激光选区烧结技术的研究现状

选区激光烧结技术（SelectiveLaserSintering，SLS）是激光3D打印技术的一种，最早是由来自美国Texas大学Austin分校的C.R.Decard首先提出的，并于1989年得到成功研制，随后由DTM公司推出了该工艺的生产化设备并投入市场，因其能够成型多种粉末材料、制造工艺简单，以及其广阔的应用领域等诸多优点，成为当前发展最快的快速成型方法之一，并引起广泛关注。

美国DTM公司于1992年推出了Sinteratation2000系列商品化SLS成型机，之后分别于1996年、1998年推出了经过改进的SLS成型机Sintertation2500和Sinterstation2500plus，同时也开发出许多烧结材料，可以直接打印出精铸蜡粉、PS粉、覆膜砂、覆膜陶瓷粉、覆膜金属粉等材料的零件原型。SLS技术之所以能够在短短30年之间快速发展成为拥有研究最深入的技术以及最广阔的应用领域的快速成型技术之一，完全是基于SLS技术对新产品的开发试制、模型的制造以及一些小批量产品的生产制造等领域，呈现出非常广阔的应用前景。由于多年来DTM公司一直致力于快速成型设备以及成形材料等方面的研究，所以DTM公司在快速成型领域一直遥遥领先。在2011年，3DSystem公司由于收购了DTM公司，因而拥有了最先进的SLS技术。在技术层面上，3DSystem公司也不断推陈出新，其研发的带有智能温控系统的SintertationHiQ系列成型设备，不仅能够提高烧结件的质量，而且对烧结件进行的后处理时间也大大缩短，更进一步地提高了材料利用率及生产效率。除此之外，该公司推出的SinterstationHS系列设备的激光器的功率最高可达100W，其激光传输系统的成型速度可以达到SintertationHiQ产品的1.8倍，因此该设备可用于更多种类材料的加工成型，比如金属粉末、热塑性粉末和高分子复合材料粉末等。

1989年从事SLS技术研究的德国EOS公司成立，其所掌握的SLS技术在全球范围内亦处于相当重要的位置。SLS技术最初的成形材料只有塑料粉和石蜡粉，直到EOS公司与芬兰的RapidProductInnovations公司共同开发出用于SLS成型的不收缩铜粉和不锈钢粉末，从此SLS技术拓展到金属材料成型领域。在1994年，EOS公司陆续推出EOSINTP/M/S系列SLS成型设备。根据不同系列设备的性能指标，EOSINTP主要用于热塑性塑料粉末的激光烧结，直接快速成型一些塑料功能件、熔模铸造或者真空铸造的原型；EOSINTM则多用于烧结金属粉末材料，可以直接制造一些金属功能性零件或者金属模具；EOSINTS可直接对覆膜砂材料进行烧结，用于复杂零件铸造用砂（芯）的快速成型。这些年，为了使快速成型设备不仅具有更快的成型效率、更高的成型精度、更加简单的操作控制，还要尽可能地完成尺寸更大的烧结件的加工成型，EOS公司一直致力于对成型机软、硬件进行不断的升级和完善。近期在烧结材料方面，EOS公司也取得较大进展，研发出了多种多功能成型材料，经SLS快速成型技术后可直接作为功能件。例如，PrimePartFR材料为阻燃聚酰胺粉，适合制作航空航天领域用零部件；PrimePartST材料为聚醚共聚酰胺粉，适合制作橡胶类柔韧弹性制件；PEEKHP3由于具有优良的耐磨性、抗菌（即生物兼容）性，能在医疗领域取代钛合金，以及在航天领域中制作一些轻结构和阻燃件等。

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