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Guía completa: Sinterizado selectivo por láser o SLS, ¡te explicamos todo!

Publicado el agosto 12, 2023 por Lucía C.
Sinterizado selectivo por láser

El sinterizado selectivo por láser (SLS) es una tecnología de impresión 3D basada en la fusión de una capa de polvo de polímero para crear objetos tridimensionales. Es uno de los métodos industriales de fabricación aditiva más extendidos. En este artículo, veremos en detalle cómo funciona este proceso.

Historia y desarrollo del sinterizado selectivo por láser

La historia del SLS se remonta a la década de 1980, cuando Carl Deckard y Joseph Beaman empezaron a trabajar en esta tecnología en la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.). El nacimiento de esta técnica está estrechamente ligado a la empresa DTM Corporation, que obtuvo la patente en 2001, antes de ser adquirida por 3D Systems. Otros actores, como Farsoon Technologies, fundada en 2009 en China, también han contribuido al desarrollo de este método de impresión 3D. Es interesante señalar que un proceso similar al SLS fue inventado y patentado en 1979 por R.F Housholder, pero nunca llegó a comercializarse.

sinterizado selectivo por láser

Funcionamiento de la impresión 3D SLS

La fabricación SLS se basa en el principio de fusión por lecho de polvo. Las etapas y componentes clave del proceso son los siguientes:

  • Almacenamiento del material en polvo. La materia prima utilizada es un plástico en forma de polvo fino. Este polvo se almacena en un contenedor.
  • Precalentamiento. El polvo se precalienta en la impresora 3D a una temperatura ligeramente inferior a su temperatura de sinterización (que a su vez es inferior a su temperatura de fusión).
  • Aplicación con rodillo. Para cada capa de la impresión, se aplica una fina película de polvo sobre la bandeja de impresión mediante un rodillo.
  • Sinterización por láser. Un láser de CO2 escanea la superficie del polvo. El rayo láser calienta el material con gran precisión, proporcionando la energía necesaria para sinterizar la pieza. Bajo el efecto del calor, las partículas de plástico se unen para formar el objeto sólido.

SLS-Processus

Principales ventajas de la tecnología

  • Libertad de diseño. Una de las ventajas más notables del SLS es la libertad de diseño que ofrece. Esta tecnología permite crear piezas con formas y geometrías complejas difíciles de conseguir con otros métodos de impresión 3D. La clave de esta libertad reside en que no se requieren soportes. A diferencia de otros procesos, como el modelado por deposición fundida (FDM), la impresión 3D SLS no utiliza soportes temporales para mantener las piezas en voladizo del objeto durante la fabricación. En su lugar, están rodeadas de polvo sin fundir que actúa como soporte natural. Esto significa que los diseños complejos con salientes, esquinas afiladas y detalles internos pueden crearse sin problema.
  • Reciclaje del material. El reciclaje del polvo sin fundir es un aspecto económico y medioambiental importante de la tecnología SLS. Después de cada ciclo de impresión, el polvo no utilizado se recupera y se mezcla con polvo virgen para el próximo proceso.
  • Precisión. El método SLS es famoso por su precisión en la creación de piezas. El proceso de fusión láser en un lecho de polvo permite obtener detalles finos y tolerancias ajustadas. Este alto nivel de precisión es ideal en aplicaciones en las que son esenciales piezas de alta calidad y acabados impecables. Las piezas producidas por SLS suelen ser lisas y uniformes, con pocas o ninguna marca de capa visible.

Materiales compatibles

El sinterizado selectivo por láser es compatible con una amplia variedad de materiales. Aunque la tecnología SLS se asocia principalmente a los polímeros plásticos, es extremadamente versátil. El nylon, más conocido como poliamida, es el material más comúnmente utilizado. La tecnología también es compatible con TPU, polipropileno, alumide, carbonmide, PEBA y potencialmente incluso PEEK. Además, es posible incorporar refuerzos como carbono, vidrio o aluminio, mejorando así las propiedades mecánicas de las piezas.

Postratamiento

Tras la impresión, las piezas fabricadas por SLS quedan encapsuladas en un bloque de polvo denominado «cake» y requieren limpieza o desempolvado. Para ello, el depósito de polvo debe enfriarse, lo que puede llevar varias horas. A continuación, las piezas se desempolvan con aire comprimido o chorro de arena, un método que consiste en proyectar un chorro de material abrasivo, como partículas de arena, a alta presión sobre las piezas. Las partículas abrasivas desprenden eficazmente el polvo no fundido, dejando las piezas con un acabado limpio. Este método garantiza que los detalles finos y las geometrías complejas no queden obstruidos por los residuos de polvo. Una vez limpia, la pieza puede utilizarse tal cual, o bien pintarse o barnizarse. El barnizado puede mejorar aún más el aspecto y la durabilidad de las piezas SLS. Consiste en aplicar una capa de revestimiento protector a la superficie de las piezas para mejorar su aspecto y tacto, protegerlas contra el desgaste y garantizar su estanqueidad.

sinterizado selectivo por láser

Tras la impresión, en la tecnología SLS hace falta una limpieza o post-procesamiento de las piezas.

Mercado del sinterizado selectivo por láser

La tecnología SLS tiene aplicaciones en diversos campos, desde el diseño industrial hasta la automoción, la industria aeroespacial y la ingeniería. Históricamente, los principales actores del mercado eran 3D Systems y EOS GmbH, especializados en sistemas SLS profesionales. Sin embargo, con la expiración de la patente de esta tecnología en 2014, han surgido nuevos actores, como Formlabs y su Fuse 1, o Sinterit con su Lisa. Esta democratización de la tecnología está abriendo nuevas perspectivas a la impresión 3D SLS, acercándola a un público más amplio.

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*Créditos foto de portada: EOS

Los 11 comentarios

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  1. […] utilizados en la industria aeronáutica, automóvil y biomédica, y usados por los procesos como el sinterizado selectivo por láser (SLS), el sinterizado de metal directo por láser (DMLS) o inclusive el E-Beam […]

  2. […] generalmente fabricados a partir de un polvo fino, granuloso y blanco utilizando la tecnología de sinterizado selectivo por láser (SLS), pero algunas familias de este material, como el nylon, se presentan en la forma de filamento […]

  3. […] nueva tecnología no son todavía muy claros para algunos. Luego de los artículos sobre el sinterizado selectivo por láser y el modelado por deposición fundida, hoy les presentamos la impresión 3D PolyJet, un […]

  4. […] Ante ese panorama, empezaron surgir diversos productos, desde accesorios de tamaño pequeño como pulseras, gafas, cinturones, entre otros, hasta vestidos enteros. Estos últimos fabricados en su mayoría con impresión 3D en SLS. […]

  5. […] realizado test previamente, para fabricar vidrio utilizando impresión 3D de SLM (Una fusión de SLS y EBM). Pero el resultado no fue el esperado, pues los productos se opacaban y rompían […]

  6. […] que automatice este paso, al requerir de una impresión muy detallada, utilizan una impresora de sinterizado selectivo por láser (SLS), la cual permite una resolución y acabado mucho mejor gracias al polímero en […]

  7. […] de 3D Systems en esta ocasión ha desarrollado DuraForm Flex TPU, una entresuela creada con sinterizado por láser de un material elastómero termoplástico. Con este plástico de ingeniería, la compañía ha […]

  8. Jose Manuel Machio Hernandez dice:

    que precio puede tener una impresora de esta clase ? gracias

  9. Luis enrique ceh velazquez dice:

    Donde puede comprarse una impresora de este tipo.

  10. […] que veremos en la recopilación de vídeos de esta semana. La empresa Korthotics ha hecho uso de la impresión 3D SLS para fabricar órtesis personalizadas para sus clientes. Además, para seguir celebrando el día […]

  11. […] posible solución es la sinterización selectiva por láser (SLS), por la que un engranaje se puede fabricar en una sola pieza y sin herramientas adicionales. […]

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