Wat is selectief lasersinteren?

Bij het onderzoeken van de verschillende vormen van 3D-printen kom je waarschijnlijk selectieve lasersintering tegen. Een vorm van additieve fabricage, het gebruikt een laser om poederdeeltjes te "sinteren". Met andere woorden, het materiaal dat bij het lasersinteren wordt gebruikt, wordt met behulp van een laser samengesmolten. Hoewel lasersinteren misschien heel technisch klinkt, is het eigenlijk een eenvoudige vorm van additieve fabricage die berust op slechts een paar basisstappen.

De basisprincipes van lasersinteren

Laser sinteren, ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Texas (UT) in de jaren tachtig, is een van de oudste vormen van additive manufacturing. Het is ontworpen om driedimensionale objecten te bouwen door poederdeeltjes "selectief te sinteren" met een laser.

Tijdens lasersinteren beweegt een laser - meestal een koolstofdioxidelaser - over een poederbed terwijl specifieke delen van het poeder worden blootgesteld aan het laserlicht. Blootstelling aan de laser zorgt er natuurlijk voor dat de poederdeeltjes samensmelten.

Enkele van de meest voorkomende soorten poeder die worden gebruikt bij lasersinteren zijn de volgende:

• Plastic
• Keramiek
• Glas
• Metalen
• Legeringen

Selectief lasersinteren versus smelten:wat is het verschil?

Veel mensen gaan ervan uit dat selectief lasersinteren hetzelfde is als selectief lasersmelten, maar dit is niet het geval. Wanneer een materiaal wordt gesinterd, wordt het blootgesteld aan net genoeg warmte om fusie te veroorzaken. Wanneer een materiaal daarentegen wordt gesmolten, wordt het blootgesteld aan meer hitte, waardoor de fysieke eigenschappen van het materiaal veranderen.

Selectief lasersmelten kan ook worden gebruikt om driedimensionale objecten te maken, maar het is niet zo populair als selectief lasersinteren. Sinteren smelt niet echt de poederdeeltjes die als basismateriaal worden gebruikt. Integendeel, het stelt ze alleen bloot aan voldoende hitte om fusie te induceren. Selectief lasersmelten, zoals je misschien al geraden hebt, smelt de poederdeeltjes in feite.

De wetenschap achter lasersinteren

Lasersinteren vereist het gebruik van een gespecialiseerde op sinteren gebaseerde 3D-printer en poeder. Dat gezegd hebbende, heeft de 3D-printer die wordt gebruikt bij lasersinteren geen externe feeder nodig. Het substraat is gedurende het hele proces omhuld met poederdeeltjes, dus een externe feeder is niet nodig.

Tijdens het lasersinteren beweegt de laser van de 3D-printer eenvoudig over de poederdeeltjes terwijl ze selectief worden blootgesteld aan laserlicht. Het laserlicht zal de poederdeeltjes niet smelten. Het zal echter fusie induceren zodat ze aan elkaar binden. Fusie dwingt de poederdeeltjes tot verharding en stevigheid. Als het klaar is, kan het bedrukte object worden verwijderd van het resterende bed van ongesinterde poederdeeltjes.