Công ty Yamazaki Mazak (trụ sở chính tại tỉnh Ai Chi Nhật Bản) đã phát triển thành công máy gia công INTEGREXiAM, tích hợp hai bộ phận chính: hệ thống in 3D ứng dụng công nghệ in xếp lớp và hệ thống gia công cắt gọt. INTEGREXiAM đã được mang đến triển lãm và giới thiệu sản phẩm tại hội chợ máy công cụ lần thứ 27 được tổ chức tại Tokyo Big Sight (Ariake,Tokyo).
INTEGREXiAM là một máy in 3D lai, sử dụng phương pháp in xếp lớp để tạo hình sản phẩm. Đầu in sẽ phun bột kim loại lên bề mặt gia công, đồng thời chiếu tia laser vào bột kim loại này, tùy vào chất liệu bột kim loại, phần bột đó sẽ bị nóng chảy hay hóa rắn. Với phương pháp này chúng ta có thể hòa trộn vật liệu nền với một kim loại khác để tạo ra các hợp kim khác bền vững hơn. Chẳng hạn như siêu hợp kim “Inconel 718” với thành phần chính là Niken, thường được sử dụng trong các chi tiết máy trong công nghiệp hàng không vũ trụ. Vật liệu này cũng được chế tạo bằng phương pháp in 3D xếp lớp trên vật liệu nền.
Về cấu tạo đầu in 3D được gắn vào trục chính và có thể tự động thay đổi đầu in (Automatic exchange). Tùy vào hình dạng mô hình và điều kiện gia công, loại bột kim loại được sử dụng để gia công, mà chúng ta có thể sử dụng các loại đầu in khác nhau. Các đầu in này đã được tich hợp sẵn vào trong máy in với hai loại đâu in khác nhau gồm loại tạo hình tốc độ cao và loại tạo hình với độ chính xác cao. Tại đầu in còn được tích hợp thiết bị Manifold-Docking để có thể tháo lắp dễ dàng đường dẫn bột kim loại (vật liệu).
Phần tạo ra sản phẩm gồm có hai bước chính:
Bước 1: in 3D sản phẩm với hình dạng tương đối giống với vật mẫu cần tạo ra theo phương pháp tạo hình xếp tầng.
Bước 2: Sản phẩm sau đó sẽ được hoàn thiện với độ chính xác cao bằng phương pháp gia công cắt gọt.
Việc sử dụng cùng lúc phương pháp in 3D và phương pháp gia công cắt gọt như trên, có hiệu quả rất cao trong trường hợp sản xuất các sản phẩm với số lượng ít, giảm đáng kể thời gian gia công, rút ngắn được thời gian chuẩn bị nguyên liệu. Ngoài ra phương pháp này đang được kỳ vọng là một bươc tiến lớn tạo sự đột phá thay đổi căn bản công đoạn gia công, thiết kế các chi tiết trong sản xuất hơn so với kiểu truyền thống. Đặc biệt sẽ có hiệu quả rất lớn nếu như áp dụng phương pháp này trong các ngành sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao, gia công phức tạp, đơn giá cao như các ngành hàng không vũ trụ, năng lượng và y học.
Nguồn: Tech on