La sinterizzazione laser selettiva (SLS) è la tecnologia di prototipazione rapida di prima scelta per un'ampia gamma di applicazioni di prototipi funzionali, incluse le applicazioni con elementi a scatto (snap-fits), cerniere integrate e altri giunti meccanici. Inoltre, la SLS può produrre più pezzi contemporaneamente e ciò rende il processo un'ottima scelta per la Produzione digitale diretta (Direct Digital Manufacturing, DDM) dei prodotti che richiedono solidità e resistenza al calore.

COS'È LA SINTERIZZAZIONE LASER?

La tecnologia SLS utilizza un laser per indurire e legare piccoli granelli di plastica, ceramica, vetro, metallo (di questo si parla in un articolo separato relativo alla sinterizzazione diretta in metallo) o altri materiali in strati che danno vita a una struttura 3D. Il laser disegna il modello di ogni sezione trasversale del progetto 3D su un una base di polveri. Dopo aver costruito uno strato, la base si abbassa e lo strato successivo viene costruito sopra a quelli esistenti. La base continua ad abbassarsi fino alla realizzazione di tutti gli strati e al completamento della parte.

Uno dei vantaggi principali della SLS consiste nel fatto che non richiede le strutture di supporto che molte altre tecnologie di produzione additiva utilizzano per evitare che il progetto possa collassare durante la produzione. Poiché il prodotto si trova in una base di polvere, non sono necessari supporti. Anche questa sola caratteristica, oltre a permettere il risparmio di materiali, rende la SLS una tecnologia capace di produrre geometrie che non è possibile produrre con nessun'altra tecnologia. Inoltre, non è necessario preoccuparsi degli eventuali danni durante la rimozione dei supporti ed è possibile creare componenti interni complessi nonché parti complete. Di conseguenza, è possibile risparmiare durante l'assemblaggio. Come per le altre tecnologie di produzione additiva, non è necessario preoccuparsi dell'ingombro di utensile e portautensile, né della necessità di utilizzare altre attrezzature, in cui incappano spesso i metodi ad asportazione di truciolo. È quindi possibile realizzare geometrie un tempo impossibili, risparmiare tempo nell'assemblaggio e ovviare a giunti fragili.

La SLS è particolarmente adatta alla produzione di parti in plastica durature. La SLS può produrre parti altamente durevoli per un collaudo reale e per la costruzione di stampi, mentre altri metodi di produzione additiva potrebbero diventare obsoleti nel tempo. Le parti di SLS sono così resistenti da poter competere con quelle prodotte con metodi di produzione tradizionale come lo stampaggio a iniezione e vengono già utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni finali, ad esempio nel settore automobilistico e in quello aerospaziale.

Tenendo in considerazione la sua robustezza e la capacità di produrre parti intere complesse, la SLS può portare benefici in termini di tempo e costi per le parti di piccole dimensioni che solitamente richiederebbero alcuni procedimenti di assemblaggio con la produzione tradizionale. Rappresenta un perfetto connubio tra funzionalità, resistenza e complessità. È possibile produrre parti in modo più rapido e ridurre il tempo richiesto per metterle insieme. Inoltre è possibile costruire un numero inferiore di parti, perché le parti SLS tendono a essere più resistenti all'usura e alle condizioni ambientali. Specialmente per la personalizzazione di massa di determinate parti per uso finale in piccoli lotti, la SLS vince senza dubbio sulla produzione tradizionale perché vengono eliminati i costosi e inefficienti riattrezzaggi. Un altro grande vantaggio della SLS, come si potrà notare per altre tecnologie di produzione additiva, consiste nella possibilità di archiviazione e riproduzione di parti e stampi usando soltanto dati, i quali non sono soggetti a corrosione, non vengono smarriti durante il trasporto e non richiedono costosi sistemi di archiviazione. I progetti sono sempre disponibili e pronti per essere realizzati quando necessario, anche nel caso in cui l'originale non è disponibile.

Un modo in cui possiamo pensare agli utilizzi delle parti di sinterizzazione laser selettiva è basarsi sui materiali utilizzati. I materiali a base di stirene sono perfetti per creare modelli di fusione, in gesso, titanio, alluminio e altro, e sono compatibili con la maggior parte dei processi standard di fonderia. SLS crea anche parti da tecnopolimero resistente agli impatti, ottimale per parti definitive in piccoli e medi lotti, involucri, parti a scatto, componentistica per il settore automobilistico e condotti a pareti sottili. Componenti possono essere realizzati anche con materiale ritardante di fiamma, per soddisfare i requisiti tecnici nei prodotti di consumo e nelle applicazioni del settore aerospaziale, oppure con materiale caricato a gas, per maggiore rigidità e resistenza al calore. È inoltre possibile utilizzare la plastica a fibra rinforzata per ottenere la massima rigidità e, all'altra estremità dello spettro, materiale simile alla gomma per parti flessibili, come tubi, guarnizioni, imbottiture e altro.