Η παρούσα εργασία στοχεύει στην παρουσίαση των μεθόδων πυροσυσσωμάτωσης σε μίκρο- και νάνο- κλίμακα με χρήση λέιζερ και στην κριτική τους ανασκόπηση μέσω των αποτελεσμάτων και συμπερασμάτων της σχετικής βιβλιογραφίας. Περιγράφονται οι μηχανισμοί και το πλήθος των φυσικοχημικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα, αναφέρονται οι παράμετροι επεξεργασίας οι οποίες επηρεάζουν την όλη διαδικασία και τονίζεται ο ρόλος τους και η σημασία της προσεκτικής ρύθμισης και βελτιστοποίησής τους. Μετά από μια γενική εισαγωγή, στην οποία γίνεται μια ιστορική ανασκόπηση των μεθόδων Προσθετικής Κατασκευής, παρουσιάζονται εν συντομία οι βασικές αρχές της επιλεκτικής πυροσυσσωμάτωσης με χρήση λέιζερ (SLS). Γίνεται μια πολύ συνοπτική περιγραφή της διαδικασίας και μια κατηγοριοποίηση των κυριότερων μεθόδων που χρησιμοποιεί. Η SLS αναπτύσσεται σε βάθος στο 2ο κεφάλαιο. Μετά την περιγραφή των βασικών χαρακτηριστικών της διάταξης γίνεται αναφορά στα λέιζερ και στα κυριότερα υλικά τα οποία χρησιμοποιούνται κατά την επεξεργασία. Δίνεται έμφαση στους φυσικούς μηχανισμούς που λαμβάνουν χώρα στην SLS. Παρουσιάζονται και κατηγοριοποιούνται οι βασικές παράμετροι επεξεργασίας που παίζουν ρόλο στη διαδικασία, καθώς και οι τρόποι με τους οποίους επηρεάζουν τις ιδιότητες των τελικών προϊόντων. Γίνεται αναφορά στα κυριότερα προβλήματα που παρουσιάζονται στην SLS, καθώς και στις μεθόδους μετεπεξεργασίας αλλά και παρατήρησης και μέτρησης των διαφόρων ιδιοτήτων. Στα τέσσερα επόμενα κεφάλαια παρουσιάζεται η SLS των κυριότερων υλικών (πολυμερή, μέταλλα, κεραμικά, ημιαγωγοί). Παρουσιάζονται και αναλύονται δεδομένα της βιβλιογραφίας, η οποία καλύπτει ένα βάθος περίπου 35 ετών. Συνάγονται συμπεράσματα σχετικά με τον ρόλο των παραμέτρων και πώς αυτές επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσμα, σε σχέση και με τις ιδιότητες των διαφόρων υλικών. Τονίζεται ότι το επιθυμητό αποτέλεσμα αποτελεί απόρροια κατάλληλων συνδυασμών των διαφορετικών παραμέτρων. Αναλύεται η καταλληλόλητα ή μη των διαφόρων τύπων λέιζερ για τη βέλτιστη επεξεργασία του κάθε υλικού. Για κάποια διαδεδομένα υλικά δίνονται πίνακες με τις πιο σημαντικές παραμέτρους επεξεργασίας και τις βασικότερες ιδιότητές τους. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια γενικά συμπεράσματα και κατευθύνσεις της έρευνας, όπως αυτά προκύπτουν από τη βιβλιογραφία. Τονίζεται η σπουδαιότητα της SLS και οι μελλοντικές της προοπτικές.

The present thesis aims at presenting the Selective Laser Sintering (SLS) methods in micro- and nano- scale, as well as giving a critical review of these methods, including literature results and conclusions. There is an extensive discussion of the mechanisms and phenomena that take place, the processing parameters that control the whole process and the importance of their careful tuning and optimization. The first chapter offers a brief introduction of Additive Manufacturing methods, and the basic principles of SLS are presented. A summary of the process and a categorization of the methods mainly used is given. The second chapter elaborates on SLS in more detail. Following a description of the basic characteristics of the machine layout, the most widely used lasers and materials are mentioned. Emphasis is given to the mechanisms that take place during SLS. The main processing parameters are presented in detail and categorized, and the ways in which they affect the properties of the final products are mentioned. The problems most usually encountered in SLS are discussed, as well as the main post-processing steps and some of the measurement and observation methods used. In the next four chapters the SLS of the main materials (polymers, metals, ceramics, semiconductors) is presented. A quite extended literature review is given for a large number of materials. The role of the parameters and how they affect the final outcome, in relation to the various materials’ properties, is discussed. It is stressed that the final outcome is related to proper combinations of the parameters. The suitability of the various laser types for every material is analyzed. Tables with the most important parameters and material properties are given for a few popular materials.In the last chapter some general conclusions are discussed. The importance of SLS is stressed, as well as its future perspectives and challenges and the main trends and directions in research and industry are mentioned.