打印技术之SLS详解

合集下载

3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)

3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)

3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)第一篇:3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)3D打印技术之SLS(选择性烧结成型法)粉末材料选择性烧结(Selected Laser Sintering)粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉等与粘结剂的混合粉)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层堆集成三维实体的快速成型方法。

粉末材料选择性烧结采用二氧化碳激光器对粉末材料(塑料粉、陶瓷与粘结剂的混合粉、金属与粘结剂的混合粉等)进行选择性烧结,是一种由离散点一层层对集成三维实体的工艺方法。

在开始加工之前,先将充有氮气的工作室升温,并保持在粉末的熔点一下。

成型时,送料筒上升,铺粉滚筒移动,先在工作平台上铺一层粉末材料,然后激光束在计算机控制下按照截面轮廓对实心部分所在的粉末进行烧结,使粉末溶化继而形成一层固体轮廓。

第一层烧结完成后,工作台下降一截面层的高度,在铺上一层粉末,进行下一层烧结,如此循环,形成三维的原型零件。

最后经过5-10小时冷却,即可从粉末缸中取出零件。

未经烧结的粉末能承托正在烧结的工件,当烧结工序完成后,取出零件。

粉末材料选择性烧结工艺适合成型中小件,能直接的到塑料、陶瓷或金属零件,零件的翘曲变形比液态光敏树脂选择性固化工艺要小。

但这种工艺仍需对整个截面进行扫描和烧结,加上工作室需要升温和冷却,成型时间较长。

此外,由于受到粉末颗粒大小及激光点的限制,零件的表面一般呈多孔性。

在烧结陶瓷、金属与粘结剂的混合粉并得到原型零件后,须将它置于加热炉中,烧掉其中的粘结剂,并在孔隙中渗入填充物,其后处理复杂。

粉末材料选择性烧结快速原型工艺适合于产品设计的可视化表现和制作功能测试零件。

由于它可采用各种不同成分的金属粉末进行烧结、进行渗铜等后处理,因而其制成的产品可具有与金属零件相近的机械性能,但由于成型表面较粗糙,渗铜等工艺复杂,所以有待进一步提高。

选择性激光烧结(SLS)优点•(1)可以采用多种材料。

绝对干货3D打印SLS技术详解

绝对干货3D打印SLS技术详解

绝对干货3D打印SLS技术详解3D打印(3D Printing)技术(又名快速成型技术,PRM),是在计算机控制下,基于“增材制造”原理,立体逐层堆积离散材料,进行零件原型或最终产品的成型与制造的技术。

该技术以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,将3D实体变为若干个2D平面,利用激光束、电子束、热熔喷嘴等方式将粉末、热塑性材料等特殊材料进行逐层堆积粘结,最终叠加成型,制造出实体产品[1]。

直接金属激光烧结技术(DMLS)通过使用高能量的激光束再由3D模型数据控制来局部熔化金属基体,同时烧结固化粉末金属材料并自动地层层堆叠,以生成致密的几何形状的实体零件。

这种零件制造工艺被称为“直接金属激光烧结技术(Direct Metal Laser-Sintering)”。

通过选用不同的烧结材料和调节工艺参数,可以生成性能差异变化很大的零件,从具有多孔性的透气钢,到耐腐蚀的不锈钢再到组织致密的模具钢。

这种离散法制造技术甚至能够直接制造出非常复杂的零件,避免了采用铣削和放电加工,为设计提供了更大的自由度。

DMLS详细技术原理早些年只有相对软的材料适用这种技术,而随着技术的不断进步,适用领域也扩展到了塑料、金属压铸和冲压等各种量产模具。

应用这项技术的优点不仅是周期短,而且使模具设计师能够把心思集中在如何建构最佳的几何造型,而不用考虑加工的可行性上。

结合CAD和CAE技术可以制造出任意冷却水路的模具结构。

DMLS是金属粉体成型,有同轴送粉和辊筒送粉两类。

同轴送粉的技术适合制造分层厚度在1mm以上物件,大型的金属件,目前我国最大的工件居然是核电部件,在四川制造。

一些航空部件西工和北理工开始产业化了。

辊筒送粉的产品精细度高,适合制造小型部件,因为制造过程部件很容易热变形。

制造空间超过电脑机箱大小都是很困难的。

以上几类3D打印其实都是对应了材料的热曲线,需要材料配合,以金属粉体为例,既涉及到粉体粒径形貌又涉及到粒径搭配,还需要热处理使得马氏体和奥氏体之间结构转化。

sls3d打印技术原理

sls3d打印技术原理

sls3d打印技术原理
SLS 3D 打印技术原理
一、基本原理
SLS(Selective Laser Sintering)3D 打印技术是属于数码激光烧结技术的一种,主要是以二维激光扫描技术,精确地在所需要的位置,将先进的粉末材料进行烧结,从而形成所需要的三维物体形态的一种造型技术。

SLS 打印机首先在烧结平台上由激光将物料烧结成第一层,激光源产生的高能量热能使粉末材料融合;然后再加入第二层的物料,激光照射将第二层材料和第一层完全融合,经过不断重复激光和物料的层层叠加,最终获得所需要的三维物体。

二、基本流程
1)打印准备
使用 SLS 打印机制作所需要的物体,首先需要准备3D模型的CAD数据,可以使用计算机辅助设计软件(CAD),把现实中的对象、结构或图案进行数字模拟,生成打印所需要的3D模型的CAD数据。

2)粉末材料预处理
粉末材料必须具备很好的光敏性,及良好的金属烧结特性,我们需要对物料进行粉体的调配及筛选,确保烧结出物料的性能满足现实要求。

3)设备备料
根据不同的粉末材料,调节烧结温度、激光能量、聚焦位置,完成设备的备料,确保设备能正常运行。

4)激光扫描模型
根据CAD设计的3D模型,使用激光扫描技术,精准地烧结物料,多次重复,最终获得所需要的三维物体。

5)最后烧结
完成模型的烧结后,设备会给物体整体加热,使烧结物料进入更稳定的热反应状态,确保烧结物料的性能符合标准要求。

3D打印主流技术之SLS

3D打印主流技术之SLS

3D打印主流技术之SLS数字模型分层切割与逐层制造是3D 打印工艺的基础,这里往后就不再赘述了。

除此之外,SLS 工艺与SLA 光固化工艺还有相似之处,即都需要借助激光将物质固化为整体。

不同的是,SLS 工艺使用的是红外激光束,材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。

先将一层很薄(亚毫米级)的原料粉未铺在工作台上,接着在电脑控制下的激光束通过3D扫描器以一定的速度和能量密度,按分层面的二维数据扫描。

激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层,未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。

一层扫描完毕,随后对下一层进行扫描。

先根据物体截层厚度升降工作台,铺粉滚筒再次将粉末铺平,然后再开始新一层的扫描。

如此反复,直至扫描完所有层面。

去掉多余粉末,再经过打磨、烘干等适当的后处理,即可获得零件。

目前应用此工艺时,以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多,而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未实际应用。

层片叠加制造(Laminated object manufacturing,LOM)在层片叠加制造工艺中,机器会将单面涂有热溶胶的箔材通过热辊加热,热溶胶在加热状态下可产生粘性,所以由纸、陶瓷箔、金属箔等构成的材料就会粘接在一起。

接着,上方的激光器按照CAD 模型分层数据,用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓。

然后再铺上新的一层箔材,通过热压装置将其与下面已切割层粘合在一起,激光束再次切割。

然后重复这个过程,直至整个零部件打印完成。

不难发现,LOM 工艺还是有传统切削的影子。

只不过它不是用大块原材料进行整体切削,而是将原来的零部件模型分割为多层,然后进行逐层切削。

北京太尔时代最开始研发的3D 打印机也是LOM 工艺的3D 打印机,不过因为采用纸作为原料,用激光切割存在点燃风险,且应用受限,所以太尔时代后来转而主攻FDM 工艺。

三维印刷工艺(3D printing,3DP)三维印刷,也称三维打印。

维基百科显示,1989年,麻省理工的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利,之后Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次对该技术进行完善,并最终形成了今天的三维印刷工艺。

2.5 SLS打印技术原理及装备技术

2.5 SLS打印技术原理及装备技术

四、SLS 3D打印技术的特点
SLS技术的优点:
1.材料选择广泛; 2.打印过程无须支撑结构;
SLS技术的优点:
1.材料选择广泛; 2.打印过程无须支撑结构; 3.可以任何复杂结构,包括镂空结构、空心结构; 4.材料利用率高,未使用过的粉末还能继续利用。
SLS技术的缺点
1.粉末烧结的表面粗糙,需后续处理; 2.增材制造过程耗时;
具体工艺过程:将材料粉末铺洒在已成形 零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激 光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材 料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一 起,得到零件的截面,并与下面已成形的 部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新 的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。
三、SLS 3D打印技术所用的材料
北京航空航天大学打印的零部件
使用SLS技术试制的发动机缸体和变速箱箱体,使用该技术的优点是可以直 接制作蜡模,无需开模。可极大地节省制作时间和成本。
波兰设计咨询公司INDUSTRY宣布与著 名自行车厂商Ti Cycles合作制造出第一 辆完整的3D打印钛金属自行车Solid
空客公司展示3D打印摩托车Light Rider,仅重35公斤。 从静止加速到80公里/小时仅需几秒钟,售价5万欧元
与其它3D打印机技术相比,SLS最突出的优点在于它所使用的成型材料十 分广泛。从理论上说,任何加热后能够形成原子间粘结的粉末材料都可以作为 SLS的成型材料。
eSUN易生即将推出金 属3D打印材料-eAlfill铝
尼龙、高分子材料 (PC,尼龙,PE,PP等)
钛合金粉末
陶瓷粉末
复合材料粉末
广州立德动物医院、广州市阳铭新材料科技有限公司、华南理工大学增材制造实验室为受 伤的丹顶鹤定制的喙。为抢夺时间,取得精准数据,节省成本,先用FDM技术3D打印塑料 模具进行试装,待形状确定后,再用钛合金作为义喙材料,用激光烧结设备3D打印义喙。

打印技术之SLS详解

打印技术之SLS详解

由专利来了解3D打印技术之SLS本文介绍的SLS (Selective Laser Sintering,选择性激光烧结以下简称SLS ) ,是业界公认,工件品质较佳,但成本也较高的选择,特别是可以制作金属材质成品,因此广受高科技、汽车与航空航天工业青睐。

现今举凡飞机零件制造(例如:GE公司发动机叶片),或汽车零件金属原型,所考虑使用3D打印技术制造多使用SLS技术。

以SLS技术制造的成品,可以参考以下图1至图4的真实案例,各位读者可以更身历其境的了解它的能耐。

图1 南安普敦大学实验飞机图2 叶片式散热器样品图3 EADS飞机支架图4 EADS飞机支架(减重)(图1~4来源:摘自EOS网站)现今已商品化的SLS技术起源,应该是1989年由Carl R. Deckard取得US4, 863,538号专利(以下简称538专利)。

538专利的构成如图5所示:. 图5 US4,863,538号专利构成图(摘自538专利,来源:USPTO)图6 来源:林士强绘制)1. 原理SLS技术的原理倒不难理解(如图5、6所示),它是透过选择性的将剖面中需要的部分材料熔融,制造一层剖面,在往上铺一层材料,再将需要部分的材料熔融。

如此周而复始,直到所有的剖面完成,成品就成形于工作台上了。

它使用激光光来熔融材料,所以使用的材料是塑胶、也可以是金属。

SLS技术因为能处理金属材料,相较于其他3D打印技术,就有无可抗拒的优势,特别是在工业界应用,更可以做到其他3D技术所不能的境地。

2. 机构538专利中所描述的比较像是一个通用的机构,因此也比较容易解释整个系统运作,但也让其他业者更有机会能够持续改良,申请后续专利。

538 专利是这样描述SLS 技术的:2-1 激光组(Laser Assembly) ,用以熔化材料包含激光头及透镜组,激光的选用依材料的不同可有不同的考量。

激光可选用脉冲式及连续式,依材料及目的而变化。

2-2 扫描组(Scanning System ),用来控制激光光的方向包含棱镜,反射镜,电流计及控制器。

苏州3D打印服务盘点3D打印技术之SLS原理

苏州3D打印服务盘点3D打印技术之SLS原理●什么是3D打印技术之SLS【技术原理】:该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。

一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。

【SLS技术的优点】:1)可用多种材料。

其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。

特别是金属粉末材料,是目前3D打印技术中最热门的发展方向之一。

2)制造工艺简单。

由于可用材料比较多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。

3)高精度。

一般能够达到工件整体范围内(0.05-2.5)mm的公差。

4)无需支撑结构。

叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。

5)材料利用率高。

由于不需要支撑,无需添加底座,为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的,且价格相对便宜。

【SLS技术的缺点】:1)表面粗糙。

由于原材料是粉状的,原型建造是由材料粉层经过加热熔化实现逐层粘结的,因此,原型表面严格讲是粉粒状的,因而表面质量不高。

2)烧结过程有异味。

SLS工艺中粉层需要激光使其加热达到熔化状态,高分子材料或者粉粒在激光烧结时会挥发异味气体。

3)无法直接成型高性能的金属盒陶瓷零件,成型大尺寸零件时容易发生翘曲变形。

4)加工时间长。

加工前,要有2小时的预热时间;零件构建后,要花5~10小时时间冷却,才能从粉末缸中取出。

5)由于使用了大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要很多辅助保护工艺,整体技术难度大,制造和维护成本非常高,普通用户无法承受。

选择性激光烧结(SLS)

与传统工艺相比——加工一个汽车空调HVAC壳体,1台FS1001P仅需2天(建 造时间仅10小时),CNC需要2台设备加工3天,硅胶模工艺则需要5天。 与其他设备相比——FS1001P生产效率提升,大大节省了送粉、清粉、拼接组 装等时间,能轻松实现与预处理、后处理等多模块集成,或融入自动化生产线, 使生产更加高效便捷。
3D打印技术 —选择性激光烧结
旅顺职业中专
李建新
授课内容
01 选择性激光烧结技术介绍 02 选择性激光烧结技术发展 03 选择性激光烧结技术应用
01 PART ONE 选择性激光烧结技术
1、SLS打印技术
SLS打印技术概念:
选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering, SLS),主要是利用粉末材料在激光照射下高温烧结的基 本原理,通过计算机控制光源定位装置实现精确定位,然 后逐层烧结堆积成型
华曙高科通过3D打印SLS技 术,为某汽车生产的车用空 调总成的部件原型件产品, 节省了磨具,修复等环节, 大大节省了时间,以前使用 CNC机床制造磨具,大概需 要14天时间,使用3D打印 后仅需要4天时间就可以交 付产品,单次打印的费用是 开模费用的10%
华曙高科与武汉萨普科技股份有限公司合作,采用连续增材制造解决方案建造 时间仅用10小时,将长度近1米、结构复杂的汽车空调HVAC壳体一体成型,且 其强度、精度完全符合技术标准。
02 选择性激光烧结技术发展 PART TWO
2、激光烧结技术发展
选择性激光烧结工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl R. Deckard 于1989年在其硕士论文中提出的,随后C.R.Dechard创立了DTM公司,并于1992年 发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。

sls技术的成型原理 -回复

sls技术的成型原理-回复SLS技术,全称为选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering),是一种常用于三维打印的先进制造技术。

它通过使用激光束将粉末状材料逐层烧结,从而创建出三维实体物体。

SLS技术的成型原理涉及到多个步骤和关键技术,下面我们将一步一步详细回答。

第一步:建模和准备工作在使用SLS技术之前,首先需要进行建模和准备工作。

这一步通常通过比如计算机辅助设计(CAD)软件或三维扫描仪来创建或获取所需的物体模型。

模型可以是几何形状、结构或外观的。

然后,模型被转化为STL(三维模型文件的标准格式)文件,以便后续处理。

第二步:材料准备SLS技术采用的材料通常是粉末状的,如尼龙、尼龙玻璃纤维、尼龙铝粉,或者金属粉末。

这些材料被加工成微小的颗粒,并准备好供SLS打印机使用。

材料的粒径、分布均匀性、流动特性以及物理和化学属性对成型结果产生重大影响。

第三步:SLS打印机的设置在准备好打印材料之后,SLS打印机需要进行设置,以确保正确的操作。

这些设置包括确定制造参数、设置打印平台和对粉末进行预处理等。

打印参数包括激光功率、扫描速度、扫描模式等。

打印平台的设置包括温度和粗糙度等。

粉末的预处理可以包括除湿和筛选等步骤。

第四步:激光烧结层在打印开始之前,SLS打印机会将一层粉末均匀地分布在打印平台上。

随后,激光束被聚焦到很小的区域,将粉末烧结在特定的位置。

激光热量导致粉末颗粒熔融并与周围的颗粒结合,形成固态物质。

烧结过程是非接触的,因此不需要支撑结构。

然后,打印平台轻微下降一个距离,准备烧结下一层。

第五步:层层叠加SLS技术通过不断重复前面的层烧结过程,逐层将粉末烧结到所需的位置,直到最终完成物体的形成。

每一层的烧结过程都根据前一层的形状和位置进行,使得最后得到的物体与原始模型的几何形状完全相符。

叠加层的厚度通常很小,约为几十至几百个微米。

第六步:降温和光滑处理打印完成后,成形件需要经过冷却和降温处理。

3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析

3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术已经在多个领域取得了广泛应用,例如医疗、航空航天、汽车、工业制造等。

其中,SLA(StereoLithography)技术、FDM (Fused Deposition Modeling)技术、SLS(Selective Laser Sintering)技术是三种常见且应用广泛的技术。

本文将对这三种技术的特点和应用进行对比分析,以便更好地了解它们的优劣。

1. SLA技术SLA技术是一种利用光固化树脂的三维打印技术,通过使用紫外线激光照射在光敏树脂表面,将树脂固化成固体物体。

SLA技术的特点有:-高精度:由于激光精确照射在树脂表面,SLA技术可以实现非常高的精度和表面光滑度。

-材料多样性:SLA技术可以使用不同材质的光敏树脂,可以实现多种功能性的零件制造。

-成型速度较慢:由于要使用激光逐层固化树脂,SLA技术的成型速度相对较慢。

SLA技术的应用范围非常广泛,主要包括医疗领域中的生物医学模型制造、工业设计中的样机打印、珠宝设计中的模具制作等领域。

2. FDM技术FDM技术是一种利用熔融式塑料丝进行层层堆积的三维打印技术,通过加热喷嘴将塑料丝熔化后挤出,通过控制喷嘴的运动路径实现物体的制造。

FDM技术的特点包括:-较低的成本:相比其他技术,FDM技术的设备和材料成本相对较低。

-制造速度快:FDM技术可以实现较快的成型速度,适用于批量定制生产。

-材料种类丰富:FDM技术可以使用多种不同材质的塑料丝,可以满足不同领域的需求。

FDM技术的应用范围包括汽车领域的零部件制造、航空航天领域的样机验证、工业制造中的快速定制等领域。

3. SLS技术SLS技术是一种利用激光烧结粉末材料进行层层堆积的三维打印技术,通过使用激光将粉末材料局部烧结固化,形成物体的过程。

SLS技术的特点有:-可制造复杂结构:SLS技术可以实现复杂结构的制造,适用于精细零件制作。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

由专利来了解3D打印技术之SLS
本文介绍的SLS (Selective Laser Sintering,选择性激光烧结以下简称SLS ) ,是业界公认,工件品质较佳,但成本也较高的选择,特别是可以制作金属材质成品,因此广受高科技、汽车与航空航天工业青睐。

现今举凡飞机零件制造(例如:GE公司发动机叶片),或汽车零件金属原型,所考虑使用3D打印技术制造多使用SLS技术。

以SLS技术制造的成品,可以参考以下图1至图4的真实案例,各位读者可以更身历其境的了解它的能耐。

图1 南安普敦大学实验飞机图2 叶片式散热器样品
图3 EADS飞机支架图4 EADS飞机支架(减重)
(图1~4来源:摘自EOS网站)
现今已商品化的SLS技术起源,应该是1989年由Carl R. Deckard取得US4, 863,538号专利(以下简称538专利)。

538专利的构成如图5所示:
. 图5 US4,863,538号专利构成图(摘自538专利,来源:USPTO)
图6 来源:林士强绘制)
1. 原理
SLS技术的原理倒不难理解(如图5、6所示),它是透过选择性的将剖面中需要的部分材料熔融,制造一层剖面,在往上铺一层材料,再将需要部分的材料熔融。

如此周而复始,直到所有的剖面完成,成品就成形于工作台上了。

它使用激光光来熔融材料,所以使用的材料是塑胶、也可以是金属。

SLS技术因为能处理金属材料,相较于其他3D打印技术,就有无可抗拒的优势,特别是在工业界应用,更可以做到其他3D技术所不能的境地。

2. 机构
538专利中所描述的比较像是一个通用的机构,因此也比较容易解释整个系统运作,但也让其他业者更有机会能够持续改良,申请后续专利。

538 专利是这样描述SLS 技术的:
2-1 激光组(Laser Assembly) ,用以熔化材料
包含激光头及透镜组,激光的选用依材料的不同可有不同的考量。

激光可选用脉冲式及连续式,依材料及目的而变化。

2-2 扫描组(Scanning System ),用来控制激光光的方向
包含棱镜,反射镜,电流计及控制器。

棱镜使激光光导入扫描组,控制器藉由控制电流计来控制两面反射镜的角度,目的是使激光光瞄准到适当的位置。

2-3 目标区(Target Area ),是成品完成的地方
目标区包括限制区域(Confinement Structure),粉末槽组。

限制区域是激光光瞄准及熔化粉末的地方,而粉末槽组则是负责持续补充另一层粉末,直到成品完成为止。

3. 控制
运用传统CAD(Computer Aided Design)技术进行塑形控制。

成品经由数位3-D模型转换为2-D剖面图形,最后成为1-D的数据。

由电脑读取,确认数据,控制激光的开或关。

剖面图形的形成分为两种模式
3-1 循序扫描式:
类似映像管式电视机成像的原理,将剖面图形以水平循序扫描方式呈现,有成品的地方,将激光设定为开,烧结粉末,没有成品的地方,激光设定为关,不烧结粉末。

3-2 向量式:
直接用激光画出剖面,就像我们平时画图一样。

两种方法各有优点,例如成品剖面是圆形的,使用向量式的设定就有比较好的效果。

可依实际需求选用。

SLS技术原理看似简单,机构也不复杂,但它却是业界认为门槛较高的技术。

这是因为激光光的产生及应用,原本就是近代科学上的成就,并且还在持续发展进步中。

高能激光(专利中揭示使用100W功率之Nd:YAG激光)选用是本技术重点,想要在加工时在精度及费用间取得最佳组合,永远考验着工程人员的智慧。

为了达到良好的精度(EOS销售人员宣称产品尺寸精度是X,Y方向+/- 0.1m m),粉末材料的颗粒大小,就需要通过极严格的要求。

又因为金属粉末颗粒小,如何能良好保存,避免氧化与腐蚀,更考验着使用者的工作纪律。

因为以SLS技术生产的成品,常用在高端产品(例如:航太零件),为达到更好的强度要求,继续开发更可靠的材料,可能比达到产品精度更为重要。

538专利的主要请求项大意如下,它是这样保护这个发明的:
1.铺涂第一层粉末至目标区。

2.扫描能量射线的瞄准处。

3.当扫描处到达成品剖面区域,烧结第一层粉末。

4.依「1」至「4」的顺序继续实施…,。

Deckard先生并没有利用SLS技术经营事业太久,他所成立的DTM公司于20 01年已被3D打印巨头3D Systems所购并。

现今在激光烧结技术上经营有成的巨头则是总部位于德国慕尼黑的EOS公司。

笔者搜寻EOS公司的技术专利,在美国可追朔至1995年公告的US5,460,758号(简称758专利),其中的技术内涵,是以叠加的原理,将可固化的材料,塑胶或金属粉末,以适当的能量光源(例如:UV光源,激光光源)照射,使硬化后的剖面,叠加在先前一层剖面上,此程序一直反覆,直到完成成品为止。

其剖面的形成,同样是借助CAD的原理,将成品切分成大量的水平剖面资料,以能量光源「制造」一层层的剖面。

各位是否有种似曾相似的感觉?EOS公司的产品看起来有可能是Charles W Hull之SLA(Stereolithography)3D技术以及Carl R. Deckard之SLS技术的混合体。

758专利虽然在专利的审查上,得到审查委员的认可,取得发明专利,但是想要生产制造产品,还是得通过竞争对手手上专利的严格检验。

这也正好说明了一项发明人常犯的谬思,就是误认为我的产品只要有专利就不会侵权。

简要说明:专利的取得,在意的是专利三性(产业利用性,新颖性及进步性)等专利要件是否被满足,只要对于技术方案有所改进且首先为之,就有机会获得专利。

而产品是否侵权的判断,则是依据「全要件原则」,要看某专利请求项的技术特征,是否在产品上都能够被找到,若答案为是,则极有可能被法院判决侵权。

游戏规则就是如此,端看各发明人及厂商之间的相互攻防及运用。

因此,Deckard或者Hull先生若凭其专利状告EOS公司侵权,笔者认为有可能会获得胜诉判决。

但是专利诉讼花钱耗时,是不是最好的解决之道,其实各家厂商,总会应时应事应地,作出不同的决定。

EOS公司的策略是以DTM公司发展的SLS技术为基础,专注高阶机器及市场开发,避开一般中低阶市场。

EOS公司曾与DTM(3D systems)发生专利纠纷,但是在2003年左右达成和解协议,获得其授权,可以让EOS公司在市场上全力冲刺。

至于DTM公司,则选择于2001年与3D systems公司合并。

3D systems 的策略是大小通吃,全方位开发高,中,低阶的市场,并持续收购市场上其他的竞争者(例如:DTM及Z-Corporation等),SLS技术的产品只是3D systems 产品线之一,不只能算是主力产品。

两种策略孰好孰坏,没有定论,但这着实是一出好看的连续剧,有兴趣的看倌自不仿继续欣赏。

Deckard的538专利已经到期,EOS公司的758专利也即将到期,基础专利的到期不代表专利市场障碍全面清除。

业者在进入时仍应步步为营,了解判断侵权与否,才能决定是否沿用,或者进行迴避设计,还是寻求专利授权,好作为顺利进入市场的依据。

相关文档
最新文档