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SLS选择性激光烧结入门: 是什么? 比SLA和FDM强在哪? 新手必看

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一、开篇:SLS 能解决 SLA/FDM 的那些“老大难”


创客小李的困扰很典型:打印带内部流道的无人机支架,FDM 悬空结构坍塌,SLA 加支撑后流道堵塞;做柔性密封圈,光固化树脂太硬,FDM 线材层纹严重。小企业更头疼:镂空夹具传统加工贵,医疗模型复杂曲面难还原——这些“复杂结构难成型、材料单一”的问题,正是 SLS 选择性激光烧结的核心优势所在。


SLS 以“粉末自支撑、材料范围广”为特点,哪怕新手也能打印工业级零件。它不像 SLA 靠树脂固化、FDM 靠线材堆叠,而是用激光熔结粉末,让镂空嵌套、柔性结构、金属定制这些需求,从专业级变得新手可及。


本文用“大白话+实测数据”讲透 SLS:从“激光烤粉末”的原理,到与 SLA/FDM 的核心差异,再到设备选型、避坑技巧,每部分都附落地建议,帮你快速建立认知,少走弯路。


二、SLS 是什么?“激光烤粉末”的原理讲透


SLS 原理可用“烤饼干”类比:粉末床是烤盘,尼龙粉末是面团,激光是“精准烤枪”——沿零件形状扫描,被烤的粉末熔结成型,没被烤的粉末当支撑,打印完倒出来就行。


技术核心是“选择性熔结”而非“完全融化”:激光能量控制在粉末表面融化临界点(如 PA12 约 180℃,低于 220℃ 完全熔点),既保证颗粒结合牢固,又不流淌变形。新手需了解三个关键优势:激光光斑 0.1-0.2mm 保证精度,铺粉辊 0.05-0.1mm 铺层均匀,粉末床预热至近熔结温度(PA12 约 170℃)防开裂。


简单说,SLS 靠“精准控温+选择性熔结+粉末自支撑”实现复杂成型,这是 SLA/FDM 无法同时做到的。


简单总结就是:SLS的原理核心是“精准控温+选择性熔结+粉末自支撑”,这三个特点共同决定了它能打印复杂结构、适配多样材料的优势——而这正是SLA和FDM无法同时实现的。


完整流程分 4 步,全程自动化:


1. 铺粉:粉末舱送粉,铺粉辊铺 0.05-0.2mm 厚粉末薄膜;


2. 扫描熔结:1064nm 光纤激光按模型切片扫描,粉末瞬间熔结固定;


3. 层间叠加:粉末床下降一层厚度,铺新粉重复扫描;


4. 清理:打印完成后,吹掉零件表面残留粉末,未烧结粉末回收备用。


简化流程:送粉→铺层→扫描熔结→降床→重复→清理。核心创新是“粉末自支撑”,彻底解决 SLA/FDM 支撑设计难、拆除留痕的痛点,哪怕内部镂空 3 层、外部嵌套齿轮,也能一次成型。


三者本质差异在“成型介质”:SLA 是液态树脂变固体,FDM 是固态线材堆叠,SLS 是松散粉末熔结。这导致 SLA 树脂需依附支撑,FDM 线材超 45° 易塌,而 SLS 粉末自带支撑,复杂结构轻松应对。


三、SLS vs SLA/FDM:核心差异一表决策


三者无绝对优劣,只看适配性:打印手机支架,FDM 2 元成本远胜 SLS 10 元;但打印带内部油路的液压阀,SLS 是唯一选择。以下实测对比表,新手可直接当选型依据。

 

对比维度

SLS 选择性激光烧结

SLA 光固化

FDM 熔融沉积

新手决策依据

支撑需求

无需支撑,镂空/嵌套无痕迹

悬空超 30° 需支撑,拆后留痕

悬空超 45° 需支撑,易损边缘

复杂结构→SLS;简单件→SLA/FDM

材料及性能

PA12(耐磨)、TPU(柔性)、玻纤PA(高强度)、钛合金(医用)、蜡粉(铸造)

光敏树脂(手办)、水洗树脂(新手)、韧性树脂(小结构),无柔性/金属

PLA(练手)、ABS(工业)、TPU(简单密封),金属线材少且贵

特殊材料→SLS;手办→SLA;低成本→FDM

复杂结构能力

★★★★★ 0.5mm 流道、0.3mm 齿轮可成型

★★★☆☆ 精细但嵌套结构无法打印

★★☆☆☆ 镂空易塌、细小结构易断

高复杂度→SLS;精细简单件→SLA

成本

设备5-10万起,材料80-2000元/kg,50g件5-8元

设备0.2-0.5万起,材料50-150元/kg,50g件3-5元

设备0.05-0.2万起,材料20-100元/kg,50g件1-2元

预算<1万→SLA/FDM;需复杂件→SLS服务(1元/g起)

操作难度

中等,控湿度防扬尘,无需调平/支撑

简单,需防树脂刺激,后处理繁琐

中等,需调平控温,后处理拆支撑

快速出成果→SLS;练手→FDM;手办→SLA


实测对比更直观:打印直径5cm“镂空+嵌套3齿轮”零件,SLS 用 PA12 打印3小时,齿轮灵活转动、承重5kg;SLA 加32个支撑,拆后齿轮卡顿;FDM 打印中坍塌,二次尝试齿轮粘连。


结论:选型核心是“先看结构材料,再看预算”——复杂结构、特殊材料优先 SLS;简单件选 SLA/FDM 更划算。


四、新手入门:操作不难,门槛可灵活选择


SLS 虽属工业技术,但操作比 FDM 简单:不用调平加热床,不用处理刺激树脂,控好粉末湿度就能打印。新手入门分“打印服务”和“自购设备”两类,前者更适合低成本试错。


10位资深用户的经验:先靠打印服务积累3-5个零件经验,每月打印超5kg再考虑买设备,性价比最高。


1. 操作简化:无支撑+参数现成


SLS 最友好的是“免支撑设计”:SLA/FDM 新手要反复调支撑参数,SLS 切片软件(PreForm、RS)的支撑选项直接灰色,模型导入后自动识别成型区域,未扫描粉末自然支撑。


设备预设参数也省事儿,厂商针对每种材料调好激光功率、扫描速度等。以 Formlabs Fuse 1 打印 PA12 为例,新手4步操作:


除了无需支撑,SLS设备的“参数预设”也极大降低了操作难度。主流设备厂商会针对每一种适配材料,提前做好“激光功率、扫描速度、预热温度”的参数组合,新手根本不用像FDM那样“试错调参”。我们以“用Formlabs Fuse 1打印PA12零件”为例,还原新手的完整操作流程,你会发现真的很简单:


1. 模型准备:下载 STL 模型,用 Meshmixer 自动修复“破面”;


2. 切片:打开 PreForm,选“PA12”加载预设参数(20W 功率、800mm/s 速度),点击切片;


3. 打印:U盘导入文件,加烘干粉末,点“开始”后设备自动运行;


4. 取件:3小时后用压缩空气吹掉粉末,零件直接用。


对比 SLA/FDM:FDM 要调平控温,SLA 要洗树脂固化,SLS 像“全自动洗衣机”,放料等结果就行。


2. 入门方式:设备贵?选打印服务更划算


5-10万的设备门槛对个人高,但 SLS 打印服务已很成熟,1元/g 的价格(含粉末回收)让新手几十元就能打印复杂件。50g PA12 夹具,自购设备成本约30元,服务价50元,虽略高但省设备投入。

 

新手选型推荐:


• 个人/创客(月印<1kg):优先服务平台


① 云工厂:材料全(PA12/TPU/玻纤PA),精度±0.1mm,50g件50元,2-3天到货;


② 3D打印之家:新手首单8折,免费修模型,适合模型小白;


技巧:备注“新手打印”,平台专人检查壁厚(≥1mm)和结构。


• 工作室/小企业(月印>5kg):入门设备


① Formlabs Fuse 1(8万):体积小,支持PA12/TPU,粉末利用率85%;


② 华曙高科FS200(10万):打印尺寸20cm³,支持玻纤PA/蜡粉;


避坑:别买<5万杂牌机,铺粉精度差,失败率超40%。


• 医疗/航空:找专业服务商,用 EOS M290 等设备+FDA认证材料。


五、新手避坑:粉末是核心,安全放第一


SLS 风险全在“粉末”:易扬尘、易吸潮,处理不好既不安全又打印失败。以下是新手最易踩的5个坑及解决方案。


1. 安全防护:细粉末别吸入、别遇火


SLS 粉末15-53μm(比PM2.5细),吸入伤呼吸道;金属粉易燃。必须做好三点:


• 设备放10㎡以上密闭空间,装1000m³/h 以上粉尘净化器,离火/水1米;


• 操作时戴 N95 口罩、0.1mm 丁腈手套,最好穿防护服,完事后粘尘洗手;


• 未烧结粉用防静电袋密封标注,废弃粉交危废机构,别丢垃圾桶。


案例:创客小张未戴口罩操作10分钟后咳嗽,遵防护要求后无再犯——安全永远第一。


 

2. 粉末吸潮:打印失败的“头号杀手”


尼龙/TPU 粉末吸潮后会结块,导致层间开裂、强度减半(PA12 从50MPa 降到25MPa)。必须做好储存和预处理。

核心技巧:

 

• 储存:未开封放20-25℃、湿度<40%环境;开封后倒50L 真空防潮箱,放变色硅胶干燥剂(120℃烘干复用),储存不超6个月;


• 预处理:打印前必须烘干,PA12(80℃/4h)、TPU(70℃/3h)、玻纤PA(90℃/5h),含水率≤0.1%;设备自带烘干功能可一键操作。

 

3. 其他避坑点:细节决定成败

 

• 模型壁厚≥1mm,薄弱处加0.5mm 加强筋(如齿轮齿根),强度提30%;


• 粉末分级回收:一级粉直接用,二级粉与新粉3:7混合,别混材料,最多回收3次;


• 后处理按需来:通用件吹粉即用,外壳400#→800#打磨喷漆,密封圈涂防水剂达IP67;


• 控环境温度:设备周围20-28℃,用恒温空调保证铺粉均匀、精度稳定。

 

六、新手进阶:3招提升性价比


掌握基础后,用以下技巧提升打印性价比和质量,向专业级靠拢:


1. 优化模型摆放:小零件密集排列(间距≥2mm),粉末省30%;大平面朝下,打印快20%;


2. 按需调参数:非承重件降功率(20W→18W)提速度(800→1000mm/s),成本降15%;承重件减层厚(0.08→0.05mm),强度提20%;


3. 建使用台账:记录材料、用量、回收比例、效果,找到最优参数,减少试错。


七、总结:新手选 SLS 的核心逻辑


SLS 不是取代 SLA/FDM 的技术,而是解决复杂场景的“补充方案”。新手别被“工业级”吓住,操作简单、入门灵活——预算有限选服务,充足再买设备。


最终决策三句话:


• 需镂空/嵌套/特殊材料→选 SLS(服务/设备按需定);


• 打印精细手办/装饰件→选 SLA;


• 低成本练手/打印大件→选 FDM。


SLS 的价值,是让新手也能低成本定制复杂零件。从创客的无人机支架,到企业的工业夹具,它正把专业制造能力下沉到每个人手中。不妨从一个简单的复杂零件开始,用打印服务感受它的魅力。

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