选择性激光烧结技术（SLS）的应用与发展

1989年美国得克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard成功研制出SLS（Selective Laser Sintering，选择性激光烧结）。SLS的基本原理是用高强度的激光将单层的粉末材料选择性地进行熔化烧结并逐层叠加出整个产品。工作流程如下：首先机器借助刮平棍子铺平一层已预热至接近熔点的粉末材料，接着高强度的CO₂激光器在粉层表面选择性地扫描，激光所到之处粉末材料在高温下熔化烧结成黏结层，然后机器在黏结层表面重新铺粉与刮平，随后激光头将再次对粉层进行扫描烧结，铺粉与烧结过程反复交替直至整个产品打印完成。SLS技术与书籍的印刷有些类似，铺粉、刮平与烧结相当于印刷中的版型上刷墨水、铺纸张与压平印字，前者叠加成产品而后者叠加成书籍。SLS的打印案例如图1-4所示。

图1-4 SLS的打印案例（图片来源：3DSystems）(www.xing528.com)

SLS有如下优点：成型材料广泛，可用塑料、蜡、砂、金属、陶瓷等多种粉末材料；成型速度快，产品强度高，可直接生产小批量金属零件；未烧结的粉末可支撑打印件，打印完成后不用像FDM与SLA那样需要拆除支撑结构，只需清除多余的粉末材料即可得到产品。SLS有如下缺点：打印出来的成品表面粗糙，精度较低，需要后期进行表面处理；打印前的预热与打印后的冷却需要耗费很长的时间；设备昂贵，大功率激光器能耗大，设备维护费用高；打印过程会产生有毒气体污染环境，不适合普通室内或家庭使用。