Η επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ, όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιεί μηχανισμό πυροσυσσωμάτωσης υγρής φάσης. Το υλικό σε σκόνη τήκεται μερικώς κατά τη διαδικασία σχηματισμού και τα σωματίδια σκόνης διατηρούν τον πυρήνα στερεάς φάσης τους και υφίστανται επακόλουθη αναδιάταξη σωματιδίων στερεάς φάσης και στερεοποίηση υγρής φάσης. Η συγκόλληση πραγματοποιεί πύκνωση σκόνης.
Αρχή και χαρακτηριστικά τεχνολογίας SLS
Ολόκληρη η συσκευή διεργασίας αποτελείται από έναν κύλινδρο σκόνης και έναν κύλινδρο σχηματισμού. Το έμβολο κυλίνδρου σκόνης εργασίας (έμβολο τροφοδοσίας σκόνης) ανεβαίνει και ο κύλινδρος διασποράς σκόνης απλώνει τη σκόνη ομοιόμορφα στο έμβολο του κυλίνδρου διαμόρφωσης (έμβολο εργασίας) και ο υπολογιστής το ελέγχει σύμφωνα με το μοντέλο φέτας του πρωτοτύπου. Η δισδιάστατη τροχιά σάρωσης της δέσμης λέιζερ πυροσυσσωματώνει επιλεκτικά το στερεό υλικό σκόνης για να σχηματίσει ένα στρώμα του εξαρτήματος. Μετά την ολοκλήρωση ενός στρώματος, το έμβολο εργασίας χαμηλώνει κατά ένα πάχος στρώματος, το σύστημα εξάπλωσης σκόνης απλώνεται με νέα σκόνη και η δέσμη λέιζερ ελέγχεται για τη σάρωση και τη σύντηξη του νέου στρώματος. Αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται, στρώμα προς στρώμα, μέχρι να σχηματιστεί το τρισδιάστατο μέρος.
Η διαδικασία SLS χρησιμοποιεί μηχανισμό πυροσυσσωμάτωσης ημι-στερεάς υγρής φάσης. Η σκόνη δεν έχει λιώσει τελείως. Αν και μπορεί να μειώσει τη θερμική καταπόνηση που συσσωρεύεται από το υλικό διαμόρφωσης σε κάποιο βαθμό, το τμήμα διαμόρφωσης περιέχει μη λιωμένα στερεά σωματίδια, γεγονός που οδηγεί άμεσα σε υψηλό πορώδες και πυκνότητα. Ελαττώματα διεργασίας όπως χαμηλή αντοχή σε εφελκυσμό, κακή αντοχή εφελκυσμού και υψηλή τραχύτητα επιφάνειας. Στο σύστημα ημι-στερεού σχηματισμού SLS, το ιξώδες του μικτού συστήματος στερεού-υγρού είναι συνήθως υψηλό, με αποτέλεσμα την κακή ρευστότητα του τηγμένου υλικού και θα εμφανιστούν τα μεταλλουργικά ελαττώματα μοναδικά στη διαδικασία ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων SLS. Φαινόμενο «σφαιροειδοποίησης». Η σφαιροποίηση όχι μόνο θα αυξήσει την επιφανειακή τραχύτητα του διαμορφωμένου τμήματος, αλλά επίσης θα δυσκολέψει τη συσκευή διασποράς σκόνης να απλώσει το επόμενο στρώμα σκόνης ομοιόμορφα στην επιφάνεια του πυροσυσσωματωμένου στρώματος, εμποδίζοντας έτσι την ομαλή ανάπτυξη της διαδικασίας SLS.
Λόγω της χαμηλής αντοχής των πυροσυσσωματωμένων μερών, απαιτείται μετα-επεξεργασία για την επίτευξη υψηλότερης αντοχής και τα κατασκευασμένα τρισδιάστατα μέρη έχουν γενικά προβλήματα όπως χαμηλή αντοχή, χαμηλή ακρίβεια και κακή ποιότητα επιφάνειας. Στο πρώιμο στάδιο του SLS, σε σύγκριση με άλλες ώριμες μεθόδους ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων, η επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα μιας ευρείας επιλογής υλικών χύτευσης και μιας σχετικά απλής διαδικασίας χύτευσης (χωρίς υποστήριξη). Ωστόσο, επειδή η πηγή ενέργειας στη διαδικασία χύτευσης είναι το λέιζερ, η εφαρμογή λέιζερ κάνει το κόστος του εξοπλισμού χύτευσης υψηλότερο. Με την ταχεία πρόοδο του εξοπλισμού ταχείας πρωτοτυποποίησης λέιζερ μετά το 2000 (που υποδεικνύεται από τη χρήση προηγμένων λέιζερ ινών υψηλής ενέργειας και τη βελτίωση της ακρίβειας διασποράς σκόνης) κ.λπ.), ο μεταλλουργικός μηχανισμός στον οποίο η σκόνη λιώνεται πλήρως χρησιμοποιείται για γρήγορο λέιζερ διαμόρφωση μεταλλικών εξαρτημάτων. Η τεχνολογία επιλεκτικής πυροσυσσωμάτωσης λέιζερ (SLS) έχει αντικατασταθεί από παρόμοια πιο προηγμένη τεχνολογία.