SLS 成型舱内发生了什么
选择性激光烧结从一层薄聚合物粉末开始，通常厚 0.08–0.12 mm，铺在加热的成型平台上。CO2 激光扫描零件截面，沿路径熔化粉末。熔化的聚合物融合后冷却。辊筒或刮刀铺下一层，循环重复直到成型完成。
粉床同时承担两项任务。它为激光路径提供新材料，并支撑所有悬垂结构，因为松散粉末包围着零件。因此 SLS 零件不需要分离式支撑，简单几何也无需为取向妥协。壳体内的球铰可以一体成型，清理后即可活动。
零件在成型缸内缓慢冷却，内应力低于带实体基板的激光熔化工艺。尼龙 12 冷却时收缩约 3%，因此机器在成型前于软件中施加缩放系数。系数错了，整个排布会一起偏离公差。
成型舱保持高温，PA12 通常为 160–180 °C。对重复性而言，温度均匀比激光功率更重要。舱内一个冷角会产生薄弱多孔的零件，从粉饼中取出时看起来却没问题。
成型后粉饼冷却，操作员将其破开，松散粉末送回筛分和混料。30–50% 的新粉补充率可使力学性能在多次运行间保持稳定。
公差、表面，以及 SLS 精度损失之处
调校良好的 SLS 机器在 100 mm 以内零件上约保持 ±0.3 mm，更大尺寸约为最长尺寸的 ±0.3%。该数值取决于几何，而不只是机器规格。长薄壁会翘曲。大平板会弓起。200 mm 无支撑加强筋冷却后可能偏移 1 mm 以上。
层厚决定表面质量。0.10 mm 层厚下，SLS 成型表面约为 Ra 10–15 μm，浅角度和曲面顶部可见台阶纹。喷砂可降至约 Ra 4–6 μm。蒸汽平滑可达 Ra 1–2 μm，但会圆化锐边并轻微改变尺寸。
孔是常见陷阱。水平成型的标称 Ø5 mm 孔会因热收缩和边缘未熔粉末而偏小 0.1–0.2 mm。需要滑动配合的设计者应预期铰孔工序，或将孔标注为加大尺寸。
最小特征尺寸是另一条边界。壁厚低于 0.8 mm 可能成型，但在清粉时断裂。小销和卡扣在取向使层线横穿弯曲轴而非沿其延伸时更耐用。
水分会影响成型后的尼龙零件。PA12 从空气中吸水，使尺寸变化百分之几毫米并软化材料。用于尺寸检测的零件应干燥后尽快测量，或在测量前调节至规定湿度。
为什么中小批量如此适合 SLS
中小批量处于注塑的尴尬区间。钢模成本数万美元，首件合格品需数周。50 到 2,000 件时，分摊到每件的模具成本常高于零件本身。SLS 完全跳过模具，成本曲线从第一件开始并几乎保持平坦。
成型体积对经济性的影响大于零件数量。一个排布中装满来自不同订单的多种零件，一次成型可服务多个客户。因此几何排布良好时单件价格下降：高薄零件与矮密零件占用相同粉量。
材料选择限制了适用范围。SLS 覆盖 PA12、PA11、玻纤增强 PA12、TPU 及部分阻燃牌号。它不覆盖金属、使用温度约 180 °C 以上的高温工程树脂或光学透明件。这些需求需转向其他工艺。
SLS 成本主要由机时、粉末以及清粉和后处理人工构成。需要大量手工打磨或修配的零件会迅速抵消模具节省。针对工艺设计，经济性才成立。
数量超过几千件后，情况反转。模具成本分摊后，注塑件每件仅几分钱，表面更好、重复性更紧。SLS 仍可用于开模期间的过渡量产，以及否则会报废模具的设计变更。
何时选 SLS，何时选 CNC
当几何为有机形状、内部通道或刀具无法触及的结构时选 SLS。点阵结构、带扫掠弯的管道以及带内部封闭特征的壳体天然适合。尼龙对冲击和化学暴露的耐受性也优于多数机加工塑料。
当零件公差要求严于 ±0.05 mm、需要金属基材或必须耐高温时，选 CNC。在钜亮五金（GreatLight），6061-T6 铝或 17-4PH 不锈钢可稳定保持 ±0.005 mm，表面粗糙度达 Ra 0.8–1.6 μm，无需二次抛光。
混合路线往往效果最好。复杂外壳用 SLS，配合面、轴承内孔和螺纹嵌件用 CNC。两种工艺互补，各自处理擅长的特征。
注意两者的结合面。压入 SLS 凸台的机加工嵌件，壁厚需足以抵抗环向应力，内孔周围通常至少 2.5 mm。直接在 SLS 尼龙上成形的螺纹在受力时会滑牙，应使用金属嵌件或机加工螺纹。
产量是最后的筛选条件，不是第一个。100 件复杂尼龙零件适合 SLS；100 件带三个关键内孔的铝支架适合 CNC。决策通常取决于公差、材料以及零件能承受多少后处理。
会改变零件的后处理工序
染色使尼龙零件颜色均匀，多为黑色。染料只渗入零点几毫米，后续打磨会露出较浅的芯部。染色应放在所有磨削工序之后，而不是之前。
喷砂去除结块粉末并均匀表面，也会轻微倒圆锐边。装配需要清晰 90° 角的零件，应遮蔽该角或接受一个小倒角。
螺纹嵌件、钢丝螺套和热熔黄铜嵌件常用于需反复拆装的 SLS 零件。每个嵌件都需要壁厚足够的凸台，以及按制造商数据而非通用图表确定尺寸的底孔。
盛装液体或气体的零件需要密封。成型态尼龙略有孔隙，因此耐压 SLS 壳体通常需要密封剂、蒸汽抛光表皮或机加工配合面。
检测形成闭环。SLS 零件通常只用卡尺和三坐标测量机检查关键特征，因为成型表面使全尺寸测量很慢。检测特征应在开建前商定，而不是之后。
中小批量 SLS 与 CNC 对比
数据反映钜亮五金的工艺能力和典型 SLS 设备表现。
| 因素 | SLS | CNC 加工 |
|---|---|---|
| 公差 | ±0.3 mm 或 ±0.3% | ±0.005 mm |
| 成型表面 | Ra 10–15 μm | Ra 1.6–3.2 μm |
| 最佳表面 | 喷砂后 Ra 4–6 μm | Ra 0.2–0.8 μm 抛光 |
| 材料 | 尼龙、TPU、填充 PA | 铝、钢、钛、黄铜 |
| 刀具 | 无 | 仅工装夹具 |
| 复杂内部流道 | 一体成形 | 受刀具可达性限制 |
| 典型适用产量 | 1 至 2,000 件 | 1 到 10,000+ 件 |
| 二次加工 | 清粉、喷砂、染色 | 去毛刺、阳极氧化、电镀 |
工程师下单前常问的问题
SLS 在关键内孔上能保持多紧的公差？
成型态下，100 mm 以内的内孔约为 ±0.3 mm，且倾向偏小。若内孔是轴承座或滑动配合，应在成型后安排铰孔或镗孔。
过盈配合时，孔按名义尺寸小 0.2 mm 成型，再机加工到最终尺寸。这样配合面落在机加工表面，而不是烧结表皮。
SLS 需要支撑结构吗？
不需要。周围粉末支撑所有悬垂，零件从粉包中取出时无需去除支撑。这是 SLS 能处理其他聚合物工艺无法实现的嵌套和内部几何的主要原因。
代价是清粉。深通道和盲腔会残留粉末，因此压缩空气清理，有时还需超声波清洗，是工艺的一部分。
零件摆放方向如何影响强度？
烧结尼龙略有各向异性。垂直于层平面受载的零件比平行于层平面受载的弱，差异可达 10–20%，取决于成型参数。
摆放时应使主要拉伸载荷沿层平面方向。对支架而言，通常意味着立放而非平放。
SLS 能可靠成型的最小特征是多少？
壁厚约 0.8 mm 可成型并承受搬运。低于此值，特征易在清粉时断裂或小于激光光斑尺寸。
销和卡扣在 1.2 mm 以上效果更好，尤其受弯时。销根部应倒角，避免根部剪切。
SLS 零件可以后机加工吗？
可以，而且很常见。SLS 尼龙可用锋利刀具干净切削，但相比未填充塑料对刀具磨损更大。玻纤填充牌号磨损刀具更快。
成型后机加工关键面可兼得两种工艺优势：SLS 提供复杂几何，CNC 提供严格公差。在钜亮五金，两种工艺在同一车间运行，交接始终在一个质量体系内。
注塑何时在成本上优于 SLS？
模具成本摊销后，注塑在单件价格上占优。交叉点取决于零件尺寸、模具复杂度和年产量，没有单一数字。
中小批量的实用规则是：SLS 在大约 2,000 件以内保持竞争力，超过后注塑接管。开模期间用 SLS 过渡量产是填补空档的常见做法。
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