een nieuwe laag poeder op de gescande laag en de laserstraal begint de opeenvolgende dwarsdoorsnede van het onderdeel op de eerder gestolde dwarsdoorsneden te sinteren. Dit proces wordt herhaald totdat alle onderdelen volledig zijn vervaardigd.

Oceanz 3D Printing Production

Het resultaat is een container gevuld met poeder en geconsolideerde producten. Omdat er meerdere producten tegelijk kunnen worden geproduceerd, kan het proces worden gebruikt voor enkele stuks en voor productie in kleine series. De plaatsing en oriëntatie van onderdelen is geoptimaliseerd om de bezetting van onderdelen in de poederdoos tijdens elke print te maximaliseren.

Na het proces en het afkoelen van het gehele poederblok, wordt het product uit het bouwvolume gehaald en het overtollige poeder weggehaald. De vaste producten worden gereinigd met perslucht en een straalmiddel. De onderdelen zijn dan klaar voor gebruik of worden nabewerkt om de mechanische eigenschappen of het uiterlijk te verbeteren.

Het resterende (ongesinterde) poeder wordt opgevangen en hergebruikt. 3D printen is daarmee overigens een duurzame techniek. De afvalstoffen worden tot een minimum beperkt en het materiaal wordt hergebruikt (zero/less waste).

Voordelen 3D printen SLS

  • 3D geprinte modellen in SLS zijn sterk en van een zeer hoge kwaliteit
  • Ideale techniek voor het maken van functionele producten of goed uitziende zichtmodellen
  • Een geschikte techniek om goed functionerende prototypes mee te vervaardigen
  • Kleine productieseries zijn goed mogelijk met SLS als 3D printtechniek
  • SLS-geprinte modellen zijn zeer geschikt voor nabewerking (kleuren, coaten, lakken)

Welke 3D printmaterialen bij SLS?

Er zijn verschillende materialen beschikbaar voor SLS. De meeste materialen zijn gebaseerd op polyamiden. Polyamiden zijn synthetische thermoplastische polymeren. Het meest toegepaste materiaal is polyamide 12 (PA12) dat mechanische eigenschappen heeft die vergelijkbaar zijn met spuitgegoten polyamide, goede maatvastheid, goede slijtvastheid en hoge chemische bestendigheid.

Naar de materialen

Oceanz 3D Printed Parts

Oceanz PA12Oceanz GreyOceanz PAGFOceanz AlumideOceanz Flexible
Rekbaarheid1650 MPa1600 MPa3200 MPa3800 MPa75 MPa
Treksterkte48 MPa48 MPa48 MPa40/32 MPa8 MPa
Minimale wanddikte0,7 mm0,7 mm1,5 mm1,5 mm1.0 mm
Laagdikte0,1 - 0,12 mm0,1 - 0,12 mm0,1 - 0,12 mm0,1 mm0,1 mm
(Print) Kleurwitgrijswitgrijs metallicnaturel/wit

Hoe ontwerpen voor SLS 3D printing?

Zoals bij alle fabricagetechnieken zijn er verschillende ontwerp tips om de kwaliteit, oppervlakte-afwerking en functionaliteit van SLS-onderdelen te verbeteren. Een van de grootste voordelen en kenmerken van het ontwerpen en printen van onderdelen met SLS, is dat er geen ondersteunende structuren nodig zijn. Het ongesinterde poeder rondom het onderdeel, maakt ondersteuning overbodig. Hierdoor kunnen zeer complexe en ingewikkelde ontwerpen worden geprint.

12 designtips voor 3D printen - Oceanz 3D Printing

12 designtips voor 3D printen

Voordelen en designrules bij SLS 3D printen

Ontwerp vrijheid

Het belangrijkste voordeel van SLS is het poederbed. Aangezien het ongesinterde poeder de gesinterde producten ondersteunt, zijn er geen ondersteunende structuren nodig. Dit betekent dat bijna elke geometrie kan worden geproduceerd!

Hoge productkwaliteit

Een ander belangrijk voordeel is de hoge productkwaliteit. Dankzij continu onderzoek en ontwikkeling zijn de mechanische eigenschappen van 3D geprinte producten vaak vergelijkbaar met een spuitgegoten variant.

Tip: Krimp en kromtrekken

Door de hoge temperaturen die SLS-componenten tijdens het 3D printen ondergaan, kan krimp en kromtrekken optreden. SLS-onderdelen worden daarom langzaam afgekoeld om de impact van kromtrekken en krimpen te beperken.

Kromtrekken
Grote platte oppervlakken lopen het grootste risico. Overweeg om ribben toe te voegen om de stijfheid te vergroten. Oriëntatie van onderdelen tijdens de printfase kan ook helpen om de kans op kromtrekken te verminderen.

Krimp
Bij de meeste ontwerpen voor SLS 3D printen zijn de totale afmetingen bij de pre-printanalyse en conversiefase met 3 tot 3,5% toegenomen om krimp op te vangen. Dit heeft geen invloed op het ontwerp van een onderdeel.

SLS 3D printen of spuitgieten?

SLS-onderdelen worden vaak gebruikt als prototypes voor het bepalen van de vorm, functie en pasvorm van ontwerpen. Vooral in de industrie worden deze later in massaproductie gezet met behulp van spuitgieten.
De belangrijkste verschillen tussen het ontwerpen van onderdelen voor SLS in vergelijking met spuitgieten zijn:

  • SLS zorgt ervoor dat er geen kostbare tools (bijvoorbeeld een matrijs) nodig is, waardoor het juist een betaalbare keuze is voor kleinere (1 – 1000) serieproductie.
  • Omdat een SLS-onderdeel niet uit een matrijs hoeft te worden gehaald, is het met SLS gemakkelijker om ondersnijdingen, negatieve trek en interieurkenmerken te produceren.
  • Perfect scherpe randen en hoeken kunnen door SLS niet worden geproduceerd. Het SLS-proces produceert onderdelen met een straal van ± 0,4 mm aan alle randen en hoeken. Een straal kleiner dan 0,4 mm op een ontwerp wordt afgedrukt als 0,4 mm.

Oceanz 3D Printers

Nabewerking van SLS 3D-printen

3D-printen is niet langer alleen een hulpmiddel voor het maken van prototypes. De hoge productkwaliteit in combinatie met verschillende nabewerkingsopties maakt de productie van volledig functionele en gebruiksklare producten mogelijk.

Kleuren
De snelste methode om een 3D print een mooie kleur te geven, is via een kleurproces.
Bekijk hier de kleuren en mogelijkheden

Spray & lak
Ook is het mogelijk om het 3D geprinte onderdeel in een specifieke RAL-kleur te spuiten of om het model af te lakken. Het lakken is mogelijk in verschillende afwerkingen, zoals hoogglans of een metallic glans. Lees meer…

Functionele coatings
Het aanbrengen van een functionele coating kan de prestaties van de 3D geprinte onderdelen aanzienlijk verbeteren. Voorbeelden van toegevoegde functionaliteiten zijn:

  • UV bescherming
  • Chemische weerstand
  • Verminderde gasdoorlaatbaarheid
  • Kleurbescherming
  • Verhoogde slijtvastheid
  • Olie- en (zout)waterbestendigheid

Lees meer over coating

Manufacturing Oceanz 3D printing

Daarom kiezen voor 3D printen met SLS:

  • Meer ontwerp vrijheid van een product: SLS-onderdelen hebben geen ondersteuning nodig. Dit zorgt dat SLS een van de eenvoudiger 3D-printtechnologieën is om voor te ontwerpen.
  • Met SLS zijn geen kostbare tools (bijvoorbeeld een matrijs) nodig. Dit maakt het een betaalbare keuze voor kleinere (1 – 1000) serieproductie.
  • SLS zorgt voor een snelle productiemethode in eigen land. 
  • Er is een reeks nabewerkingsopties beschikbaar die ook kunnen helpen om de functionaliteit van onderdelen te verbeteren.
  • SLS kan worden gebruikt om veel functionele kenmerken te produceren, waaronder assen, schroefdraad, tanks en scharnieren (assemblage is dan vaak overbodig). Dit in combinatie met de reeks technische polyamiden maakt het mogelijk om SLS in te zetten voor eindproductie.

Bekijk hier alle voordelen van 3D printen

Meer over SLS of andere 3D printtechnieken en materialen?

Neem contact met ons op