Công nghệ in 3D SLS
Công nghệ in 3D SLS là gì?
SLS ( Selective Laser Sintering: Thiêu kết Laser chọn lọc ) là một kỹ thuật của công nghệ in 3D sử dụng tia laser năng lượng cao để thiêu kết vật liệu polymer dạng bột, vật liệu liên kết với nhau theo nguyên lý đắp lớp để tạo nên một kết cấu 3D vững chắc.
In 3D SLS được sử dụng cho cả tạo mẫu của các sản phẩm polymer chức năng và cho các hoạt động sản xuất nhỏ, vì nó mang lại sự tự do thiết kế rất cao, độ chính xác cao và tạo ra các bộ phận có tính chất cơ học tốt và nhất quán, không giống như FDM hay SLA. Tuy nhiên, các khả năng của công nghệ có thể được sử dụng tối đa, chỉ khi nhà thiết kế cân nhắc những lợi ích và hạn chế chính của nó.
Công nghệ in SLS được phát triển bởi Carl Deckard và Joe Beaman tại Đại học Texas ở Austin vào năm 1980, và thương mại hóa lần đầu năm 1989.
Nguồn: https://technicalvnplus.com/article/in-3d-thieu-ket-lazer-chon-loc-sls
Vật liệu cho máy in 3D SLS?
Đa dạng vật liệu- từ các loại bột kim loại khác nhau được sử dụng hầu hết trong ngành công nghiệp ô tô đến polyamit (tức là Sinterit PA12 Smooth – một loại bột nylon 12) và polyurethane nhiệt dẻo (TPU) như Flexa Grey. Tất cả các loại bột có thể được thay đổi cho các ứng dụng cụ thể để mọi người có thể đạt được các đặc tính cơ học mong muốn của mô hình.
In 3D SLS thực sự là một công nghệ không chất thải, nơi bột không nung có thể được sử dụng cho các bản in tiếp theo nhiều lần. Một khía cạnh quan trọng là cách cải tiến bột đã sử dụng và tỷ lệ làm mới của nó (lượng bột tươi bạn cần thêm vào bột đã sử dụng để duy trì chất lượng in). Về lý thuyết, người ta có thể sử dụng cùng một loại bột với phần bột mới. Tuy nhiên, một số loại bột có thể bị oxy hóa nhanh chóng và cần phải có môi trường khí trung tính như nitơ để bảo toàn chất lượng in.
Nguồn: https://3dshop.com.vn/vat-lieu-in-3d-pho-bien-trong-cong-nghe-sls/
Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLS?
Nguyên lý hoạt động của In 3D SLS là thiêu kết bột với sự trợ giúp của tia laser hồng ngoại ở nhiệt độ cao giúp các hạt bột cố kết lại trước khi được liên kết với tia laser. Trong máy in SLS thông thường có một cái gọi là “bàn in” trên đó con lăn trải một lớp bột mỏng sau đó thiêu kết theo các lớp được cắt ra từ tệp mô hình 3D
Sau đó, bàn in di chuyển xuống bằng một lớp in và quá trình lặp lại cho đến khi lớp cuối cùng được hình thành. Sau quá trình, đến phần hậu xử lý, yêu cầu loại bỏ mô hình khỏi lớp bột, sau đó sử dụng máy phun cát để làm sạch. Đó là lợi thế thực sự của In 3D SLS. Không giống như FDM, SLS có thể in dễ dàng mà không cần support, giúp bề mặt đẹp.
Sau khi in, các chi tiết in được bao phủ hoàn toàn trong bột chưa được xử lý và thùng bột phải được làm mát trước khi các chi tiết có thể được lấy ra. Điều này có thể mất một lượng thời gian đáng kể. Các chi tiết sau đó được làm sạch bằng khí nén hoặc các cách ma sát khác và sẵn sàng sử dụng hoặc xử lý thêm. Bột không liên kết còn lại được thu thập và có thể được tái sử dụng.
Nguồn: https://3dams.eu/en/what-is-sls/
Ứng dụng của công nghệ in 3D SLS?
Công trình
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.
+) 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
Nguồn: https://scantechvn.com/cong-nghe-in-3d-vat-lieu-ben-sls-sctvn617
Ưu điểm của công nghệ in 3D SLS?
+) Dễ dàng chế tạo sản phẩm có hình dạng phức tạp mà không tốn nhiều công.
+) Có thể dễ dàng đưa vào sản xuất hàng loạt đạt năng suất cao.
+) Sản phẩm có độ bền và độ cứng cao.
+) Có quy trình sản xuất đắp lớp nhanh nhất.
Nhược điểm của công nghệ in 3D SLS?
+) Các bộ phận có bề mặt xốp.
+) Vì sử dụng laser năng lượng cao và các máy móc phức tạp nên chi phí cho kỹ thuật này thường khá cao.
+) Phức tạp, chi phí đầu tư cao, chi phí vận hành cao do hao tổn vật liệu lớn.
+) Các mô hình kín và có phần rỗng bên trong vẫn phải tiêu tốn một lượng vật liệu khá lớn.
Nguồn: https://blog.savinagroup.com/cong-nghe-in-3d-sls/
Công nghệ in 3D SLS là gì?
SLS ( Selective Laser Sintering: Thiêu kết Laser chọn lọc ) là một kỹ thuật của công nghệ in 3D sử dụng tia laser năng lượng cao để thiêu kết vật liệu polymer dạng bột, vật liệu liên kết với nhau theo nguyên lý đắp lớp để tạo nên một kết cấu 3D vững chắc.
In 3D SLS được sử dụng cho cả tạo mẫu của các sản phẩm polymer chức năng và cho các hoạt động sản xuất nhỏ, vì nó mang lại sự tự do thiết kế rất cao, độ chính xác cao và tạo ra các bộ phận có tính chất cơ học tốt và nhất quán, không giống như FDM hay SLA. Tuy nhiên, các khả năng của công nghệ có thể được sử dụng tối đa, chỉ khi nhà thiết kế cân nhắc những lợi ích và hạn chế chính của nó.
Công nghệ in SLS được phát triển bởi Carl Deckard và Joe Beaman tại Đại học Texas ở Austin vào năm 1980, và thương mại hóa lần đầu năm 1989.
Nguồn: https://technicalvnplus.com/article/in-3d-thieu-ket-lazer-chon-loc-sls
Vật liệu cho máy in 3D SLS?
Đa dạng vật liệu- từ các loại bột kim loại khác nhau được sử dụng hầu hết trong ngành công nghiệp ô tô đến polyamit (tức là Sinterit PA12 Smooth – một loại bột nylon 12) và polyurethane nhiệt dẻo (TPU) như Flexa Grey. Tất cả các loại bột có thể được thay đổi cho các ứng dụng cụ thể để mọi người có thể đạt được các đặc tính cơ học mong muốn của mô hình.
In 3D SLS thực sự là một công nghệ không chất thải, nơi bột không nung có thể được sử dụng cho các bản in tiếp theo nhiều lần. Một khía cạnh quan trọng là cách cải tiến bột đã sử dụng và tỷ lệ làm mới của nó (lượng bột tươi bạn cần thêm vào bột đã sử dụng để duy trì chất lượng in). Về lý thuyết, người ta có thể sử dụng cùng một loại bột với phần bột mới. Tuy nhiên, một số loại bột có thể bị oxy hóa nhanh chóng và cần phải có môi trường khí trung tính như nitơ để bảo toàn chất lượng in.
Nguồn: https://3dshop.com.vn/vat-lieu-in-3d-pho-bien-trong-cong-nghe-sls/
Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLS?
Nguyên lý hoạt động của In 3D SLS là thiêu kết bột với sự trợ giúp của tia laser hồng ngoại ở nhiệt độ cao giúp các hạt bột cố kết lại trước khi được liên kết với tia laser. Trong máy in SLS thông thường có một cái gọi là “bàn in” trên đó con lăn trải một lớp bột mỏng sau đó thiêu kết theo các lớp được cắt ra từ tệp mô hình 3D
Sau đó, bàn in di chuyển xuống bằng một lớp in và quá trình lặp lại cho đến khi lớp cuối cùng được hình thành. Sau quá trình, đến phần hậu xử lý, yêu cầu loại bỏ mô hình khỏi lớp bột, sau đó sử dụng máy phun cát để làm sạch. Đó là lợi thế thực sự của In 3D SLS. Không giống như FDM, SLS có thể in dễ dàng mà không cần support, giúp bề mặt đẹp.
Sau khi in, các chi tiết in được bao phủ hoàn toàn trong bột chưa được xử lý và thùng bột phải được làm mát trước khi các chi tiết có thể được lấy ra. Điều này có thể mất một lượng thời gian đáng kể. Các chi tiết sau đó được làm sạch bằng khí nén hoặc các cách ma sát khác và sẵn sàng sử dụng hoặc xử lý thêm. Bột không liên kết còn lại được thu thập và có thể được tái sử dụng.
Nguồn: https://3dams.eu/en/what-is-sls/
Ứng dụng của công nghệ in 3D SLS?
Công trình
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.
+) 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
Nguồn: https://scantechvn.com/cong-nghe-in-3d-vat-lieu-ben-sls-sctvn617
Ưu điểm của công nghệ in 3D SLS?
+) Dễ dàng chế tạo sản phẩm có hình dạng phức tạp mà không tốn nhiều công.
+) Có thể dễ dàng đưa vào sản xuất hàng loạt đạt năng suất cao.
+) Sản phẩm có độ bền và độ cứng cao.
+) Có quy trình sản xuất đắp lớp nhanh nhất.
Nhược điểm của công nghệ in 3D SLS?
+) Các bộ phận có bề mặt xốp.
+) Vì sử dụng laser năng lượng cao và các máy móc phức tạp nên chi phí cho kỹ thuật này thường khá cao.
+) Phức tạp, chi phí đầu tư cao, chi phí vận hành cao do hao tổn vật liệu lớn.
+) Các mô hình kín và có phần rỗng bên trong vẫn phải tiêu tốn một lượng vật liệu khá lớn.
Nguồn: https://blog.savinagroup.com/cong-nghe-in-3d-sls/