SLS 3D打印2026全指南：无支撑复杂几何、终端零件量产，尼龙与PEEK材料突破成行业焦点

选择性激光烧结（SLS）3D打印是一种粉末床熔融工艺，利用激光将聚合物粉末逐层熔融成坚固的功能性零件。

SLS 3D打印的工作原理是铺展薄层材料，用CO₂激光选择性烧结每个横截面，并重复该过程直至物体完成。

该技术广泛应用于航空航天、汽车和原型制作领域中的耐用聚合物零件（通常为尼龙），因为它能够在无需支撑结构或组装的情况下制造复杂零件。

选择性激光烧结（SLS）技术的发展始于1980年代。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl Deckard博士和Joe Beaman博士奠定了粉末床熔融技术的基础。

凭借激光的应用，这些技术能够使用从聚合物到金属的多种材料进行制造。

当具体提及SLS技术时，我们指的是塑料聚合物，主要是尼龙。

不过，近年来这一情况有所变化，我们将在后文中提及。

事实上，Deckard和Beaman两位博士为选择性激光烧结申请了专利。

此外，他们还参与了DTM公司的创立，该公司现已成为3D Systems的一部分（自2001年起）。

此后，许多专注于粉末熔融技术的公司相继涌现，包括专门从事SLS技术的华曙高科（Farsoon Technologies）。

另外，1979年R.F. Housholder曾发明并申请了与SLS类似的工艺专利，但从未实现商业化。

选择性激光烧结无需使用中间粘合剂，也无需经过组装阶段，即可打印功能性物体。

打印前，物体使用CAD软件（例如CATIA、SolidWorks、PTC Creo）进行设计。

该模型随后将以数字格式（STL文件）发送到3D打印机。

然后，借助CO₂激光产生的温度，通过逐层熔融粉末的方式完成打印。

要启动该工艺并准备SLS 3D打印机，需将粉末料斗和构建区域加热至低于聚合物粉末熔融温度（1）。

第一层粉末被铺展到构建平台上（2）。

然后，CO₂激光按照所需形状选择性烧结（即熔融）粉末状聚合物颗粒。

激光扫描组件的整个横截面，以确保零件被牢固地构建（3）。

当该层完成后，构建平台向下移动，以便重新覆盖材料表面。

该过程重复进行，直到整个零件完成（4）。

SLS的一个关键优势是无需支撑结构。

每个零件周围未熔融的粉末在打印过程中起到支撑作用，使SLS能够制造出其他3D打印方法在无额外支撑材料情况下无法实现的复杂几何形状、内部特征、倒扣结构和薄壁。

SLS的层厚通常在50至200微米之间。

因此，SLS零件可以获得与注塑成型零件相当的机械强度。

打印完成后，零件完全被粉末覆盖。

该粉末容器必须经过冷却后才能进入清洁和后处理阶段。

根据打印构建尺寸的不同，冷却时间可能从几小时到一天以上不等。

随后，零件使用压缩空气或其他清洁介质进行清洁，即可投入使用或进行进一步处理。

粉末熔融技术允许使用多种材料制造物体，尽管SLS技术特指塑料聚合物。

最常用的是聚酰胺PA 12，通常称为尼龙12。

该技术还可以使用聚丙烯（Polypropylene）、Alumide、Carbonmide、PEBA、PA 11和PEEK进行制造。

还可以在材料中添加碳纤维、玻璃或铝等其他添加剂的纤维，从而改善零件的力学性能。

尼龙在SLS中备受青睐，因为它具有强度高、耐用性好，以及耐紫外线、耐热、耐湿气和耐溶剂的特性，使其适用于功能性终端零件，而非纯粹的展示用原型。

该技术最初的大多数应用都与原型开发相关，但随着材料强度的提高和SLS 3D打印机价格的下降，这一情况正在改变。

最终，人们开始谈论在选择性激光烧结中开发终端零件。

SLS技术广泛应用于设计、汽车、航空航天和工程工业等多个领域。

直到几年前，选择性激光烧结3D打印机的主要制造商还是3D Systems和EOS GmbH，主要面向专业工业领域。

后者是唯一一家提供能够使用PEEK等高性能热塑性塑料进行打印的SLS机器的制造商。

自2014年起，该技术的专利到期，因此行业内涌现出众多参与者，从新进入者如TPM3D及其不断扩展的紧凑型和工业级SLS系统系列，到更大品牌如Formlabs通过Fuse 1+ 30W和大尺寸Fuse X1扩展其SLS产品线。

这将推动这些技术的普及化，使其更贴近行业内的企业。

什么是选择性激光烧结（SLS）？

选择性激光烧结（SLS）是一种粉末床熔融3D打印工艺，使用CO₂激光将聚合物粉末逐层熔融成坚固的功能性零件。

该技术于1980年代由德克萨斯大学奥斯汀分校的Carl Deckard博士和Joe Beaman博士开发，无需中间粘合剂或单独的组装阶段。

SLS 3D打印工艺是如何工作的？

粉末料斗和构建区域被加热至低于聚合物的熔融温度，然后将薄层粉末铺展到构建平台上。

CO₂激光在零件的整个横截面上选择性烧结粉末。

平台下降约50至200微米，重新覆盖一层新材料，重复该过程直至物体完成。

SLS需要支撑结构吗？

不需要。

每个零件周围未熔融的粉末在打印过程中起到支撑作用，无需专门的支撑结构。

这使得SLS能够制造出其他3D打印方法在无额外支撑材料情况下无法实现的复杂几何形状、内部特征、倒扣结构和薄壁。

SLS打印可以使用哪些材料？

SLS主要使用聚酰胺PA 12（通常称为尼龙12），因其强度高、耐用性好，以及耐紫外线、耐热、耐湿气和耐溶剂的特性而备受青睐。

其他兼容材料包括聚丙烯（Polypropylene）、Alumide、Carbonmide、PEBA、PA 11和PEEK。

还可以混入碳纤维、玻璃或铝添加剂以改善力学性能。

SLS打印后处理需要多长时间？

打印完成后，零件仍完全包裹在粉末中，构建腔体必须冷却后才能处理，根据构建尺寸的不同，冷却时间可能从几小时到一天以上不等。

零件随后使用压缩空气或其他清洁方法进行清洁，然后才能使用或进行进一步后处理。

哪些行业使用SLS 3D打印？

SLS广泛应用于设计、汽车、航空航天和工程工业。

它历史上主要用于原型制作，但材料性能的提升和打印机成本的降低已将其应用扩展到终端用途和最终零件。

SLS 3D打印机的主要制造商有哪些？

3D Systems和EOS GmbH历来是SLS打印机的主要制造商，主要面向专业和工业用户。

自2014年核心专利到期以来，新玩家纷纷进入市场，包括新进入者TPM3D及其不断扩展的紧凑型和工业级系统系列，以及Formlabs等成熟品牌，后者通过Fuse 1+ 30W和大尺寸Fuse X1扩展了其SLS产品线。