SINTERIZADO SELECTIVO CON LÁSER (SLS)

Proceso inventado por Carl Deckard en 1986, en el cual se sinterizan polvos de forma selectiva para formar una pieza.

El método normalmente consiste en una técnica de prototipado rápido (RP). Esta sinterización aprovecha la interacción que crea el laser al polvo (20 a 60 mm), el laser otorga calor este para sinterizar las capas geométricas del polvo. La particularidad de este sinterizado viene dada por un láser de CO2 ofreciendo un mínimo de 200 W. Con precisión óptica por sus lentes del tipo F-theta. Donde con la finalidad de evitar los óxidos se mantiene una atmosfera controlada de N2,y una concentración de O2 no superior a 0,5%.

Imagen tomada de Rapid Prototyping. Federico J. Canevale

Como se observa en la figura consta de dos plataformas, una donde tenemos los polvos a sinterizar y la otra donde se realiza el proceso para la obtención de una pieza sinterizada. Esto comienza depositando el polvo en la plataforma donde obtendremos la pieza, donde el sinterizador vendrá dado por el láser en la maquina-herramienta, este láser estará encargado de dar calor a en la cámara sellada, ajustando una temperatura justo por debajo de la temperatura de fusión.

Un punto importante en la fabricación es el nivel de porosidad, esta puede ser controlada como también las propiedades que tendrá la pieza por medio de un infiltrado de otros materiales, como polímeros, ceras, metales y cerámicos.

La empresa que lidera el mercado es DTM corp. Con costos para sus maquinas de alrededor de 250.000 y 500.000 dólares americanos.

Un ejemplo de una Máquina de Sinterizado por Láser, es:

(Datos obtenidos de http://www.directindustry.es/.)

PHENIX SYSTEMS PM250:

- El volumen de la fabricación compuso de un cilindro 250 milímetros de diámetro y una altura de 300 milímetros

- Los materiales estándar usados son los polvos metálicos y de cerámica que se pueden encontrar en el mercado de la metalurgia de polvo
Metal: Acero inoxidable, acero de herramienta, níquel, etc....
De cerámica: Alúmina, mullita, Zirconia, etc....

- La tecnología de las fuentes de laser integradas en el equipo es de la última generación del laser de la fibra. Hay dos tarifas de la energía, 50 o 100w, propuestos dependiendo de las especificaciones del cliente.

- Sistema que acoda adaptable: CONTROL DE PHENIX

- Programa informático del diseño automatizado: PROCESO DE PHENIX

Características comunes de piezas metálicas:

- Exactitud de las piezas producidas: +/- 50µm por 120 milímetros

- Nivel de detalle: 150µm

- Post-processing: pulido

- Características mecánicas muy cerca a una parte trabajada a máquina

Características comunes de piezas de cerámica:

- Exactitud de las piezas producidas: +/- µm 50 por 120 milímetros

- Nivel de detalle: µm 300

- Post-processing: poste-sinterización en el horno

- Características mecánicas obtenidas durante la poste-sinterización

En cuanto al sistema de control de Fhenix, permite configuraciones de acuerdo a los tonos de polvo. Utiliza además una aplicación que gestiona diferentes modulos de personalización. En cuanto a las tareas que realiza cada componente:

Fabricación

- Selecciona la secuencia de capas que se pre-programados en el modo estándar
- Crea las secuencias de capas en modo avanzado
- Ejecuta y supervisa el ciclo de fabricación

Cámara

- Programación y / o en la selección de seguir ejecutando el ciclo de calentamiento
- Programación y / o en la selección de seguir ejecutando el ciclo de gas

Láser

- Láser disparando comando
- Manual de posicionamiento de la viga
- Supervisión

Escáner

- Transmitir pilotaje
- Visualización de la fabricación avanzada etapas