SLM: что это такое и чем отличается от SLS

SLM что это: аббревиатура от Selective Laser Melting, то есть «селективное лазерное плавление». Лазер полностью расплавляет металлический порошок в нужных точках, слой за слоем, и из него вырастает плотная металлическая деталь. От SLS эта технология отличается главным: в SLM металл плавится, а в SLS порошок только спекается.

Главное в двух словах

SLM: что это значит и как переводится

Что такое SLM, проще всего понять по расшифровке. Selective - «избирательное»: лазер идёт только по тем местам слоя, где должна быть деталь. Laser - «лазерное». Melting - «плавление». По-русски получается селективное лазерное плавление. Если вас интересует, что значит SLM на английском, перевод именно такой, а не «спекание».

Суть процесса в трёх строках. В камере тонким ровным слоем лежит металлический порошок. Лазер проходит по сечению детали и расплавляет порошок целиком. Платформа опускается, наносится новый слой, и всё повторяется до готовой детали. Всё это идёт в камере, заполненной защитным газом, чтобы металл не окислялся.

Такой принтер относится к семейству технологий «сплавление в порошковом слое» (powder bed fusion). Это не литьё и не фрезеровка: деталь не вырезают из заготовки и не отливают в форму, а выращивают из порошка.

SLS и SLM: в чём различие

Различие между SLS и SLM упирается в то, что происходит с порошком. SLS - Selective Laser Sintering, селективное лазерное спекание. Лазер нагревает частицы настолько, что они схватываются по поверхности, но целиком не плавятся. Между частицами остаются поры. SLM плавит металл полностью, и после застывания получается сплошная масса.

Второе важное различие - материал. Под SLS чаще всего понимают печать полимерным порошком, обычно полиамидом, а не металлом. Это другой класс машин и другие задачи: прототипы, корпуса, функциональные пластиковые детали. SLM - это металл: кобальт-хром, титановые сплавы, стали.

Честно скажем: SLS-машин у нас нет. Это другая технология, и в каталоге Udentis её нет. Мы объясняем её только для того, чтобы вы не путали два похожих названия при выборе оборудования.

DMLS - это то же самое?

DMLS расшифровывается как Direct Metal Laser Sintering, «прямое металлическое лазерное спекание». По сути это тот же процесс, что и SLM: металлический порошок плавится лазером в защитной атмосфере. Разные производители называют его по-разному, а слово «спекание» в названии осталось исторически. Для выбора принтера важно не название в рекламе, а материал, мощность лазера и камера.

SLA и DLP - это не металл

Ещё две аббревиатуры, которые путают с SLM. SLA и DLP - технологии печати фотополимерной смолой, которую отверждает свет. Они не плавят металл. Такие принтеры нужны для моделей, шаблонов и капп, это отдельный раздел каталога: фотополимерные 3D-принтеры для стоматологии. Металл они не печатают.

Принцип работы SLM-принтера по шагам

Принцип работы принтера по металлу выглядит просто, но за ним стоит несколько этапов. Вот как проходит типичная печать.

1. Модель и поддержки. В программе подготовки загружается 3D-модель каркаса или коронки, деталь ориентируется на платформе и получает поддержки. Они держат деталь и отводят тепло, без них металл поведёт.
2. Засыпка и просеивание порошка. Порошок просеивают, чтобы убрать комки и посторонние включения, и загружают в принтер. Чистый сухой порошок - основа ровного слоя.
3. Продувка камеры защитным газом. Из камеры вытесняют воздух аргоном или азотом. Кислород при плавлении металла опасен: он окисляет расплав.
4. Печать. Ракель разравнивает слой, лазер плавит нужные участки, платформа опускается. Цикл повторяется сотни и тысячи раз.
5. Остывание. Деталь вместе с платформой остывает в камере. Торопиться нельзя: резкий перепад температуры добавляет напряжений.
6. Снятие с платформы. Платформу достают, очищают от лишнего порошка, деталь отделяют от основания.
7. Термообработка для снятия напряжений. После печати в металле остаётся внутреннее напряжение от быстрого нагрева и охлаждения. Отжиг в печи его снимает, и каркас не ведёт.
8. Отделение поддержек. Поддержки срезают или снимают механически. Места крепления потом зачищают.
9. Пескоструй и обработка поверхности. Деталь обдувают абразивом и доводят до нужной шероховатости, затем полируют или готовят под облицовку.
10. Просеивание остатка порошка. Порошок, который не расплавился, просеивают и используют повторно по правилам вашего производства.

Лазерное спекание в стоматологии: на деле это плавление

Когда в зуботехнической лаборатории говорят «лазерное спекание», обычно имеют в виду именно SLM. Слово «спекание» прижилось как бытовое название, отчасти из-за DMLS. Но в стоматологии металлические каркасы печатают плавлением: порошок кобальт-хрома расплавляется полностью, и получается плотный каркас.

Поэтому селективное лазерное плавление в стоматологии и «лазерное спекание» - это два названия одного процесса. Если вам предлагают «спекание» металла, ориентируйтесь не на термин, а на то, расплавляет ли лазер порошок. Для зубных каркасов нужна именно плотная структура.

SLM-печать каркасов и коронок

SLM-печать каркасов даёт лаборатории то, чего не даёт литьё. Каркасы и коронки из кобальт-хрома печатаются без восковой модели и литейной формы. Цифровая модель из программы сразу уходит в принтер. Нет этапов моделирования воском, паковки в массу и литья.

Что это даёт лаборатории на практике:

1. Каркасы и коронки из кобальт-хрома без литья. Меньше ручных операций и факторов, влияющих на результат.
2. Бюгельные протезы. Сложный каркас бюгеля печатается целиком по цифровой модели.
3. Повторяемость. Одна и та же цифровая модель даёт один и тот же результат.
4. Несколько изделий за цикл. На платформу ставится сразу несколько деталей.

Подобрать технику можно в разделе SLM-принтеры для стоматологии. Если места в лаборатории немного, смотрите настольные SLM-принтеры. Общий раздел - SLM 3D-принтеры по металлу. Оборудование бренда Riton есть в нашей линейке.

Параметры на примере двух настольных моделей

Чтобы не оставаться в теории, сравним две модели из нашего каталога. Обе печатают порошками кобальт-хрома и титана и работают в защитной атмосфере аргона или азота.

Порошки под такие принтеры собраны в разделе металлические порошки.

Честные ограничения технологии

SLM - не кнопка «сделать зубы». Перед покупкой стоит трезво оценить, что потребуется.

1. Подготовка помещения. Нужны вытяжка, место под баллоны с газом и порядок хранения порошка. Тонкий металлический порошок требует аккуратности.
2. Порошок - расходник. У него свои правила хранения, просеивания и повторного использования. Влага и посторонние частицы портят слой.
3. Термообработка и постобработка. Печать - только часть цикла. Отжиг, снятие поддержек, пескоструй и полировка занимают время и требуют оборудования.
4. Обучение персонала. Работа с порошком, газом и программой подготовки - отдельные навыки. Закладывайте период освоения.
5. Допуск к медицинскому применению. Сертификация и регистрация - вопрос конкретной модели принтера и документов на неё. Мы не обещаем её в общем виде.

Часто задаваемые вопросы