2.2.2　激光選區燒結成形過程

1986年，由Texas大學的Declcard最早提出了激光選區燒結（SLS）的思想［19］，美國3D Systems公司［20］、德國EOS公司［21］先后推出了基于SLS技術的成形系統。SLS技術起初主要用于高分子和金屬零件的成形，1995年，Subramanian等［22］采用SLS技術制備了陶瓷零件，利用高分子黏結劑和Al₂O₃陶瓷的復合陶瓷粉體作為SLS成形材料，在不同SLS工藝參數條件下對造粒粉體進行燒結，獲得孔隙結構隨機分布的陶瓷素坯。此后，SLS在復雜結構陶瓷零件的制備中得到廣泛研究。

SLS工作原理如圖2-14所示。首先根據待打印陶瓷零件的三維CAD模型進行分層切片處理，按照二維切片信息有選擇性地對復合陶瓷粉體進行激光掃描，復合陶瓷粉體中的高分子黏結劑吸收激光能量熔化，陶瓷顆粒并不發生變化。激光掃描時，熔化的高分子黏結劑黏度下降，流動性增加，與周圍的陶瓷顆粒接觸，并在冷卻后固化實現陶瓷顆粒黏結，完成單層圖形的打印，最后按照順序逐層累加得到陶瓷坯體。在SLS成形過程中，陶瓷坯體的成形質量不僅與粉體材料本身特性有關，還與成形技術參數如激光功率、掃描速度、掃描方式、層厚、掃描間距、光斑直徑、預熱溫度等有著很大的關系。目前，國內外許多研究者對采用SLS成形陶瓷開展了較多的研究。

圖2-14　SLS工作原理示意圖［23］