Селективное лазерное спекание

Селективное лазерное спекание – что это?

Более правильное название этой методики – выборочное лазерное спекание (от англ. Selective Laser Sintering,SLS). Это одна из методик 3D печати, широко применяемая в промышленности. Селективное лазерное спекание доступно исключительно на дорогостоящих профессиональных 3D принтерах и отличается высоким качеством изделий. С ее помощью можно достигнуть результата, приближенного к воспроизведению изделий методом литья под давлением.

В сфере изготовления стоматологических протезов уже довольно длительное время используется технология, произведшая настоящий фурор – селективное спекание. Суть её заключается в том, что на металлический порошок стоматологического сплава воздействует луч лазера. В результате в месте воздействия луча металл сплавляется и получается некоторая конструкция. А в силу того, что действие луча происходит по заранее запрограммированному сценарию, а толщина одного слоя минимальна, получается очень точная конструкция.

По сути это печать металлом, осуществляемая при помощи лазерной энергии, осуществляется она в среде инертного газа — аргона, в результате химический состав сплава не изменяется. Чистота сплава, еще одно несомненное преимущество данной технологии. что позволяет сохранить чистоту сплава. Таким образом, достигается симбиоз ставших уже традиционными ортопедических технологий и современных методик.

По прочности каркасы, изготовленные подобным образом, намного прочнее, изготовленных с помощью других технологий.

Качество прилегания ни идет, ни в какое сравнение с литьем, кроме того нет никаких проблем с изготовлением каркасов на абатменты.

Селективное лазерное спекание — возможности и достоинства.

Благодаря использованию селективного лазерного спекания возможно изготовление высокоточных коронок и мостовидных протезов. Но это далеко не все преимущества:

        • отсутствие рваных краёв, наплывов, недолива, раковин и пустот;
        • высочайшая прочность каркасов;
        • однородность структуры;
        • высокое качество прилегания протезов.

Данная технология используется для печати таких индивидуальных изделий, как абатменты, мостовидные протезы — каркасы, колпачки, бюгельные каркасы и т.д. При этом применяется сплав CoCr. После изготовления каркаса, он покрывается керамической массой и подвергается многократному обжигу.

Отсутствие примесей в составе сплава позволяет добиться теплого тона при окрашивании в изготовлении металлокерамической конструкции, а также минимизировать вероятность возникновения сколов. Качественный материал – это залог однородной структуры и отсутствия дефектов. Например, подобным требованиям отвечает немецкий кобальт-хромовый сплав Remanium Star.

Методика селективного лазерного спекания в стоматологии

Благодаря селективному лазерному спеканию стоматология и ортодонтия совершили гигантский прыжок к достижению максимальной индивидуальной точности протеза и эстетики.

Каркас выстраивается на основании данных, полученных со слепков пациента. Гипсовые макеты сканируются, а затем специалисты моделируют каркас. С этой целью используется CAD-программа. Готовая модель при помощи CAM-приложения подвергается расчету оптимального алгоритма печати. Полученные путём селективного лазерного спекания каркасы намного совершеннее моделей, получаемых фрезерованием или литьём.

Применяемые материалы

Селективное лазерное спекание не может похвастаться большим разнообразием цветных расходных материалов, как, к примеру, FDM или SLA. Однако это не значит, что выбор ограничен. Дело в том, что SLS печать ориентирована на промышленные цели, за счет чего и материалы производятся соответствующие. На сегодняшний день доступно множество видов разнообразных порошковых смесей, среди которых нейлон, керамика, полистирол, и т.д.

Металлические порошки доступны в ассортименте – сталь, алюминий, титан, кобальт и разнообразные смеси сплавов. Многие производители делают ударение на специфические свойства композитов. Так, для SLS печати доступны ударопрочные, износостойкие, жаростойкие, гибкие, инженерные и термостойкие порошки. Некоторые из них ориентированы на более конкретные задачи – к примеру, на изготовление деталей для аэроксмического производства.

Преимущества и особенности

Что касается особенностей, следует сразу отделить селективное лазерное спекание от другой похожей технологии 3D печати – селективного лазерного плавления (SLM). Разница между ними в том, что SLS обеспечивает лишь частичное плавление порошка, требуемое лишь для его объединения в единый элемент. SLA же плавит частицы полностью, спекая порошок в монолитное изделие.

Что касается преимуществ, выделить можно следующие плюсы:

      • Большая область построения в 3D принтерах. Промышленное оборудование для SLS 3D печати обычно оборудовано крупной областью построения, что позволяет создавать не только крупные детали, но и выполнять мелкосерийное производство;
      • Высокое качество 3D печати. Эта методика позволяет практически полностью избежать видимой послойности на модели, а отсутствие поддержек также благотворно сказывается на качестве изделий;
      • Отсутствие необходимости в построении поддержек. Селективное лазерное спекание позволяет создавать изделия сложной геометрии без необходимости построения поддерживающих структур. Это не только расширяет возможности печати, но и хорошо сказывается на качестве поверхности изделия;
      • Высокая скорость и производительность. За счет того, что материал не плавится полностью, SLS 3D принтеры работают гораздо быстрее других своих порошковых собратьев. Выше скорость печати – выше производительность производства;
      • Возможность изготовления готовых изделий. Благодаря свойствам расходных материалов эту технологии 3D печати вполне реально использовать для производства конечных продуктов.

Сферы применения селективного лазерного спекания.

Что касается сфер применения, селективное лазерное спекание популярно исключительно в промышленности за счет высокой стоимости расходных материалов и оборудования, а также больших габаритов последних. Потому и сферы применения соответствуют:

      • Функциональное тестирование;
      • Прототипирование;
      • Мелкосерийное производство;
      • Изготовление готовых функциональных компонентов;
      • Изготовление изделий со сложной геометрией;
      • Производство аэрокосмических компонентов;
      • Разработка и изготовление автомобильных деталей и т.д.

Кроме того, известны случаи применения этой методики в дизайне и творчестве. Впрочем, это неудивительно, ведь технология 3D-печати не только расширила границы возможностей, но и открыла новые возможности для различных сфер нашей жизни.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕДИЦИНСКИХ СМОЛ FORMLABS

технологии для изготовления индивидуальных оттискных ложек, разнообразных хирургических шаблонов для работы стоматологов- имплантологов,