El sinterizado selectivo por láser o SLS (Selective Laser Sintering) es una técnica de fabricación aditiva basada en la tecnología de fusión de polvo. La SLS utiliza un láser de CO2 que se encarga de sintetizar las pequeñas partículas de polvo de polímero para juntarlas capa por capa. De este modo, se convierte el modelo 3D en una estructura sólida.
El sinterizado selectivo por láser se desarrolló a mediados de los 80 por los doctores Carl Deckard y Joe Beaman en la Universidad de Texas, convirtiéndose en uno de los primeros métodos de fabricación aditiva de la historia. Desde su aparición, la técnica SLS se ha ido perfeccionando para poder adaptarse a una gran variedad de materiales, como metal, plástico, cerámica, vidrio, y otros materiales de compuestos pulverizados.
Actualmente, estas tecnologías son conocidas generalmente como procesos de manufacturación aditiva en lecho de polvo. Esta nueva forma de creación aditiva emplea energía térmica para fusionar selectivamente partes de este lecho de polvo.
En Laboratorios 3D contamos con la impresora MfgPro230 xS de XYZPrinting que emplea la técnica de sinterizado selectivo por láser. De esta manera, podemos fabricar productos con altas resistencias mecánicas y alto nivel de detalle. En este vídeo se puede ver como es el proceso de fabricación de esta impresora SLS:
Materiales utilizados en el sinterizado selectivo por láser
El material más común para la fabricación SLS es la poliamida (PA12), conocido como Nylon 12, ya que permite una fabricación rápida para piezas resistentes, duraderas y de uso final. Aunque existen una gran variedad de materiales que se pueden emplear en la fabricación de modelos mediante SLS.
Otro de los materiales más empleados en la sinterización selectiva por láser es el TPU. Un material que cumple con los estándares de calidad específicos de la industria. Este material presenta resistencia, flexibilidad y resistencia a la tracción y ofrece ventajas como la alta resistencia a la abrasión, alta resistencia al cizallamiento o una gran elasticidad. También es un material con resistencia al aceite y la grasa, por lo que es muy utilizado en aplicaciones de ingeniería.
Ventajas del sinterizado selectivo por láser
El sinterizado selectivo por láser tiene muchas ventajas respecto a otros métodos de fabricación tradicionales. Gracias a la versatilidad y el coste reducido de producción, se ha convertido en una de las técnicas más demandadas por diseñadores e ingenieros industriales.
La fabricación mediante SLS es mucho más asequible que otras técnicas de fabricación tradicionales, como la inyección de plástico, sobre todo para la producción de prototipos o de series cortas. Por lo que, esta tecnología es ideal para testear diseños o realizar pruebas funcionales de modelos. Además, en el caso de querer modificar o mejorar el prototipo, únicamente sería necesario modificar el archivo 3D a través del software de diseño.
Pero sin lugar a dudas, la mayor ventaja del sinterizado selectivo por láser es la reducción de los tiempos de producción respecto a otras técnicas de fabricación tradicionales. Esto, sumado al resto de ventajas que ofrece la SLS, la han convertido en una de las técnicas que más está revolucionando la industria en los últimos años.
Aplicaciones de la SLS
La fabricación mediante SLS está presente en múltiples sectores. La industria automovilística, la industria aeroespacial o los estudios de ingeniería son algunos de los campos donde se emplea esta técnica de fabricación debido a su gran variedad de usos.
Entre las diferentes aplicaciones del sinterizado selectivo por láser encontramos:
- Prototipado: la gran variedad de materiales, la versatilidad en el diseño y la capacidad para producir piezas resistentes y duraderas, hacen del sinterizado por láser una de las mejores técnicas para la fabricación de prototipos.
- Geometrías complejas: la precisión del sinterizado selectivo por láser hace que sea una de las mejores opciones para la producción de productos funcionales con geometrías complejas. Además, una de las ventajas distintivas del proceso de fabricación mediante SLS es que, debido a que es totalmente autoportante, se pueden construir piezas dentro de otras piezas.
- Modelos de uso final: la fabricación mediante SLS y la utilización de materiales como el polvo de nylon, permite la fabricación de modelos con propiedades mecánicas resistentes y duraderas. Lo que permite la fabricación de productos para su uso final.
Algunos ejemplos de aplicaciones reales de la fabricación mediante técnicas SLS las encontramos en la industria aeroespacial, donde ya se está utilizando el sinterizado selectivo por láser para la fabricación de partes interiores de las aeronaves. Los ingenieros aeroespaciales se están decantando por esta tecnología porque ofrece materiales ligeros y retardantes del fuego. Podemos encontrar piezas fabricadas con SLS en aviones, satélites, antenas o drones.
También está siendo muy utilizada para la fabricación de piezas en automoción. Un ejemplo de ello lo vemos en la Fórmula 1 donde varios equipos han incluido modelos fabricados mediante sinterizado selectivo por láser en sus automóviles.
Otros de la fabricación mediante SLS los podemos encontrarlos en bienes de consumo. Por ejemplo, marcas como Adidas o New Balance han lanzado su serie de zapatillas realizadas gracias a la fabricación aditiva. Por otra parte, Channel lanzo en 2018 una máscara de pestañas en la que su cepillo estaba fabricado gracias a la SLS. Con un diseño innovador que mejora el resultado a la hora de aplicar el rímel gracias a su forma de remolino que permite enrollar y alargar las pestañas con mayor facilidad.
Impresoras 3D de sinterizado selectivo por láser
El sinterizado selectivo por láser es una técnica de fabricación dirgida al sector industrial. A diferencia de otros procesos más asequibles como la FDM, la SLS requiere de una mayor inversión económica.
En Laboratorios 3D contamos con la impresoras SLS Mfg 230 xS de XYZprinting, se trata de una de las impresora de alta precisión para la fabricación de modelos con propiedades mecánicas resistentes y duraderas. Es una de las mejores máquinas del mercado debido a su gran rendimiento, su bajo presto y su precio competitivo.
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