Công nghệ in 3D SLM
Công nghệ in 3D SLM là gì?
SLM ( Selective Laser Melting: Nấu chảy bằng laser có chọn lọc ) là một kỹ thuật của công nghệ in 3D sử dụng vật liệu kim loại dạng bột dưới tác động của chùm laser năng lượng cao làm tan chảy và hợp nhất các hạt bột kim loại với nhau tạo thành một vật thể kim loại 3D chi tiết phức tạp mà không cần sử dụng đến dao cụ cắt gọt hay máy CNC.
Công nghệ in SLM được nghiên cứu bởi một tổ chức nghiên cứu hiệp hội Fraunhofer ở Aachen, Đức vào năm 1995. Đến đầu những năm 2000, công nghệ in này chính thức được thương mại
Nguồn: https://mayin3d.com.vn/may-in-3d-sls.html
Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLM?
Về cơ bản nguyên lý hoạt động của SLM khá tương tự với công nghệ in SLS, chỉ khác vật liệu là kim loại dạng bột và có thêm bộ khung sản phẩm được thêm vào để tránh sản phẩm bị cong vênh do chế tạo ở nhiệt độ cao.
+) Có 3 buồng chứa bột trong một máy in SLM là buồng chứa bột phân phối (buồng 1), buồng chứa bột chế tạo (buồng 2), buồng chứa bột dư (buồng 3), 3 buồng bột được đặt trên một pittông không cố định.
+) Chùm tia laser sợi quang ytterbi hàng trăm Watt được định hướng theo 2 phương xy với 2 gương quét tần số cao.
+) Chọn lọc các vị trí xác định được lập trình sẵn bằng phần mềm máy tính (CAD), chùm tia laser sẽ làm tăng nhiệt độ của các hạt bột tại những vị trí này đến điểm nóng chảy.
+) Năng lượng laser đủ mạnh để cho phép nung chảy hoàn toàn các hạt bột kim loại để tạo thành lớp kim loại rắn.
+) Quá trình này sẽ được lặp lại liên tục cho đến khi thu được vật thể 3D mong muốn.
+) Sau khi in, buồng chế tạo cần được làm nguội để đảm bảo các đặc tính cơ học được tối ưu.
Trong khi SLS sử dụng vật liệu polymer chủ yếu là nylon (PA), SLM chủ yếu sử dụng cho kim loại.Tuy nhiên, quá trình cơ bản là như nhau. Tia laser kết hợp bột lại với nhau, từng lớp một, cho đến khi mô hình hoàn thành.
Có một sự khác biệt lớn giữa SLM và SLS. Do các ràng buộc của quy trình SLM và trọng lượng của vật liệu, SLM yêu cầu các cấu trúc hỗ trợ được thêm vào bất kỳ phần nhô ra nào. Điều này khác với SLS, nơi vật liệu bột xung quanh có thể cung cấp đủ hỗ trợ, cho phép tạo hình tự do hơn và dễ nhận biết hơn.
Chính vì thế công nghệ SLM thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp “khó tính” như chế tạo các thành phần công nghiệp hàng không vũ trụ, thành phần chịu áp suất cao cho kỹ thuật cơ khí/hóa học, phụ tùng thay thế cho các ứng dụng ô tô,…
Tuy nhiên, chi phí sản xuất bằng in 3D SLM có chi phí cao cho từng chi tiết nên chỉ thích hợp để sản xuất đơn chiếc số lượng ít.
Ví dụ: chế tạo các phụ tùng cho các máy đời cũ không còn sản xuất nữa hoặc các sản phẩm riêng lẻ như gắn thêm cho sản phẩm.
Nguồn: https://mayin3d.com.vn/may-in-3d-sls.html
Ứng dụng của công nghệ in 3D SLM?
Một số ngành công nghiệp phổ biến thường ứng dụng công nghệ này như:
+) Hàng không vũ trụ: Các ống dẫn khí, giá đỡ hoặc các thiết bị cố định, thậm chí là động cơ tên lửa cũng đã được ứng dụng.
+) Y tế: Chế tạo các mô hình cấy ghép trong cơ thể sống.
+) Sản xuất dụng cụ: Chế tạo đồ đạc, đồ gác, dao, cánh quạt,...
+) Nha khoa: Chế tạo răng giả thay thế.
+) Nguyên mẫu: Chế tạo nguyên mẫu trực quan của các thiết kế phục vụ cho quá trình R&D, thường trong công nghiệp sản xuất ô tô.
+) AI Robot: Chế tạo vỏ robot hoặc các bộ phận lắp ráp trong robot.
Vật liệu thường được sử dụng trong công nghệ này?
+) Thép không gỉ: Chịu nhiệt tốt, không gỉ, bền về cơ học và chống ăn mòn.
+) Titan: Độ bền cao, khả năng chống ăn mòn dưới nước biển hay clo.
+) Crom Coban: Có tính cực bền và cứng, chống ăn mòn rất tốt.
Nguồn: http://www.mouldanddieworld.com/3d-...mplants-win-collaborate-innovate-awards-held/
Ưu điểm của công nghệ in 3D SLM
+) Sử dụng được đa dạng các loại vật liệu kim loại
+) Khả năng tạo những hình dạng phức tạp hay những chi tiết bên trong
+) Giảm thời gian sản xuất, do không cần dụng cụ
+) Cho phép sản xuất nhiều bộ phận cùng một lúc
Nguồn: https://facfox.com/docs/kb/selective-laser-melting-slm-3d-printing-simply-explained
Nhược điểm của công nghệ in 3D SLM
+) Đắt tiền, đặc biệt là nếu các bộ phận không được tối ưu hóa hoặc được thiết kế sẵn cho quy trình
+) Đòi hỏi kỹ năng thiết kế, sản xuất và kiến thức chuyên ngành cần thiết
+) Giới hạn chỉ sản xuất cho các bộ phận tương đối nhỏ
+) Bề mặt gồ ghề
+) Cần nhiều xử lý hậu kỳ
Nguồn: https://facfox.com/docs/kb/selective-laser-melting-slm-3d-printing-simply-explained
Công nghệ in 3D SLM là gì?
SLM ( Selective Laser Melting: Nấu chảy bằng laser có chọn lọc ) là một kỹ thuật của công nghệ in 3D sử dụng vật liệu kim loại dạng bột dưới tác động của chùm laser năng lượng cao làm tan chảy và hợp nhất các hạt bột kim loại với nhau tạo thành một vật thể kim loại 3D chi tiết phức tạp mà không cần sử dụng đến dao cụ cắt gọt hay máy CNC.
Công nghệ in SLM được nghiên cứu bởi một tổ chức nghiên cứu hiệp hội Fraunhofer ở Aachen, Đức vào năm 1995. Đến đầu những năm 2000, công nghệ in này chính thức được thương mại
Nguồn: https://mayin3d.com.vn/may-in-3d-sls.html
Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLM?
Về cơ bản nguyên lý hoạt động của SLM khá tương tự với công nghệ in SLS, chỉ khác vật liệu là kim loại dạng bột và có thêm bộ khung sản phẩm được thêm vào để tránh sản phẩm bị cong vênh do chế tạo ở nhiệt độ cao.
+) Có 3 buồng chứa bột trong một máy in SLM là buồng chứa bột phân phối (buồng 1), buồng chứa bột chế tạo (buồng 2), buồng chứa bột dư (buồng 3), 3 buồng bột được đặt trên một pittông không cố định.
+) Chùm tia laser sợi quang ytterbi hàng trăm Watt được định hướng theo 2 phương xy với 2 gương quét tần số cao.
+) Chọn lọc các vị trí xác định được lập trình sẵn bằng phần mềm máy tính (CAD), chùm tia laser sẽ làm tăng nhiệt độ của các hạt bột tại những vị trí này đến điểm nóng chảy.
+) Năng lượng laser đủ mạnh để cho phép nung chảy hoàn toàn các hạt bột kim loại để tạo thành lớp kim loại rắn.
+) Quá trình này sẽ được lặp lại liên tục cho đến khi thu được vật thể 3D mong muốn.
+) Sau khi in, buồng chế tạo cần được làm nguội để đảm bảo các đặc tính cơ học được tối ưu.
Trong khi SLS sử dụng vật liệu polymer chủ yếu là nylon (PA), SLM chủ yếu sử dụng cho kim loại.Tuy nhiên, quá trình cơ bản là như nhau. Tia laser kết hợp bột lại với nhau, từng lớp một, cho đến khi mô hình hoàn thành.
Có một sự khác biệt lớn giữa SLM và SLS. Do các ràng buộc của quy trình SLM và trọng lượng của vật liệu, SLM yêu cầu các cấu trúc hỗ trợ được thêm vào bất kỳ phần nhô ra nào. Điều này khác với SLS, nơi vật liệu bột xung quanh có thể cung cấp đủ hỗ trợ, cho phép tạo hình tự do hơn và dễ nhận biết hơn.
Chính vì thế công nghệ SLM thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp “khó tính” như chế tạo các thành phần công nghiệp hàng không vũ trụ, thành phần chịu áp suất cao cho kỹ thuật cơ khí/hóa học, phụ tùng thay thế cho các ứng dụng ô tô,…
Tuy nhiên, chi phí sản xuất bằng in 3D SLM có chi phí cao cho từng chi tiết nên chỉ thích hợp để sản xuất đơn chiếc số lượng ít.
Ví dụ: chế tạo các phụ tùng cho các máy đời cũ không còn sản xuất nữa hoặc các sản phẩm riêng lẻ như gắn thêm cho sản phẩm.
Nguồn: https://mayin3d.com.vn/may-in-3d-sls.html
Ứng dụng của công nghệ in 3D SLM?
Một số ngành công nghiệp phổ biến thường ứng dụng công nghệ này như:
+) Hàng không vũ trụ: Các ống dẫn khí, giá đỡ hoặc các thiết bị cố định, thậm chí là động cơ tên lửa cũng đã được ứng dụng.
+) Y tế: Chế tạo các mô hình cấy ghép trong cơ thể sống.
+) Sản xuất dụng cụ: Chế tạo đồ đạc, đồ gác, dao, cánh quạt,...
+) Nha khoa: Chế tạo răng giả thay thế.
+) Nguyên mẫu: Chế tạo nguyên mẫu trực quan của các thiết kế phục vụ cho quá trình R&D, thường trong công nghiệp sản xuất ô tô.
+) AI Robot: Chế tạo vỏ robot hoặc các bộ phận lắp ráp trong robot.
Vật liệu thường được sử dụng trong công nghệ này?
+) Thép không gỉ: Chịu nhiệt tốt, không gỉ, bền về cơ học và chống ăn mòn.
+) Titan: Độ bền cao, khả năng chống ăn mòn dưới nước biển hay clo.
+) Crom Coban: Có tính cực bền và cứng, chống ăn mòn rất tốt.
Nguồn: http://www.mouldanddieworld.com/3d-...mplants-win-collaborate-innovate-awards-held/
Ưu điểm của công nghệ in 3D SLM
+) Sử dụng được đa dạng các loại vật liệu kim loại
+) Khả năng tạo những hình dạng phức tạp hay những chi tiết bên trong
+) Giảm thời gian sản xuất, do không cần dụng cụ
+) Cho phép sản xuất nhiều bộ phận cùng một lúc
Nguồn: https://facfox.com/docs/kb/selective-laser-melting-slm-3d-printing-simply-explained
Nhược điểm của công nghệ in 3D SLM
+) Đắt tiền, đặc biệt là nếu các bộ phận không được tối ưu hóa hoặc được thiết kế sẵn cho quy trình
+) Đòi hỏi kỹ năng thiết kế, sản xuất và kiến thức chuyên ngành cần thiết
+) Giới hạn chỉ sản xuất cho các bộ phận tương đối nhỏ
+) Bề mặt gồ ghề
+) Cần nhiều xử lý hậu kỳ
Nguồn: https://facfox.com/docs/kb/selective-laser-melting-slm-3d-printing-simply-explained