2.2.2　激光选区烧结成形过程

1986年，由Texas大学的Declcard最早提出了激光选区烧结（SLS）的思想［19］，美国3D Systems公司［20］、德国EOS公司［21］先后推出了基于SLS技术的成形系统。SLS技术起初主要用于高分子和金属零件的成形，1995年，Subramanian等［22］采用SLS技术制备了陶瓷零件，利用高分子黏结剂和Al₂O₃陶瓷的复合陶瓷粉体作为SLS成形材料，在不同SLS工艺参数条件下对造粒粉体进行烧结，获得孔隙结构随机分布的陶瓷素坯。此后，SLS在复杂结构陶瓷零件的制备中得到广泛研究。

SLS工作原理如图2-14所示。首先根据待打印陶瓷零件的三维CAD模型进行分层切片处理，按照二维切片信息有选择性地对复合陶瓷粉体进行激光扫描，复合陶瓷粉体中的高分子黏结剂吸收激光能量熔化，陶瓷颗粒并不发生变化。激光扫描时，熔化的高分子黏结剂黏度下降，流动性增加，与周围的陶瓷颗粒接触，并在冷却后固化实现陶瓷颗粒黏结，完成单层图形的打印，最后按照顺序逐层累加得到陶瓷坯体。在SLS成形过程中，陶瓷坯体的成形质量不仅与粉体材料本身特性有关，还与成形技术参数如激光功率、扫描速度、扫描方式、层厚、扫描间距、光斑直径、预热温度等有着很大的关系。目前，国内外许多研究者对采用SLS成形陶瓷开展了较多的研究。

图2-14　SLS工作原理示意图［23］