CNC3D-printer.com

CNC3D-printer.com


Статьи 3Dprinter Поиск Магазин Регистрация


Выборочное тепловое спекание (SHS)




Выборочное тепловое спекание (Selective Heat Sintering, SHS) – метод аддитивного производства. Технология основана на плавке слоев термопластического или металлического порошка с помощью теплового излучателя. Эта технология впервые была представлена компанией BluePrinter ApS в 2011 году на выставке Euromold, как альтернатива технологии селективное лазерное спекание (SLS).

Единственное существенное различие между технологией SHS и SLS заключается в использовании тепловой печатающей головки вместо лазерной. Такое решение позволяет снизить стоимость и габариты устройств, вплоть до возможности создания настольных принтеров. В последнем случае модели зачастую требуют дополнительного обжига для повышения прочности.

Преимущество технологии SHS в том, что модели печатаются с высокой скоростью, а неиспользованный порошок можно пустить в работу повторно и не требуется использовать вспомогательный материал для поддержки. Кроме того стоимость самого SHS-принтера и себестоимость 3D-печати на нем в разы меньше, чем у SLS-принтеров, но при этом качество конечной модели сопоставимо. Технология SHS применятся профессиональными инженерами, дизайнерами, архитекторами, конструкторами, и в образовательной сфере, а также для производства недорогих функциональных прототипов.

Выборочное тепловое спекание (SHS)

Все 3D-принетеры имеющие лазер в качестве основного инструмента имеют один общий недостаток: наносимый слой формируется постепенно, то есть лазер должен пройтись по каждой точке формируемой детали, что сказывается на времени выполнения процесса. В технологии же SHS каждый слой формируется одновременно. при помощи теплового излучения. Для того чтобы воздействовать на соответствующие участки, излучение пропускают через специальную маску. Маска пропускает тепло только в нужные места в зависимости от того, каково сечение модели для данного слоя. По сравнению с лазерным спеканием эта технология более экономична, поскольку действие лазера заменено тепловым излучением инфракрасного диапазона.

Особенность инфракрасного излучения в том, что в зависимости от длины волны будет поглощаться или отражаться все излучение. То есть можно выбрать два материала, один из которых будет пропускать тепло, а второй – отражать его. Суть процесса заключается в том, что берется пластина, созданная из кварцевого стекла, на которой печатается изображение. Оно должно соответствовать инвертированному сечению модели для данного слоя. Пластину помещают между источником излучения и подложкой, на основе которой строится модель. Те участки детали, которые печать не трогает, пропускает тепло, запекая тем самым порошок, а остальные области просто отражают его. После чего стекло нужно очистить, затем выполняется печать нового слоя. В данной технологии запекание одного слоя занимает в среднем несколько секунд, в то время как работа лазером длится секунд десять. Применение именно инфракрасных волн объясняется тем, что они имеют более однородную структуру, и более простое управление. После того, как слой сформировался, платформа передвигается вниз, и слой порошка наносится заново автоматизированным роликом.

В основе технологии SHS лежит применение термопластичного порошка. Особенность этого материала в его пористости, благодаря чему можно создавать изделия, в которых будут меняться физико-химические и механические свойства. Пористые изделия, полученные в результате однократного спекания, отличаются меньшей тепло- и электропроводностью и низкой сопротивляемостью коррозии и небольшой прочностью. Однако повторное спекание позволяет получить детали, свойства которых будут усиливаться, а значит, и сфера их применения будет расширяться.

Технология SHS имеет ряд отличительных особенностей:

  • 3D-печать выполняется с низкой себестоимостью;
  • минимальная толщина стенки слоя – 1 мм;
  • при помощи данной технологии можно печатать даже сложные объекты, которые требуют внимательного продумывания формы и высокой детализации.
  • оставшийся после печати материал может использоваться повторно, что удешевляет процесс;
  • использование выборочного спекания позволяет сэкономить на стоимости и габаритах устройств, при этом можно создавать даже настольные печатающие устройства.

К недостаткам технологии можно отнести низкую энергетическую отдачу, из-за чего выбор расходных материалов в данной технологии гораздо меньше. Да и сами модели часто требуют дополнительного обжига, чтобы достичь большей прочности.

 


Вы можете стать первым