Công nghệ in 3D SLS: Ứng dụng & Lợi ích

Author
Đôi nét về công nghệ in 3D SLS
SLS có gọi khác là thiêu kết laser chọn lọc hoặc tên tiếng anh là “Selective Laser Sintering”. Đây là một quy trình sản xuất bồi đắp thuộc nhóm Powder Bed Fusion. Trong công nghệ in 3D SLS, sử dụng chùm tia laser công suất cao sẽ có nhiệm vụ quét, thiêu kết (nung chảy và kết dính) vật chất (các hạt của bột polymer) một cách có chọn lọc. Kế đó, kết hợp chúng lại với nhau và tạo thành từng lớp liên tiếp. Thông thường, các vật liệu sử dụng trong công nghệ này là nhựa nhiệt dẻo có dạng hạt.

Công nghệ in 3D SLS
Máy in 3D SLS sử dụng tia laser công suất cao để thiêu kết các hạt bột polymer nhỏ. Đối với phần bột không tham gia vào tạo hình sản phẩm sẽ có nhiệm vụ nâng đỡ sản phẩm và có thể thu hồi, tái sử dụng sau khi in. Nhờ vào đó mà công nghệ in 3D SLS là lựa chọn lý tưởng cho các vật thể có hình dạng phức tạp bao gồm undercut (côn ngược), vách mỏng, lỗ rỗng,….
Các sản phẩm được sản xuất bởi công nghệ in 3D SLS thường sẽ mang đặc tính cơ học tuyệt vời, độ bền tương tự như sản phẩm đúc, ép nhựa. Nên không giống như FDM hay SLA, SLS được sử dụng cho cả việc tạo sản phẩm mẫu và sản xuất số lượng nhỏ, vì ngoài sự sáng tạo trong thiết kế với độ chính xác cao cùng đặc tính cơ học tốt và đồng nhất.
Thuận lợi và Hạn chế trong công nghệ in SLS
Thuận lợi:

• Đối với các chi tiết in SLS sẽ có tính chất cơ học tốt, không thấy rõ các lớp in và cơ tính cao. Nhờ đó mà các vật thể trở nên lý tưởng cho các bộ phận chức năng và nguyên mẫu.
• Công in 3D SLS không cần in cấu trúc support, vì vậy mà các thiết kế có hình học phức tạp vẫn dễ dàng được sản xuất.
• Máy in 3D SLS có khả năng sản xuất hàng loạt vật nhỏ đến trung bình.
Hạn chế:
• Giá thành của máy in 3D SLS, vật liệu in sẽ cao hơn so với các công nghệ in khác như FDM và SLA. Vì thế, hệ thống in 3D SLS thường được sử dụng cho công nghiệp sản xuất là chính.
• Các sản phẩm sử dụng công nghệ in SLS có thể bị thấm nước bởi nó có bề mặt sần sùi và độ xốp của chi tiết in được tạo nên từ khe hở bột.
• Điểm hạn chế của SLS là có sự co rút từ 3-3.5% dẫn đến khi thiết kế cần phải tính toán kỹ lưỡng, điều chỉnh sao cho kích thước phù hợp nhất.
• Với những bề mặt phẳng lớn và các lỗ nhỏ thì công nghệ in SLS sẽ không thể in chính xác bởi chúng dễ bị cong vênh và quá khổ.
Như vậy, qua các nội dung ở mục trên 3DS hy vọng sẽ giúp ích phần nào đó cho quý doanh nghiệp trong việc nắm rõ kiến thức về công nghệ in 3D SLS này.
 
Last edited:
Author
Máy in 3D SLS làm việc như thế nào?
Quá trình vận hành của máy in 3D SLS như sau:
  • Bước đầu tiên sẽ làm nóng khu vực tạo hình dưới nhiệt độ nóng chảy của polymer và một lưỡi dao gạt lại một lớp bột mỏng trên bàn in được trải ra.
  • Kế đó, laser CO2 có vai trò quan trọng là thiêu kết có chọn lọc từng lớp của vật thể. Nhờ đó mà các sản phẩm được tạo hình vững chắc vì hầu hết mặt cắt ngang của chi tiết đều được quét kỹ lưỡng.
  • Khi hoàn thành một lớp, bàn in sẽ di chuyển xuống dưới và bột sẽ được lưỡi dao tiếp tục tạo thành một lớp mới. Quá trình này lặp lại một cách liên tục cho đến khi hoàn thiện toàn bộ sản phẩm in 3D.
  • Mẫu sẽ được để bồn chứa bột và làm nguội từ từ để tối ưu hóa cơ tính và đảm bảo mẫu không bị cong vênh.
  • Các chi tiết sau đó được làm sạch bằng khí nén hoặc xử lý nhám để có thể sẵn sàng sử dụng hoặc xử lý thêm tùy yêu cầu của khách hàng. Bên cạnh đó, phần bột không liên kết sẽ thu lại và tái sử dụng.
Khi nào sử dụng công nghệ in 3D SLS?
Công nghệ in 3D SLS được sử dụng với các vật liệu đã được chứng nhận. Cũng như khả năng sản xuất năng suất cao với việc sử dụng toàn bộ thể tích của bồn chứa bột. Giúp mang lại chi phí hiệu quả khi sản xuất số lượng nhỏ.
Hơn thế nữa, máy in 3D SLS sẽ mang lại độ chính xác cao và tạo ra các bộ phận có tính chất cơ học tốt và nhất quán hơn. Tuy nhiên, người dùng cần cân nhắc kỹ lưỡng khi sử dụng công nghệ này do khi tạo các mô hình có độ mịn bề mặt cao thì nên cân nhắc các công nghệ khác như SLA.
Công nghệ in 3D SLS ứng dụng vào ngành thực tế
1669185138915.png
Engineering

Sản phẩm được in 3d bằng máy in 3d Formlabs Fuse 1 – công nghệ SLS
Kiểm soát toàn bộ quy trình phát triển sản phẩm của bạn, từ việc lặp lại thiết kế ý tưởng đầu tiên cho đến sản xuất các sản phẩm sẵn sàng sử dụng:
  • Tạo mẫu nhanh
  • Mô phỏng sản phẩm để lấy ý kiến phản hồi của khách hàng trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt
  • Tạo mẫu với các tính năng hoàn thiện
  • Kiểm tra khả năng sử dụng thực tế của mẫu
Sản xuất
Để đáp ứng sự thay đổi nhanh chóng với thị hiệu của khách hàng, việc sản xuất các sản phẩm số lượng nhỏ hoặc cá nhân hóa là một trong những nhu cầu của các nhà sản xuất.
1669185166017.png
Sản xuất số lượng nhỏ với công nghệ in 3D SLS
Đặc biệt hiện nay, chuỗi cung ứng rất dễ bị tác động. Khiến thời gian và chi phí vận chuyển từ các nhà cung cấp luôn là một vấn đề khiến các nhà sản xuất trăn trở. Công nghệ in 3D và đặc biệt là SLS sẽ giúp tối ưu hóa thời gian cũng như mang đến sản phẩm với chi phí hợp lý mà không phụ thuộc vào các đơn vị gia công ngoài.
Y tế
Ngành y tế ứng dụng kỹ thuật in 3D
đầu tiên và cũng là ngành có tiềm năng rất lớn. Vì đặc trưng của ngành yêu cầu cao về năng lực tùy biến và cá nhân hoá của loại sản phẩm. Do đó, công nghệ in 3D SLS có độ chính xác cao sẽ giúp quy trình và vật tư đạt được các tiêu chuẩn cấp y tế.
Các ứng dụng tiêu biểu trong chỉnh hình và phục hồi chức hồi sử dụng mẫu in công nghệ SLS:
  • Bộ chỉnh hình cột sống
  • Nẹp cố định chân, giúp chỉnh dáng đi
  • Các bộ phận giả của cơ thể người
  • Các sản phẩm khác
1669185190363.png
Bộ chỉnh hình cột sống – Ứng dụng từ công nghệ in 3D SLS
 
Top