Stampa SLS: Fondamenti e funzionamento

La tecnologia SLS è una tecnologia di fabbricazione additiva basata su letto di polvere. Si basa sulla sinterizzazione strato dopo strato di piccole particelle di polvere plastica mediante l'applicazione di un laser di scansione.

Parti delle stampanti 3D SLS

Le stampanti SLS sono composte da diverse parti:

Immagine 1: Parti di una stampante 3D SLS. Fonte:

• Cilindro di alimentazione: È il contenitore che contiene la polvere necessaria per la stampa. Ha una piattaforma mobile responsabile dell'esposizione della polvere in modo che possa essere trasferita all'area di stampa.
• Cilindro di stampa: È la zona in cui verranno create le parti. Ha una piattaforma mobile su cui inizieranno a essere fabbricate le parti.
• Contenitore di overflow: È il contenitore in cui viene immagazzinata la polvere in eccesso trascinata dal recoater.
• Recoater: È l'elemento responsabile del trasferimento della polvere dal cilindro di alimentazione a quello di stampa e della formazione dei layer. L'eccesso di polvere trasferita dal recoater viene trascinato alla fine del percorso nel contenitore di overflow.
• Laser: È il dispositivo responsabile della sinterizzazione selettiva della polvere. Lo fa attraverso una scansione in cui il movimento può essere effettuato tramite un sistema di movimento a ponte (più lento) o tramite galvo (più veloce).

Processo di stampa

All'inizio della stampa, la piattaforma di alimentazione si trova nella parte più bassa, con il cilindro pieno di polvere pronto per la stampa, mentre la piattaforma di stampa si trova nella parte più alta e il cilindro è vuoto. Una volta avviata la stampa, il processo è il seguente:

• La piattaforma di stampa si abbassa di una distanza equivalente all'altezza dello strato, mentre la piattaforma di alimentazione si alza esponendo una quantità di polvere.
• Il recoater si sposta da un'estremità all'altra trasferendo e distribuendo la polvere esposta sulla base di alimentazione, fino alla base di stampa, formando così il primo strato. L'eccesso di polvere trasferita dal recoater viene versato alla fine del percorso nel contenitore di overflow.
• Il laser effettua una scansione selettiva sullo strato formato, solidificando la parte.
• Il processo viene ripetuto per ciascuno degli strati che compongono la parte.

Immagine 2: Funzionamento di una stampante 3D SLS. Fonte:

Vantaggi della stampa 3D SLS

La stampa 3D SLS presenta una serie di caratteristiche che la rendono ideale per la produzione di componenti funzionali.

• Alta precisione: La stampa 3D SLS è, insieme alla tecnologia SLA, una delle tecnologie più precise tra tutte le tecnologie di fabbricazione additiva. La precisione nel piano XY si trova tra i 30 e i 50 micron.
• Tecnologia self-supporting: Come altre tecnologie basate su letto di polvere, la tecnologia SLS non richiede l'uso di supporti in nessun caso, consentendo di ottenere qualsiasi geometria, per quanto complessa. Questo, unito all'alta precisione, consente la stampa di assemblaggi funzionali già montati.

Immagine 3: Assemblaggio funzionale stampato con tecnologia SLS. Fonte: Sinterit.

• Isotropia: La tecnologia di stampa 3D SLS produce pezzi con un'alta isotropia delle proprietà in tutte le direzioni. Il rapporto tra gli assi X, Y e Z è vicino a 1, quindi i pezzi si comportano in modo simile indipendentemente da dove vengono applicati i carichi.
• Buoni finiture: Anche se i pezzi stampati in 3D mediante SLS presentano una certa rugosità superficiale, la finitura è superiore rispetto ad altre tecnologie, come FDM, il che la rende adatta alla produzione non solo di prototipi, ma anche di pezzi finali.
• Disponibilità di materiali tecnici: Il materiale standard utilizzato nella tecnologia SLS è il poliammide, una plastica tecnica con buone proprietà meccaniche e termiche. Inoltre, ci sono altre opzioni come compositi termoplastici, polipropilene o molteplici elastomeri termoplastici.

In questa guida vengono trattati i concetti in modo generale e senza focalizzarsi su un marchio o modello specifico, anche se possono essere menzionati in alcuni casi. Possono esserci differenze significative nei procedimenti di calibrazione o regolazione tra marche e modelli diversi, pertanto si consiglia di consultare il manuale del produttore prima di leggere questa guida.