additiv fremstilling eller 3D-udskrivning er processen med at omdanne digitale designs til tredimensionelle objekter. Det er en praktisk og overkommelig måde at fremstille prototyper såvel som færdige produkter på, hvilket gør det populært blandt virksomheder, hobbyister og opfindere.
en af de teknologier, der anvendes af nutidens 3D-printere, kaldes selektiv lasersintring (SLS). Under SLS smeltes små partikler af plast, keramik eller glas sammen af varme fra en laser med høj effekt for at danne et solidt, tredimensionelt objekt.
SLS — processen blev udviklet og patenteret i 1980 ‘ erne af Carl Deckard — dengang en bachelorstuderende ved Universitetet i London-og hans maskiningeniør professor, Joe Beaman.
Deckard og Beaman var involveret i grundlæggelsen af en af de første 3D-print startups, Desk Top Manufacturing (DTM) Corp., i 1989. I 2001 blev DTM solgt til 3D Systems, et firma, der tidligere havde udviklet sin egen, men meget forskellige, metode til 3D-udskrivning kendt som stereolitografi.
Sådan fungerer det: SLS
mens Deckard og Beaman patenterede processen med selektiv lasersintring, var de langt fra de første til at bruge sintring — processen med at skabe objekter fra pulvere ved hjælp af atomdiffusion — for at skabe et tredimensionelt objekt. Sintring er blevet brugt i tusinder af år til at skabe hverdagsgenstande som mursten, porcelæn og smykker.
som alle metoder til 3D-udskrivning starter et objekt, der er trykt med en SLS-maskine, som en computerstøttet designfil (CAD). CAD-filer konverteres til .STL-format, som kan forstås af et 3D-udskrivningsapparat.
objekter trykt med SLS er lavet med pulvermaterialer, oftest plast, såsom nylon, som er spredt i et tyndt lag oven på byggeplatformen inde i en SLS-maskine.
en laser, der styres af en computer, der fortæller den, hvilket objekt der skal “udskrives”, pulserer ned på platformen og sporer et tværsnit af objektet på pulveret.
laseren opvarmer pulveret enten til lige under dets kogepunkt (sintring) eller over dets kogepunkt (smeltning), som smelter partiklerne i pulveret sammen til en fast form.
når det indledende lag er dannet, falder SLS — maskinens platform — normalt med mindre end 0,1 mm-og udsætter et nyt lag pulver, som laseren kan spore og smelte sammen. Denne proces fortsætter igen og igen, indtil hele objektet er blevet udskrevet.
når genstanden er fuldt dannet, lades den afkøle i maskinen, før den fjernes.
i modsætning til andre metoder til 3D-udskrivning kræver SLS meget lidt ekstra værktøj, når et objekt er udskrevet, hvilket betyder, at objekter normalt ikke skal slibes eller på anden måde ændres, når de kommer ud af SLS-maskinen.
SLS kræver ikke brug af ekstra understøtninger for at holde et objekt sammen, mens det udskrives. Sådanne understøtninger er ofte nødvendige med andre 3D-udskrivningsmetoder, såsom stereolitografi eller smeltet aflejringsmodellering, hvilket gør disse metoder mere tidskrævende end SLS.
hvad bliver lavet
SLS maskiner kan udskrive objekter i en række forskellige materialer, såsom plast, glas, keramik og endda metal (som er en relateret proces kendt som direkte metal laser sintring). Dette gør det til en populær proces til at skabe både prototyper såvel som slutprodukter.
SLS har vist sig at være særligt nyttigt for industrier, der kun har brug for en lille mængde genstande trykt i materialer af høj kvalitet. Et eksempel på dette er luftfartsindustrien, hvor SLS bruges til at bygge prototyper til flydele.
da fly er bygget i små mængder og forbliver i drift i mange år, er det ikke omkostningseffektivt for virksomheder at producere fysiske forme til flydele. Disse forme ville være for dyre at fremstille og skulle derefter opbevares i lange perioder uden at blive beskadiget eller korroderet.
ved hjælp af SLS kan virksomheder oprette prototyper, der gemmes digitalt som .STL-filer, som de kan redesigne eller genoptrykke efter behov.
da SLS-maskiner kan udskrive i en række materialer af høj kvalitet, fra fleksibel plast til keramik i fødevarekvalitet, er SLS også en populær metode til 3D-udskrivning af tilpassede produkter, såsom høreapparater, tandholdere og proteser.
og fordi objekter, der er trykt med SLS, ikke er afhængige af forme eller kræver yderligere værktøj, er denne fremstillingsmetode også nyttig for alle, der ønsker at udskrive en meget kompleks eller særlig delikat genstand.
virksomheder, der bruger SLS
3D Systems Inc. er virksomheden oftest forbundet med SLS-udskrivning i USA. Virksomheden udskriver build-to-order dele til kunder, men det sælger også sine SLS-maskiner til brug i erhvervslivet og fremstillingen.
der er også mange virksomheder rundt om i USA, der bruger SLS-maskiner til at give deres kunder prototyper af høj kvalitet og færdige dele.
SLS derhjemme
mens der er mange desktop 3D-printere på markedet, bruger de fleste af disse printere en metode til udskrivning ned som fused deposition modeling (FDM), ikke SLS.
da SLS kræver brug af kraftige lasere, er det ofte dyrere (og potentielt farligere) til brug derhjemme. Der er dog flere frygtløse opfindere derude, der arbejder på deres egne versioner af desktop SLS-printere.
Andreas Bastian, en ingeniørstuderende ved Blackmore College, udviklede for nylig en billig SLS-printer, der skaber voks-og kulstofgenstande.
og Focus SLS-printeren er en anden “hjemmelavet” SLS-maskine, der kunne bringe denne teknologi ind i forbrugernes hjem. Instruktionerne til opbygning af din egen Focus SLS-printer er tilgængelige på Thingiverse.
Følg Elisabeth Palermo på kvidre @techEpalermo eller Google+. Følg
seneste nyheder
{{ artikelnavn }}
