Sinterizado selectivo por láser

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Equipo SLS en el Centro Renato Archer in Brasil.

El sinterizado selectivo por láser es una técnica de adición de prototipado rápido en el cual se deposita una capa de polvo, de unas décimas de milímetro, en una cuba que se ha calentado a una temperatura ligeramente inferior al punto de fusión del polvo. Seguidamente un láser CO2 sinteriza el polvo en los puntos seleccionados (causando que las partículas se fusionen y solidifiquen).

Es un proceso continuo de gran flexibilidad que permite la conversión de una gran variedad de materiales. Por ejemplo, finos de mineral de hierro, polvos recolectados en filtros y otros materiales que contienen hierro, etc.

Se utiliza para pequeños volúmenes de piezas que requieran ser funcionales.

La tecnología[editar]

La producción de objetos mediante SLS requiere el uso de un láser de alta potencia (por ejemplo, un láser de CO2) para fusionar pequeñas partículas de plástico, metal, cerámica o cristal en una forma tridimensional deseada.

El láser fusiona de forma selectiva material en forma de polvo en una cubeta mediante el barrido de finas capas transversales que van, así, generando el objeto tridimensional. La información dimensional de la pieza a imprimir proviene de un archivo informático que ha sido generado o previamente escaneado. Una vez que la sección transversal, o capa, se van formando la cubeta de polvo desciende una distancia equivalente al espesor de la capa formada, y una nueva capa de material base es añadida a la superficie. El proceso es así repetido tantas veces como capas se necesiten fundir hasta crear el objeto tridimensional.

Las piezas terminadas tendrán una densidad que depende de la potencia pico del láser más que de su duración, los equipos SLS usan un láser de pulso. El equipo SLS precalienta el material polvo base en la cubeta a una temperatura ligeramente inferior a la de fusión de dicho material. De esta forma hace que la fusión del material por calentamiento sea más sencilla.[1]

Al contrario que en otros procesos de fabricación por adición, como la estereolitografía (SLA) y deposición de hilo fundido (FDM), la sinterización selectiva por láser no necesita de soportes ya que la parte sinterizada está todo el tiempo rodeada de polvo sin sinterizar que actúa de soporte.

Selective laser sintering process

Materiales y Aplicaciones[editar]

Algunos equipos SLS usan un polvo de un único componente, como en el sinterizado directo de metal por láser. De todas formas, la mayoría de equipos utilizan un polvo bi-componente, típicamente polvo recubierto o una mezcla de polvos.

Comparado con otros métodos de fabricación por adición, el SLS puede producir piezas a partir de un rango relativamente amplio de materiales de polvo. Estos incluyen polímeros como el nailon (puro, con fibras de vidrio u otras fibras), o poliestireno, metales que incluyen acero, titanio, aleaciones y compuestos.

El proceso químico puede conllevar un fundido completo, parcial o sinterizado en fase líquida. Dependiendo del material se pueden conseguir piezas con densidades del 100% de la densidad del material, teniendo así la pieza propiedades físicas comparables a aquellas fabricadas por métodos tradicionales.

La tecnología SLS se está expandiendo por todo el mundo debido a la facilidad que tiene para la fabricación de piezas de geometría muy compleja directamente de los modelos digitales CAD. Mientras que comenzó a utilizarse como un método de obtención de prototipos rápido, se está cada vez usando más en la producción de tiradas cortas de piezas para uso final.

Ventajas e inconvenientes[editar]

Al tratarse de una poliamida sus características mecánicas, en muchas ocasiones, son próximas a las que corresponderían al material definitivo.

Es posible realizar piezas, en las que el material tenga una carga del 30 % F.V. Son elementos especialmente indicados para conjuntos en los que se prevé un montaje y desmontaje en la fase de prueba. Soportan temperaturas más elevadas que en el caso de la estereolitografía

Referencias[editar]

  1. Prasad K. D. V. Yarlagadda; S. Narayanan (February 2005). GCMM 2004: 1st International Conference on Manufacturing and Management. Alpha Science Int'l. pp. 73–. ISBN 978-81-7319-677-5. Consultado el 18 June 2011.