Технология SHS: выборочное тепловое спекание

Selective Heat Sintering (SHS) — это методика аддитивного производства, при которой термопластичный или металлический порошок сплавляется слоями при помощи теплового излучателя. Технология позволяет формировать физические объекты на основе цифровой 3D-модели, послойно нагревая и сплавляя материал по заданным контурам.

Как это работает

SHS-печать осуществляется в несколько этапов. Сначала по поверхности рабочей платформы равномерно распределяется слой порошкового материала. Далее нагревающая головка проходит по участкам, где необходимо произвести спекание, фиксируя форму соответствующего сечения объекта. После этого стол опускается на заданную глубину, соответствующую толщине слоя (обычно в пределах 100–200 микрон), и процесс повторяется до завершения модели.

Для нанесения порошка применяется автоматический ролик, обеспечивающий равномерное распределение материала.

Отличия от SLS

Технология SHS во многом напоминает SLS (Selective Laser Sintering), но с ключевым отличием — вместо лазера используется тепловая печатающая головка. Это позволяет упростить конструкцию устройств, снизить их стоимость и размеры, что делает возможным создание компактных настольных 3D-принтеров. Примером такого устройства может служить Blueprinter — один из первых коммерчески доступных SHS-принтеров.

Применяемые материалы

Из-за более низкой мощности тепловых элементов по сравнению с лазерами, выбор материалов для SHS ограничен. Чаще всего используются:

термопластики (например, полиамиды),
легкоплавкие металлические порошки.

В случае работы с металлами, готовые объекты могут потребовать дополнительного обжига в печи для достижения нужной прочности и стабильности.

Преимущества и ограничения

SHS идеально подходит для быстрого создания недорогих прототипов, особенно там, где требуется прочность и функциональность, но не критична высокая детализация.

К основным преимуществам относятся:

доступность оборудования по сравнению с лазерными системами,
возможность настольного размещения,
низкие энергозатраты.

Однако технология уступает SLS по уровню универсальности и качеству спекания, особенно при работе с прочными или тугоплавкими материалами.

Заключение

Выборочное тепловое спекание (SHS) — это удачный компромисс между функциональностью и доступностью в мире 3D-печати. Оно открывает возможности быстрого прототипирования без необходимости в громоздком и дорогостоящем оборудовании, делая аддитивное производство доступным даже для небольших компаний и лабораторий.

Технология SHS: выборочное тепловое спекание