SLS是一种粉末基增材制造技术,通过高功率激光束选择性烧结粉末材料(通常为热塑性聚合物),逐层堆积构建三维实体结构。该技术属于粉末床熔融(Powder Bed Fusion,PBF)3D打印的一个子集,利用激光束加热粉末颗粒,使其表面熔融并相互粘合,从而形成固态物体。

 

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SLS工艺3D打印PEEK制件 图源:华曙高科

 

SLS的材料体系以热塑性聚合物粉末为主,同时也可加工金属、陶瓷及复合材料粉末。常用高分子粉末材料包括PA12,PA11,PA6,TPU,PP,PA-CF,PA11 ESD等,此外,SLS还可加工PEEK、PEKK及PPS 等高性能工程塑料,满足汽车、医疗、航空航天等行业的专业需求。

 

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PA6-CF材料用于SLS 3D打印  图源:华曙高科

 

SLS的成型过程遵循“铺粉—烧结—下降—再铺粉”的循环逻辑。具体步骤如下:

 

1. 粉末铺展:采用压辊或刮刀将一层薄薄的粉末材料平铺到成型平台上,粉末层厚度通常控制在0.1–0.15mm范围内。

 

2. 激光选择性烧结:计算机根据三维CAD模型的切片路径,控制激光束(通常为CO₂激光或光纤激光)在粉末床上扫描,选择性地将粉末颗粒加热至玻璃化转变温度附近,使颗粒表面熔合、相互粘结,形成该层的固态截面。

 

3. 平台下降与循环:成型平台下降一个层厚的距离,铺粉系统再铺上一层新的粉末,激光按下一层截面路径进行烧结,并通过烧结实现层间融合。

 

4. 冷却与清粉:打印完成后,整个粉末床需要较长时间冷却(通常超过12小时),以避免零件变形。取出零件后通过喷砂等方式去除表面附着的未烧结粉末。

 

关键特性:在整个过程中,未烧结的粉末自然充当了支撑结构,因此SLS无需额外添加支撑材料即可成型悬垂结构、内部通道等复杂几何形状。

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SLS工艺有多方面优势,一是无需支撑结构:未烧结粉末充当天然支撑,悬垂和内部通道无需附加几何形状即可打印。二是材料利用率高:未熔化的粉末可回收、筛分后与新粉混合重复使用,PA12和PA11的粉末重复利用率可达70%–80%。三是高设计自由度:可制造传统工艺难以实现的复杂几何结构,如嵌套物体和活动机构。四是机械性能优良:SLS打印的零件机械性能优于FDM和立体光刻(SLA)技术,可生产功能性原型和最终用途部件。

 

SLS市场正经历指数级增长,是增材制造领域最具活力的板块之一。据多家市场研究机构预测,全球SLS市场规模将从2025年的约34.6亿至48.1亿美元,增长至2030年后的90亿至175亿美元,复合年增长率(CAGR)普遍在16%至23%之间。艾邦特汇总外资13家知名SLS设备制造商如下。

 

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1.EOS GmbH(德国)

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EOS GmbH成立于1989年,总部位于德国慕尼黑附近的Krailling,是选择性激光烧结(SLS)3D打印技术的先驱,专注于工业级增材制造解决方案,提供设备、材料及端到端制造服务,覆盖聚合物和金属两大技术路线。

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EOS P3 NEXT

 

在SLS方面,其代表产品EOS P3 NEXT于2024年Formnext展会推出,成型体积340×340×600mm,相比前代占地面积更小但保持相同成型容积,生产率提升最高50%、机器可用性高达90%、粉末重复利用率最高80%(ALM PA 950 HD材料)、总拥有成本降低最高30%,支持生物相容性材料,适用于医疗、口腔、眼镜、手术导板等监管市场。

 

EOS同步推出了两款专为提升粉末重复利用率而优化的新材料,以配合P3 NEXT实现降本增效:EOS PA 2220 HighReuse:一种高效的聚酰胺12(PA12)材料,重复利用率高达70%,具有均衡的机械性能。

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ALM PA 950 HD:由EOS姊妹公司Advanced Laser Materials推出,是一种黑色PA12材料,在P3 NEXT上可实现高达80%的材料重复利用率。打印件具有出色的表面光洁度和尺寸稳定性,适用于对表面质量要求较高的部件。

官网:https://www.eos.info 

 

2.3D Systems Corporation(美国)


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3D Systems Corporation成立于1986年,总部位于美国南卡罗来纳州罗克希尔,是3D打印行业先驱,覆盖SLA、MJP、DLP、粘结剂喷射、金属激光粉末床熔融等多种技术路线,同时是重要的材料供应商和软件服务提供商。

 

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在SLS方面,其SLS 380是工业级高通量SLS生产系统,采用水冷激光器和增强激光窗口,支持PA-11等材料,成型体积381×330×460mm,具有卓越的零件间和机器间重复性;SLS 300是面向办公室、材料研究实验室的入门级SLS系统,采用封闭式粉末包装和独特补粉接口,最大限度减少操作人员与粉末的接触,适合功能原型和小批量最终零件生产。

 

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可用于SLS的塑料材料  图源:3D Systems

 

3D Systems在Formnext 2024上展示了扩展的SLS材料组合,并推出了PSLA 270等新产品,2026年其DMP Flex 350 Triple设备被用于高超音速飞行器航天零部件生产。

 

官网:https://www.3dsystems.com 

 

3.Formlabs(美国)

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Formlabs成立于2011年,总部位于美国马萨诸塞州萨默维尔,是全球最大的专业SLA和SLS 3D打印机供应商之一,专注于让工业级3D打印技术更普及,产品覆盖生产制造、齿科、医疗、影视娱乐和教育等行业。

 

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在SLS方面,Fuse 1+ 30W是紧凑型工业SLS打印机,成型体积165×165×300mm,支持Nylon 12等材料,层厚110微米;Fuse X1是2026年6月推出的大幅面工业级SLS打印机,成型体积大,占地面积小,仅1.3m²,不到传统工业级打印机的一半,支持PA12等材料。

 

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Fuse X1于2026年6月正式发布,Radio Flyer等客户已将其用于电动自行车车架等大型原型的内制生产,生产周期从两个月缩短至几天。

 

官网:https://formlabs.com 

 

4. Prodways Group(法国)

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Prodways Group成立于2013年,总部位于法国巴黎,是欧洲综合性增材制造企业,提供DLP/SLS 3D打印机(MOVINGLight®技术)、高性能材料、按需零件制造及端到端设计到生产的服务,聚焦齿科、医疗、工业和航空航天应用。

 

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在SLS方面,ProMaker P1000 S是工业级SLS打印机,配备30W激光器和Raylase扫描器,成型空间300×300×360mm(32升),打印速度达1.4升/小时,具有先进的热控制稳定性和50+可调参数,支持PA12、PA11、TPU和PP等多种材料,配备双粉末进料罐实现快速材料切换。

 

官网:https://www.prodways-group.com 

 

5.Ricoh(理光)(日本)


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Ricoh(理光)成立于1936年,总部位于日本东京,是全球领先的办公设备和数字化服务提供商,2014年首次进军3D打印设备市场,推出工业级SLS系统,面向汽车、航空航天等高端制造场景。

 

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在SLS方面,RICOH AM S5500P是工业级SLS打印机,配备100W CO₂激光器,扫描速度15m/秒,层厚0.08-0.20mm,成型面积达550×550×500mm(约0.5m³),支持尼龙12、尼龙11、聚丙烯等材料,核心优势在于大成型面积允许单件生产大型零件而无需拼接,先进温度控制支持PP和PA6等高性能材料。

 

理光在2025年重返3D打印机生产领域,推出PA2200尼龙12材料用于SLS打印,并探索热固性材料在SLS中的应用。

 

官网:https://www.ricoh.com 

 

6.Sinterit(波兰)


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Sinterit成立于2014年,总部位于波兰克拉科夫,是欧洲专注于SLS技术的3D打印机制造商,致力于让紧凑、高性能的SLS解决方案对专业用户更加可及,产品覆盖原型制作和小批量生产。

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SLS 3D打印产品

 

在SLS方面,Lisa X是紧凑型SLS打印机,成型体积130×180×330mm,开放式系统允许用户完全控制打印参数并使用第三方材料,适合研发、教育和专业生产环境;Suzy是第四代紧凑型SLS打印机,优化用于PA12 Industrial材料,打印速度比前代提升35%,大型构建可在24小时内完成,层高75μm,具有同类最佳的分辨率。

 

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BIANCO2是2026年推出的紧凑型SLS平台,开放式架构支持最多137个可调打印参数,配备30W RF CO₂激光器(寿命超20,000小时),支持第三方材料,面向材料开发商和学术研究人员。

 

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Sinterit已专注SLS技术超过10年,设备安装量覆盖80多个国家,完成3000+工程项目。

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官网:https://sinterit.com 

 

7.HP Inc.(惠普)

HP Inc.(惠普)成立于1939年,总部位于美国加利福尼亚州帕洛阿尔托,是全球科技巨头,2014年宣布进入3D打印领域,2016年正式推出基于Multi Jet Fusion(MJF)技术的工业级3D打印解决方案。

 

在SLS相关方面,HP的核心技术为Multi Jet Fusion(MJF),属于粉末床熔融范畴,常与SLS技术进行对比,与SLS使用激光烧结不同,MJF使用喷墨打印头沉积粘结剂,再通过红外灯加热熔融粉末层,该技术速度比SLS快10倍,成本可节省高达50%,代表产品包括HP Jet Fusion 4200/4210系列,支持30升或300升粉末容量,适合大批量生产和复杂几何形状零件制造。

 

HP与Ford等企业合作,将MJF打印废料回收用于制造卡车零件,推动增材制造的可持续性。

 

官网:https://www.hp.com 

 

8.Nikon SLM Solutions(德国)


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Nikon SLM Solutions的前身SLM Solutions成立于1996年,2023年1月被尼康收购后更名为Nikon SLM Solutions,总部位于德国,是金属增材制造设备的领先供应商,专注于激光粉末床熔融(PBF-LB)技术,服务于航空航天、国防和医疗等高端制造领域。

 

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在SLS/SLM方面,NXG XII 600配备12激光器,是大型金属增材制造系统,代表全球最快的金属增材制造设备之一,博世已使用该设备在AlSi10Mg材料上一次性打印出完整的V8发动机缸体;SLM 280系列(含Production Series)和SLM 500是经过重新设计的可靠系统,覆盖从原型到量产的应用需求。

 

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NXG600E 比标准的单个激光系统快20倍

 

2026年Beehive Industries下达了NXG 600E系统的多台订单,用于满足航天和国防客户激增的需求,Nikon SLM Solutions的大型NXG系列已占公司收入的约60-65%。

 

官网:https://nikon-slm-solutions.com 

 

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9.3D MicroPrint GmbH(德国)


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3D MicroPrint GmbH成立于2013年,由EOS GmbH和3D-Micromac AG共同创立,总部位于德国开姆尼茨,是专注于微激光烧结(Micro Laser Sintering)技术的增材制造企业,生产高精度微型金属零件,服务于医疗技术、珠宝钟表、机电一体化、模具制造、MEMS和半导体等行业。

 

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在SLS方面,3D MicroPrint采用微激光烧结(µSLS)技术,使用直径小于5微米的金属粉末,激光光斑小于30微米,可制造高精度功能性微型机构和完全集成的复杂装配体,提供从设计咨询、可行性研究到零件生产和自有微激光烧结系统的完整解决方案,配备50W红外光纤激光器,专注于微型金属部件制造。

 

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官网:http://www.3dmicroprint.com 

 

10.Nanogrande(加拿大)


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Nanogrande成立于2014年,总部位于加拿大蒙特利尔,是开发超高分辨率和超高精度增材制造系统的企业,基于其专利FluidBed层沉积技术,将纳米技术与增材制造相融合,服务于电子、半导体和分子级制造应用。

 

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在SLS相关方面,Nanogrande基于专利FluidBed层沉积技术的增材制造系统可处理从几纳米到微米级的材料层,支持金属、陶瓷、氧化物和聚合物等多种材料,可打印特征尺寸比人类头发丝小10倍的金属零件,支持多材料纳米级3D打印,相比传统工艺可节省高达50%的总生产成本和95%的光刻胶用量,具有低拥有成本和低环境影响的特点。

 

官网:https://www.nanogrande.com 

11. Sharebot S.R.L.(意大利)


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Sharebot S.R.L.成立于2011年,总部位于意大利。该公司专注于研发和教育市场,其SLS 3D打印机以开放式参数系统和针对研究场景的优化设计著称,允许用户完全控制激光功率、扫描速度、温度等打印参数,适合新材料开发和工艺研究。

 

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在SLS方面,其代表产品是SnowWhite 2,这是一款专为大学、研究实验室和研发中心设计的高性能SLS 3D打印机,配备14W CO₂激光器(波长10.6μm),能够高效烧结浅色和深色粉末,采用模块化粉末分布系统,用户可根据应用需求更换刮刀或滚筒式铺粉器,仅需300g粉末即可开始测试,可选配氮气或氩气惰性气氛环境以支持未处理粉末的烧结。

 

官网:https://www.sharebot.it 

 

12. Aerosint(比利时)

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Aerosint成立于2016年,总部位于比利时列日,是一家专注于多材料粉末床熔融技术的SLS 3D打印机制造商,致力于通过专利的选择性粉末沉积系统实现粉末床熔融过程中的多材料3D打印。公司2021年被Desktop Metal收购,2023年10月又被出售给舍弗勒集团,现更名为舍弗勒Aerosint SA,并入其特种机械部门。‌‌

 

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在SLS方面,Aerosint开发了独特的专利选择性粉末沉积系统,该系统能够在每一层中同时沉积两种或多种不同的粉末材料,并包含不可熔融的支撑材料,从而实现金属、聚合物或陶瓷粉末的多材料打印,该技术可大幅减少高性能聚合物(如PEEK)的未烧结废料(传统工艺废料率高达90%),显著降低总材料成本。

 

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Aerosint与索尔维(Solvay)签署了研究合作协议,共同开发用于高性能聚合物的经济可行的SLS打印工艺,并获得了85万欧元的融资,致力于推动多材料SLS技术向工业化应用迈进。

 

官网:https://www.schaeffler-special-machinery.de 

 

13. Nexa3D(美国)


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Nexa3D成立于2016年,总部位于美国加利福尼亚州,是一家专注于超高速工业级3D打印机的制造商。

 

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在SLS方面,Nexa3D于2023年收购了XYZprinting的SLS 3D打印业务,获得了MfgPro230 xS和MfgPro236 xS两款SLS打印机,并将其整合为QLS系列,包括QLS 230(最经济实惠的开放式平台SLS打印机,采用30W CO₂激光器,24小时循环生产)和QLS 820(高通量SLS打印机,功率和吞吐量是竞品的4倍,在20%作业密度下可打印高达8升/小时),所有设备均采用开放式材料平台。

 

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XYZprinting SLS 3D打印产品

 

Nexa3D持续扩展其SLS产品线,推出了QLS 350选择性激光烧结系统,进一步巩固其在粉末床熔融领域的布局。

 

官网:https://nexa3d.com 

 

综合来看,外资SLS 3D打印行业的发展趋势清晰地指向了工业化、智能化与可持续化。竞争的核心已从单纯的设备销售,转向提供包含高性能材料、AI驱动的软件、自动化后处理及粉末管理在内的完整生产解决方案。

 

作者 808, ab