Hiện tại,trên thế giới có hai phương pháp gia công in 3D sử dụng công nghệ in phun đó là : Phun chất kết dính (binder jetting) và phun vật liệu (material jetting). Trong bài viết này chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu về cách thức hoạt động, ưu, nhược điểm của cả hai phương pháp đó.
1. Phương pháp in phun chất kết dính
Cấu tạo cơ bản của máy in phun 3D theo hình thức phun chất kết dính
Phương pháp in phun chất kết dính, tức là vật liệu được phun ra ở đây sẽ là chất kết dính, và điểm đến sẽ một thùng chứa vật liệu (cấu thành lên sản phẩm) ở dạng bột theo một hình dạng đã được xác định. Tại đó các lớp vật liệu sẽ từ từ được hình thành nhờ sự bám dính. Và cũng giống như nhiều phương pháp sử dụng thùng chứa khác mà chúng tôi đã giới thiệu (công nghệ in thạch bản, công nghệ DLP,…) khi một lớp của sản phẩm được hoàn thiệt, thùng chứa sẽ được hạ xuống từng chút một. Một thanh cán hoặc lưỡi dao sẽ lấp và cán phẳng bề mặt của thùng chứa, chuẩn bị cho quá trình in lớp tiếp theo.
Ưu điểm của phương pháp này, cũng giống như phương pháp SLS (thiêu kết bằng laser- selective laser sintering), đó là làm giảm yêu cầu về vật liệu hỗ trợ, do bản thân thùng chứa đã đóng vai trò này rồi. Thêm vào đó, khoảng vật liệu có thể sử dụng phương pháp này để gia công cũng rất rộng, bao gồm cả các vật liệu như ceramics hay vật liệu từ thực phẩm. Một ưu thế đặc biệt nữa đó là khả năng trộn màu trực tiếp, thông qua việc nhuộm và sử dụng nhiều màu cho chất kết dính.
Tuy nhiên, sản phẩm sau khi thu được từ phương pháp này có độ bền không được tốt lắm (nếu so sánh với phương pháp thiêu kết bằng laser), nên sẽ cần phải có quá trình xử lý sau gia công để tăng cường các đặc tính kỹ thuật.
2. Phương pháp in phun vật liệu
Cấu tạo cơ bản của máy in phun 3D dạng in phun vật liệu
Phương pháp in phun vật liệu, là phương pháp in 3D mà tại đó vật liệu in (thường ở trạng thái lỏng hay nóng chảy) được phun một cách lựa chọn thông qua đầu phun kép. Đầu phun kép tức là ngoài đầu phun chính (để phun vật liệu in) thì sẽ có thêm đầu phun phụ đồng thời phun vật liệu hỗ trợ. Tuy nhiên, vật liệu thường được sử dụng trong phương pháp này là vật liệu nhựa lỏng quang hóa, nên có thể làm rắn hóa bằng ánh sáng UV ngay sau khi mỗi lớp vật liệu được hình thành.
Đặc điểm của phương pháp này, đó là khả năng đồng thời lắng đọng, tạo hình với nhiều vật liệu. Điều đó có nghĩa là, một chi tiết đơn lẻ có thể được sản xuất với nhiều vật liệu khác nhau, và theo đó sẽ có các tính chất, đặc tính kỹ thuật khác nhau. Ngoài ra, phương pháp in phun vật liệu cũng được đánh giá là một trong những phương pháp in 3D có độ chính xác rất cao, tạo ra sản phẩm tương đối gần với thiết kế và có bề mặt rất mịn sau khi hoàn thành.
Theo THE FREE BEGINNER`S GUIDE TO 3D PRINTING, 3dprintingindustry
1. Phương pháp in phun chất kết dính
Cấu tạo cơ bản của máy in phun 3D theo hình thức phun chất kết dính
Phương pháp in phun chất kết dính, tức là vật liệu được phun ra ở đây sẽ là chất kết dính, và điểm đến sẽ một thùng chứa vật liệu (cấu thành lên sản phẩm) ở dạng bột theo một hình dạng đã được xác định. Tại đó các lớp vật liệu sẽ từ từ được hình thành nhờ sự bám dính. Và cũng giống như nhiều phương pháp sử dụng thùng chứa khác mà chúng tôi đã giới thiệu (công nghệ in thạch bản, công nghệ DLP,…) khi một lớp của sản phẩm được hoàn thiệt, thùng chứa sẽ được hạ xuống từng chút một. Một thanh cán hoặc lưỡi dao sẽ lấp và cán phẳng bề mặt của thùng chứa, chuẩn bị cho quá trình in lớp tiếp theo.
Ưu điểm của phương pháp này, cũng giống như phương pháp SLS (thiêu kết bằng laser- selective laser sintering), đó là làm giảm yêu cầu về vật liệu hỗ trợ, do bản thân thùng chứa đã đóng vai trò này rồi. Thêm vào đó, khoảng vật liệu có thể sử dụng phương pháp này để gia công cũng rất rộng, bao gồm cả các vật liệu như ceramics hay vật liệu từ thực phẩm. Một ưu thế đặc biệt nữa đó là khả năng trộn màu trực tiếp, thông qua việc nhuộm và sử dụng nhiều màu cho chất kết dính.
Tuy nhiên, sản phẩm sau khi thu được từ phương pháp này có độ bền không được tốt lắm (nếu so sánh với phương pháp thiêu kết bằng laser), nên sẽ cần phải có quá trình xử lý sau gia công để tăng cường các đặc tính kỹ thuật.
2. Phương pháp in phun vật liệu
Cấu tạo cơ bản của máy in phun 3D dạng in phun vật liệu
Phương pháp in phun vật liệu, là phương pháp in 3D mà tại đó vật liệu in (thường ở trạng thái lỏng hay nóng chảy) được phun một cách lựa chọn thông qua đầu phun kép. Đầu phun kép tức là ngoài đầu phun chính (để phun vật liệu in) thì sẽ có thêm đầu phun phụ đồng thời phun vật liệu hỗ trợ. Tuy nhiên, vật liệu thường được sử dụng trong phương pháp này là vật liệu nhựa lỏng quang hóa, nên có thể làm rắn hóa bằng ánh sáng UV ngay sau khi mỗi lớp vật liệu được hình thành.
Đặc điểm của phương pháp này, đó là khả năng đồng thời lắng đọng, tạo hình với nhiều vật liệu. Điều đó có nghĩa là, một chi tiết đơn lẻ có thể được sản xuất với nhiều vật liệu khác nhau, và theo đó sẽ có các tính chất, đặc tính kỹ thuật khác nhau. Ngoài ra, phương pháp in phun vật liệu cũng được đánh giá là một trong những phương pháp in 3D có độ chính xác rất cao, tạo ra sản phẩm tương đối gần với thiết kế và có bề mặt rất mịn sau khi hoàn thành.
Theo THE FREE BEGINNER`S GUIDE TO 3D PRINTING, 3dprintingindustry