Công nghệ in 3d sử dụng đến 10 vật liệu khác nhau trong cùng một sản phẩm

long8564

Active Member
Moderator
Sự phát triển của máy in 3D đang ngày càng nở rộ và thâm nhập sâu hơn vào đời sống nhờ sự ra đời của công nghệ in kiểu đùn nhựa FDM,FFF. Tuy nhiên một vấn đề cố hữu đó là tại một thời điểm xác định, đầu in chỉ có khả năng đùn một loại vật liệu duy nhất để cấu thành sản phẩm. Như vậy để tạo ra một sản phẩm phức tạp, bạn sẽ cần phải in nhiều chi tiết khác nhau và lắp ghép lại. Quá trình này tiêu tốn nhiều thời gian và độ chính xác không cao. Phòng nghiên cứu về Trí Tuệ Nhân Tạo và Khoa Học Máy Tính (CSAIL) của MIT đã xây dựng máy in với tên gọi MultiFab, cho phép sử dụng đến 10 vật liệu khác nhau cùng một lúc.

Công nghệ in 3D đa vật liệu đã được ra mắt từ lâu, nhưng chi phí vẫn còn rất cao, khoảng 250.000USD. Các máy in đó cũng chỉ có thể in tối đa ba vật liệu cùng một lúc. Lý do là bởi các vật liệu khác nhau thường yêu cầu nhiệt độ nóng chảy và áp suất đùn khỏi đầu in khác nhau. Đa số các sản phẩm vẫn phải in riêng từng chi tiết và ghép lại sau.

Thiết bị của CSAIL, MultiFab sử dụng các chi tiết có sẵn trên thị trường nên chi phí chỉ nằm trong khoảng 7.000 USD. Thiết bị có thể cùng lúc sử dụng đến 10 vật liệu khác nhau. Thay vì nung chảy các sợi nhựa và đùn ra, MultiFab trộn các giọt vật liệu polymer quang hoá với nhau và phun chúng qua đầu in. Kỹ thuật này cho phép MultiFab đạt độ phân giải lên tới 40µm, so với độ phân giải thông thường là 100µm. MultiFab cũng có khả năng quét 3D trực tiếp và tự cân chỉnh. Trong quá trình in, MultiFab có thể quét biên dạng của chi tiết và lên quy trình in hợp lý. Bằng cách lặp đi lặp lại quá trình quét 3D và phát hiện lỗi trên từng lớp, hệ thống có thể tạo ra những sản phẩm có chất lượng rất cao.

Nhóm nghiên cứu hy vọng hệ thống có thể thành một công cụ gia công nhanh hữu ích cho các nhà thiết kế và sản xuất. Hiện tại hệ thống đã được ứng dụng để sản xuất các chi tiết như vỏ điện thoại và ống kính đèn LED. Trong tương lai, hệ thống có thể được ứng dụng trong các sản phẩm phức tạp hơn như chuỗi ống kính siêu vi, thiết bị điện gia dụng, thiết bị y tế. Mục tiêu xa của nhóm nghiên cứu đó là tích hợp cả bộ truyền động, motor trong robot in 3D.

Kết quả nghiên cứu của nhóm đã được công bố ở hội nghị SIGGRAPH về công nghệ hình ảnh máy tính. Bạn đọc quan tâm có thể theo dõi hoạt động của MultiFab trong link dưới đây.
 


long8564

Active Member
Moderator
Lưu Ý Gì Khi Chọn Chất Liệu In 3D
Sự phát triển của công nghệ in 3D kéo theo nhiều loại vật liệu in mới được khai sinh nhằm đáp ứng yêu cầu tạo mẫu nhanh hơn – bề mặt mịn đẹp hơn – độ chính xác cao hơn! Tuy nhiên, hiện nay phần lớn các dự án tạo mẫu nhanh 3D đều theo chiều hướng chọn công nghệ vật liệu in giá rẻ nhất có thể. Điều đó có phải là lựa chọn khôn ngoan hay không? Hãy cùng Blogin3D tìm hiểu vấn đề: chọn chất liệu in 3D phù hợp

Trước tiên và cũng là yêu cầu tối quan trọng:

Mẫu in 3D thành phẩm ở mức độ nào?
Sản phẩm mockup bằng phương pháp in 3D sẽ ở mức độ kiểm tra thiết kế hay dùng trong công tác pr-marketing? Chẳng hạn, cùng công nghệ in, nhưng một số loại chất liệu cho ra sản phẩm với độ “nịnh mắt” cao hơn. Và tất nhiên, chi phí cũng sẽ cao hơn đôi chút.

Nhựa in 3D chất liệu gỗ, nền hạt xenlulo
Ngược lại, nhiều loại vật liệu in 3D rẻ tiền (nhựa in 3D không nhãn mác, resin chợ) sẽ giúp giá thành giảm, nhưng bề mặt sản phẩm lại không mịn đẹp, độ chính xác cũng sẽ không đảm bảo. Điều này xảy ra như thế nào, mời bạn xem mục bên dưới:

Yêu cầu dung sai kích thước, lắp ghép
Đây thường là điều được cân nhắc sau yếu tố giá cả, trong khi nó phải đặt lên hàng đầu mới phải lẽ!

Hiện nay, công nghệ có độ chính xác cao nhất là SLA, còn công nghệ có độ tinh xảo số một là DLP.

Công nghệ FDM tuy giá rẻ và linh hoạt, nhưng độ chính xác luôn thấp nhất, mức dao động dương 0,1-0,4mm trên 500mm chiều dài!


in 3D Resin có độ mịn rất cao!
Như vậy, khi ưu tiên độ chính xác cao (với sản phẩm có độ cong và nhiều góc cạnh bé xíu), cần chọn công nghệ SLA/DLP, tương ứng với đó là chất liệu RESIN (không chịu nhiệt được), dễ bị biến dạng hoặc gãy vỡ. Đó là lưu ý quan trọng.

Nếu điều kiện công nghệ và giới hạn chi phí, chỉ có mỗi công nghệ FDM, tương ứng với đó là vật liệu sợi nhựa in 3D PLA hoặc ABS, bạn nên chọn PLA cùng với các tùy chỉnh dung sai trong phần mềm thiết kế 3D!


Ưu tiên về cơ tính sản phẩm
Nếu cơ tính (độ cứng hoặc độ dẻo dai) là ưu tiên số một, thì bạn cần chọn công nghệ FDM. Công nghệ SLS cho ra sản phẩm rất dòn và dễ bị gãy vỡ. Với công nghệ SLA, vật liệu cũng khá đa dang, tuy nhiên, cơ tính lại không bằng công nghệ FDM.

Ngoài ra, công nghệ FDM còn sở hữu một vũ khí bí mật, chính là sợi nhựa Composite siêu bền!

Tuy vậy, nếu cần thiết, công nghệ SLS cho ra vũ khí còn ghê gớm hơn, chính là in 3D kim loại !

Một số trường hợp, khi in 3D không đảm bảo được cơ tính yêu cầu, có thể sử dụng in 3D như một công đoạn tạo mẫu mockup cho công tác đúc khuôn mẫu cháy.

Đặc tính làm việc của sản phẩm
Một số mẫu sản phẩm cần đặc tính dẫn nhiệt, dẫn điện hoặc thậm chí là trong suốt! Hầu hết các công nghệ in 3D đều có chất liệu đặc biệt đáp ứng các yêu cầu kể trên. Nếu ưu tiên độ trong suốt, hãy sử dụng công nghệ in 3D resin, sản phẩm dẫn điện thì sử dụng công nghệ FDM với vật liệu có điện trở rất thấp (nhờ bột đồng).
 


Top