Sinterizado Selectivo por Láser
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El sinterizado selectivo por láser (SLS) es un proceso de impresión 3D industrial que produce prototipos precisos y piezas de producción funcionales en tan solo 1 día. Hay disponibles varios materiales basados en nailon y un poliuretano termoplástico (TPU), que crean piezas finales muy duraderas que requieren resistencia al calor, resistencia química, flexibilidad o estabilidad dimensional. Con la impresión 3D SLS, no se requieren estructuras de soporte, lo que facilita el anidamiento de varias piezas en una sola construcción y constituye una solución económica para cuando se requieren volúmenes más elevados de piezas impresas en 3D.
Los usos más comunes del sinterizado selectivo por láser son:
- plantillas y accesorios
- carcasas
- ajustes a presión y bisagras vivas
Sinterizado Selectivo por Láser Materiales
PA 12 Blanca
PA 12 Blanca es una elección de material económica para prototipos funcionales
y piezas de uso final. Ofrece una gran resistencia a impactos y a la temperatura,
es muy duradero y se mantiene estable en condiciones ambientales variadas.
El material de nilón presenta un acabado blanco con un acabado de superficie ligeramente más áspero en comparación con otros nilones.
Ventajas clave
- Resistencia y rigidez
- Propiedades de materiales bien equilibradas
PA 12 con relleno de vidrio al 40 %
La PA 12 con relleno de vidrio al 40 % es una poliamida en polvo que lleva integradas esferas de vidrio para mayor rigidez y estabilidad dimensional. El material posee mayor resistencia térmica que las poliamidas sin relleno y presenta una excelente resistencia al desgaste a largo plazo. Tiene aditivo de vidrio, lo que reduce en gran medida su resistencia a la tracción en comparación con otros nilones.
Ventajas clave
- Rigidez y estabilidad dimensional
- Resistencia al desgaste a largo plazo
- Resistencia a la temperatura elevada
PA 12 con relleno de carbono
La PA 12 con relleno de carbono es un nailon gris antracita que se caracteriza por
su extrema rigidez y resistencia a altas temperaturas, combinadas con propiedades de conductividad eléctrica y un peso ligero. Se puede emplear para producir tanto prototipos funcionales como piezas de uso final. El relleno de fibra de carbono aporta diferentes propiedades mecánicas en función de la dirección considerada
de cada uno de los tres ejes. Este material presenta buena calidad de superficie y un acabado más liso en comparación con otros nilones SLS.
Ventajas clave
- Rigidez extrema
- Conductividad eléctrica
- Excelente estabilidad a largo plazo
PA 12 Flex
La PA 12 Flex Negra es un nailon negro antracita caracterizado por una excelente flexibilidad y resistencia al impacto. PA 12 Flex Negra combina las cualidades positivas de PA12 y de PP. La resistencia y la rigidez son similares a las de PA 12.
El alargamiento es comparable al de PP sin relleno. Su alta durabilidad la convierte en una opción excelente, no solo para la creación de prototipos, sino también para las piezas de uso final.
Ventajas clave
- Alargamiento a la rotura elevado
- Flexibilidad
- Durabilidad y resistencia
TPU-88A Negro
La PA 12 Flex Negra es un nailon negro antracita caracterizado por una excelente flexibilidad y resistencia al impacto. PA 12 Flex Negra combina las cualidades positivas de PA12 y de PP. La resistencia y la rigidez son similares a las de PA 12.
El alargamiento es comparable al de PP sin relleno. Su alta durabilidad la convierte en una opción excelente, no solo para la creación de prototipos, sino también para las piezas de uso final.
Ventajas clave
- Alargamiento a la rotura elevado
- Flexibilidad
- Durabilidad y resistencia
Comparar propiedades de materiales
| Material | Colour | Resistencia a la tracción | Módulo de tracción | Alargamiento |
|---|---|---|---|---|
| PA 12 Blanca (PA 650) |
Blanca | 50 MPa ± 4 MPa | 2000 MPa ± 200 MPa | 11% ± 4% |
| PA 12 con relleno de vidrio al 40 % (PA 614-GS) |
Blanca | 50 MPa ± 4 MPa | 3600 MPa ± 400 MPa | 5% ± 2% |
| PA 12 con relleno de carbono | Negro | 85 MPa ± 5 MPa | 8300 MPa ± 400 MPa | 3.2% ± 2% |
| PA 12 Flex Negro | Negro | 50 MPa ± 4 MPa | 2000 MPa ± 200 MPa | 17% ± 4% |
| TPU-88A | Negro | 20 MPa ± 5 MPa | 520% ± 50% |
Estas cifras son aproximaciones y dependen de algunos factores, entre los que están los parámetros de máquina y de procesamiento. La información aquí provista, por lo tanto, no es vinculante y no se debe certificar. Cuando el rendimiento es fundamental, también puede ser conveniente recurrir a las pruebas de materiales aditivos o piezas finales realizadas en laboratorios independientes.
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Benefits of Selective Laser Sintering
- Competitively Priced
- Very good accuracy of size and form
- Suitable for some functional testing
- Easily duplicates complex geometries
What is Selective Laser Sintering used for?
Selective Laser Sintering is used in a wide range of industries for a variety of products and purposes.
It is a popular choice in aerodynamic components, fans and smaller turbines. It is used in the automotive industry for interior components. For hinges, electrical housings and sports equipment.
Due to its range of materials with numerous properties it is also a popular choice in tubing for most industries; automotive, aerospace, medical, oil and gas.
Selective Laser Sintering Design Considerations
- Add corner radii where walls meet to reduce stress
- Uniform wall thickness between 1.5mm to 3.8mm, recommended to reduce in-build curl and potential for warping. Increases stability and accuracy.
- Si una geometría tiene áreas sólidas (> 4 mm), como regla general, será necesario ahuecar la pieza hasta un espesor de pared de 2 a 4 mm, para evitar marcas de hundimiento o incluso problemas con la máquina. Protolabs modificará el archivo CAD. El polvo de sinterización, que se encuentra en la cavidad resultante, no se puede eliminar y permanece en el producto.
- Integrate ribs to reduce warping, on large flat areas
- Where injection moulded parts can overmould metral bushings for threaded inserts, SLS can achieve comparable functionality via heat-stake inserts
- Be careful when considering very fine text, minimum feature size is 1mm. Very small fonts tend to get jammed with powder making numbers and letters less legible. Moving to insert text provides better results, but is still limited to features no smaller than 0.5mm.
- SLS has a large build frame and because there are no support structures involved, the entire bed can be utilised, making it easy to put multiple parts into a single build
- Opt for unfilled Nylon, when more "give" is needed in the finished part
- Identify cosmetic surfaces when submitting your design for quoting, technicians will often tip parts slightly in the build chamber to keep parts straight and true, but this can cause "stair stepping"
- PA 11 Black - desirable for optical applications due to low reflectivity, also hides dirt, grease and grime.
- PA 12 White - balanced, economical go-to material for general-purpose applications.
- PA 12 40% Glass filled - good choice when stiffness and temperature resistance are required, but glass filler makes it brittle.
- PA 12 Carbon filled - Many properties. Carbon-fibre filler provides different mechanical properties based on the considered three axis direction. Smoother finish compared to other SLS nylons and good surface quality.
- TPU-88A - combines rubber-like elasticity and elongation with good abrasion and impact resistance. Can be leveraged to produce both prototypes and functional parts.
- SLS materials tend to be Hydroscopic - absorb water