Ban đầu công nghệ này chỉ được sử dụng trong việc tạo các mô hình 3D từ bản vẽ kĩ thuật trên máy tính với các nguyên vật liệu là nhựa.. Công nghệ in 3D kim loại là công nghệ tạo ra các s
Trang 1Mở dau
Cải tiên và phát triển công nghệ luôn là xu hướng qua nhiều thê kí, trong cộng nghệ gia công kim loại cũng đã trải qua rất nhiều quá trình phát triển và đổi mới Từ những phương pháp đơn giản thô sơ ban đầu như rèn, đúc cho đến những công nghệ tiên tiễn của công nghệ hiện đại như CNC Qua nhiều thể kỉ các phương pháp ngày càng được cải tiễn hơn về tính cơ-hóa, độ chính xác,v.v hoặc là tạo ra một công nghệ mới với độ chính xác vượt trội và tỉnh xảo hơn Nhưng con người luôn muốn tìm ra phương thức sản xuất, chế tạo nhanh hơn nữa, điều đó thúc đây công nghệ phát triển thêm I bậc nữa, một công nghệ mà có thể xử lý chế tạo những chỉ tiết phức tạp hơn, một công nghệ mà chỉ can | lan bam | lan gia céng co ban lap di lap lại là đã có được sản pham mong muốn Lấy ý tưởng từ công nghệ in 3D, sự ra đời của công nghệ mới trong thế ki 21 đã được ra đời, công nghệ in 3D kim loại Ban đầu công nghệ này chỉ được sử dụng trong việc tạo các
mô hình 3D từ bản vẽ kĩ thuật trên máy tính với các nguyên vật liệu là nhựa Công nghệ
in 3D kim loại là công nghệ tạo ra các sản pham i in băng kim loại, giúp khắc phục được những nhược điểm của công nghệ in 3D truyền thống trước đó, cho ra những sản phẩm
có độ bền cao.In 3D kim loại khác với những công nghệ m 3D như EBM, DMLS, DED, SLM,v.v công nghệ này sử dụng vật liệu đầu vào là bột kim loại và áp dụng nguồn năng lượng tia laser với cường độ lớn Từng lớp kim loại sẽ được đấp lớp, dần dần tạo thành san pham hoàn chinh, với công nghệ này, chỉ cần lập trình sau đó đưa vào máy thì một
mô hình bé bằng nắm tay hay cái khung xe đạp và thập chí cả mộ cây cầu được tạo ra thay vì phải qua nhiều công đoạn gia công và chế tác kim loại khác nhau Từ đó công nghệ này đang dần trở thành xu hướng và mục tiêu phát triển trong tương lai của con nguoi
Muc 1
1.1 Cac công nghệ gia công kim loại truyền thống và công nghệ in 3D
-Qua nhiều thể kỉ công nghệ gia công kim loại của con người ngày càng phát triển và đối mới Khởi đầu là công nghệ rèn khởi đầu bởi nhưng con người ở thời kỳ đồ đá, sau đó là công nghệ đúc với độ chính xác cao hơn Qua nhiều thể kỉ công nghệ gia công kim loại đạt đến trình độ tĩnh xảo, đi đầu là công nghệ CNC Ở thế kỉ hiện tai thé giới công nghệ đang đón lấy công nghệ mới với độ chính xác và tỉnh xảo cao hơn, công nghệ in 3D kim loại
1.1.1 Ưu nhược điểm của công nghệ in 3D:
+Ưu điểm chính - có thê sản xuất các sản phẩm/bộ phận phức tạp mà các phương pháp gia công truyền thống không thể sản xuất được
-May in 3D chi co thé san xuat cac chi tiết phức tạp mà không cần Sự trợ giup của công
cụ, đồ đạc, máy tiện hoặc khuôn mẫu, trực tiếp đến việc sản xuất đồ họa 3D như STL/Step /Solid Sản phẩm là một mô hình 3D thật
Trang 2- Theo kích thước của sản phẩm, nó có thê được gia công trong vòng vải giờ và các cầu trúc phức tạp cũng có thê được gia công cùng một lúc mà không cân hàn, điều này có thê tiết kiệm thời gian và hiệu quả hơn so với sản xuất truyền thống
- Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm thép không gi, hợp kim nhôm, hợp kim titan, thép khuôn, bột nano-tantalum, bột nano-vonfram, bột tantalum hình cầu, bột vonfam hình cầu, hop kim coban-crom, hop kim Niken-crom, dong, V.V
Tóm lại là khi công nghệ truyền thông không thê làm được In 3D cung cấp một giải pháp khác
+Nhược điểm:
= In 3D kim loại không hoàn hảo Không nhanh và rẻ như sản xuất truyền thong khi ché tao các bộ phận thông thường/bộ phận tiêu chuẩn Vì vậy, việc sản xuất hàng loạt vẫn chưa khả thi
“_ Bột kim loại đắt hơn nhiều so với vật liệu kim loại "thông thường”
" Thiét bi may in 3D kim loai dat tién, gian tiép lam tang gia thanh
= San pham in yêu cầu xử lý bề mặt, sai số và độ chính xác thấp hơn so với gia công CNC truyền thống
=“ Tùy thuộc vào kích thước của máy in, không thê sản xuất một số phôi có kích thước lớn hơn
1.1.2 So sánh ưu điểm của công nghệ in 3D với các công nghệ tiền nhiệm trước đó: +In 3D so với rèn:
" Dộ chính xác của im 3D cao hơn
= Chế tạo được những chỉ tiết phức tạp, nhỏ hơn phương thức rèn truyền thống
" Chế tác kim loại có tính cơ-hóa cao
" Không tốn nhiều nhân lực
= Nang suat cao hơn
+In 3D so với Đúc:
Chế tạo được những chỉ tiết phức tạp, nhỏ hơn phương thức đúc truyền thống
“ Điều chỉnh được ứng suất trong sản phâm một cách chính xác, giảm thiểu khả năng dị tật trên sản phâm
=_ Không cần khuôn, các thông số cũng như kích cỡ và hình dáng được lưu trữ lại trên hệ thống máy tính
" Han ché duoc hao tén vat liệu
Trang 3¢ có thê thực hiện được ở tất cá các loại mẫu thiết kế, không bị hạn chế bởi độ phức tạp của bề mặt hay độ khó về cau trúc thiết kế Chi can 1 lần thao tác là có thê in ra được toàn bộ sản phâm dù có cầu trúc phức tạp đến đâu
« _ Việc vận hành máy 1n tương đối dễ đàng, có thể đào tạo nhân sự vận hành một cách nhanh chóng mà không bắt buộc phải có nhân sự được đào tạo chuyên nghiệp
¢ (C6 thé in nhiéu mau cing một lúc mà không cần phải có nhiều người tham gia điều
khiển
« - Ít gặp lỗi trong quá trình gia công
1.2 Tại sao công nghệ in 3D kim loại chưa được phố biến ở Việt Nam:
« - Chi phí sở hữu máy còn cao, và nguyên vật liệu của một số máy còn cao khi đòi hỏi sản phâm có độ bền cao, các máy rẻ hơn cho độ bền và chính xác còn thấp
« - Chưa có chuyên viên hay ngành đào tạo chuyên môn nào về in 3D kim loại tại Việt Nam
« _ Đôi khi các thiết kế của săn không phù hợp với in 3D
« Da phan cac may in bi han ché vé thông số độ mịn của sản phâm, phải xử ý hậu
kỳ, các loại có độ mm cao thì lại quá dat
¢ Bihan ché trong quá trình lắp ráp vì các nguyên vật liệu khác nhau với độ mịn, độ bền khác nhau
1.3 Đã có các công nghệ nào hiện nay:
1.3.1 Công nghệ EBM:
-Khái niệm: Công nghệ EBM là công nghệ sử dụng tia electron dé nung nau tryc tiếp kim loại và tạo va sau do in theo từng lớp mà không cần đến nhiều buồng in hay các bộ phận
hỗ trợ khác, sở dụng cho các chỉ tiết yêu cầu đồ bền cao và chính xác
-Ưu nhược điểm:
+Ưu điểm:
® EBMI thích hợp cho việc sản xuât các sản phâm kim loại có độ chính xác cao và độ bèn
© Có khả năng ¡in các chỉ tiết phức tạp và cấu trúc lưới
® Không đòi hỏi bộ phận hồ trợ nhiều so với nung chảy băng laser
e Mat độ dày (từ đó độ bên cao) nhờ nung chảy hoàn toàn kim loại
+Nhược điểm:
s - Quá trình EBM diễn ra chậm hơn một chút so với một 36 công nghệ 1n 3D kim loại khác
¢ Thểtích¡n nhỏ (đường kính tối đa 350 mm và chiều cao 380 mm)
e - Chi phí cơ sở hạ tầng và máy móc có thê đắt đỏ
® Lựa chọn vật liệu hạn chế (chỉ hợp km titan hoặc crom-coban)
-Phương thức hoạt động:
Trang 4+M6 hinh dau tién sẽ được thiết kế trên máy tính bằng các phần mềm STL, Step hoặc Solid Sau đó chuyên dữ liệu vào máy và vận hành
+Qua trình in sẽ diễn ra trong buồng chế tạo chân không nhằm kiêm soát nhiệt lượng +Tia electron sẽ nấu chảy hoàn toàn kim loại và được điều khiển bằng một hệ thống quan học điện tử, quá trình được m theo từng lớp và sẽ được lập lại nhiều lân cho tới khi lớp in cuôi cùng được in
+Sau khi in bề mặt sẽ được trãi qua phân đoạn hậu kỳ đề tăng chỉ số độ mịn đồng thời loại bỏ các câu trúc dư thừa và tái sử dụng lại chúng
+Công đoạn cuối cùng là chuẩn đoán qua quét laser ( nếu cần )
1.3.2 Công Nghệ DMLS:
-Khái nệm: DMLS là công nghệ sử dụng chùm tia laser để nung chảy bột kim loại, sản phẩm 3D sẽ được in theo tầng lớp xếp lên nhau Bột kim loại sẽ đc trãi đều lên tam in chịu nhiệt cao và sau đó các đó các chùm tia laser sẽ băn các hạt kim loại và nung chảy chúng với độ chính xác và tốc độ cao, các hạt chảy ra tạo thành lớp và qua trình đó được lập đi lập lại nhiều lần cho tới khi lớp in cuối cùng được hoàn tắt
-Ưu nhược điểm:
+Ưu điểm:
® DMLS có kha nang in các bộ phận kim loại chức năng có độ bền cao bằng nhiều loại kim loại
e - Có thể in hỗn hợp nhựa (nylon) và kim loại (nhôm)
® DMLS là quy trình in có dày cao, có thê tạo ra các kích thước tính năng rất nhỏ Điều nay là do chùm tia laser DMLS co thé hẹp tới 100 micromet
bộ phận cao hơn
® DMLS sử dụng tia laser có công suất thấp hơn so với may SLM va EBM Do do,
no tao ra bể tan chảy nhỏ hơn và không thé in các lớp rat cao Điều này cuối cùng dẫn đến bán in chậm hơn và đo đó chỉ phí cho mỗi bộ phận cao hơn
-Phương thức hoạt động:
Trang 5+Mô hình đầu tiên sẽ được thiết kế trên máy tính bằng các phần mém STL, Step hoac Solid Sau đó chuyên dữ liệu vào máy và vận hành
+Đầu tiên, buồng chế tạo của máy in DMLS sẽ được bơm đây khí trơ (nitrogen hoac argan) Sau do, buồng 1n và bột được làm nóng trước đến nhiệt độ ïn tối ưu
+Sau đó, một lớp bột kim loại mỏng được trải trên nền in và tia laser công suất cao quét mặt cắt ngang của bộ phận làm tan cháy hoặc nung chảy các hạt kim loại lại với nhau và tạo ra lớp đầu tiên của bộ phan in 3D
+Cudi cùng, khi quá trình quét lớp đầu tiên hoàn tất, nền tảng xây dựng sẽ di chuyên xuống một độ cao lớp và lưỡi sơn lại trải một lớp mới lên lớp đã in trước đó, quá trình này được lặp lại nhiều lần khi xây dựng bộ phận ở từng lớp mội
+Sau khi in xong sẽ cần xử lý nhiệt để giảm ứng suất của sản phẩm
1.3.3 Công nghệ SLM:
-Khai niém: SLM cũng sử dụng công nghệ tương tự với DMLS, sử dụng các chum tia laser để nung chảy các hạt kim loại và liên kết chúng qua nhiều lớp, nhưng lại có cải tiễn vượt trội hơn DMLS
-Ưu nhược điểm:
+ƯUu điểm:
SLM cho phép m các sản phâm với độ chính xác rất cao, đặc biệt là các chỉ tiết phức tạp SLM co kha nang tao ra cac san pham kim loai co cầu trúc phức tạp và các chi tiết không thê sản xuât băng cách gia công truyền thông Nó cũng có thê tạo ra sản phâm tùy chỉnh
đề dàng
Về nguyên vật liệu kim loại, SLM sử dụng được đa dạng kim loại, hợp kim hon là các công nghệ in khác
SLM cho phép tạo ra cấu trúc lưới kim loại độc đáo, giúp giảm trọng lượng của sản pham
và cải thiện hiệu suất
+Nhược điểm:
Giá thành sở hữu, đầu tư máy SLM cao hơn các máy khác
Tốc độ in còn chậm hơn so với các phương thức gia công kim loại truyền thông Kích thước sản phẩm bị giới hạn tùy theo máy
Cần sử lý hậu kì về nhiệt và độ mịn
-Phương thức hoạt động:
+Qua trinh in bat dau bang việc chuẩn bị mô hình 3D và tạo tệp S TL được gửi tới may i +Buồng chế tạo chứa đầy bột kim loại và thường được làm nóng trước
Trang 6e +C63 buông chứa bột trong một máy in SLM là buông chứa bột phân phối (power supply), buông chứa bột chế tạo (power bed), buông chứa bột dư (buồng 3), 3 buông bột được đặt trên một pittông không có định
+Khi máy đã sẵn sàng, một lớp bột mỏng sẽ được phủ lên bản in bằng một con lăn đặc biệt
+Chọn lọc các vị trí xác định đã được lập trình sẵn bằng phần mềm máy tính (CAD), chùm tia laser sẽ làm tăng nhiệt độ của các hạt bột tại những vị trí này đến điểm nóng chảy
+Chum tia laser làm tan chảy bột một cách có chọn lọc, tạo thành lớp đầu tiên của chỉ tiết
cần định hình
+Sau đó, bảng in đi xuống một chút và một lớp bột kim loại mới được trải lên lớp đầu tiên Lớp mới này cũng được nấu chảy và hợp nhất với lớp trước Các bước này được lặp lại cho đến khi thu đc vật thể in 3D mong muốn,
+Mô hình phải được làm nguội bên trong buồng chế tạo để đảm bảo các đặc tính cơ học được tối ưu và sau đó nó có thê được lây ra và tách khỏi bề mặt xây dựng một cách thủ công Các cầu trúc hỗ trợ cũng được loại bỏ và mô hình đã sẵn sàng để sử dụng, nhưng cân xử lý hậu kỳ vì lớp hoàn thiện bề mặt của các bo phan in SLM có thê hơi thô và cũng như xử lý nhiệt để giảm ứng suất bên trong sản phẩm
1.4 Lara chọn công nghệ phù hợp cho Việt Nam
s* Mặc dù bị cản trở về giá, nhưng những gì mà công nghệ SLM mang lại rat dang dé đánh đôi và đầu tư phat trién cho hiện tại và tương lai khi nhưng công nghệ mới ngày càng được phát triển, nắm bắt cơ hội trong tương lai là điều cần thiết.Đầu tư vào công nghệ SLM là một lựa chọn tốt nhất trong các công nghệ in 3D kim loại hiện nay
~So sánh SLM với các công nghệ tương tự ( EBM, DMLS):
+Với EBM: Về độ bên thì EBM sở hữu độ bèn tốt hơn do có lớp in dày hơn, nhưng van
đề này có thể được giải quyết qua quá trình xử lý nhiệt nhưng SLM lại cho ra sản phẩm với độ chỉ tiết và chính xác cao hơn rất nhiều so với EBM, do EBM chỉ có I tia xử ly in, còn SLM lai co tir 1 dén 12 chim tia laser xtr ly cùng lúc, cũng vì thế mà toc độ cũng sẽ nhanh hơn rất nhiều EBM có độ kiểm soát độ mịn kém hơn SLM nên sẽ cần phân đoạn hậu kì xử lý phức tạp hơn Khối lượng ín cũng bé hơn nhiều so với SLM Nguyên liệu in của SLM cũng nhiều hơn và EBM thì kén chọn vật liệu rất nhiều Năng lượng tiêu tốn cũng rất nhiều so với SLM
Với DMLS: sở hữu công nghệ tương đồng nhưng DMLS lại thu thiệt về một số yếu tố.Về năng lượng DMLS tiêu tốn năng lượng ít hơn so với cả SLM và EBM, nhưng cũng chính về thế mà tốc d6 in cham hon rat nhiéu so voi EBM va SLM Cong suat tiêu thụ thấp hơn cũng dẫn đến việc các liên kết giữa các tầng in của DMLS cũng liên kết kém hơn so với EBM và SLM Về khối lượng in DMLS cũng có khối lượng ïn bé hơn so với SLM Nguyên liệu m của DMLS cũng không nhiều như SLM do mộ số kim loại có nhiệt lượng nóng chảy cao
-Bảng so sánh các thông số kĩ thuật giữa SLM và EBM, DMLS:
Trang 7Yêu cầu buồng chân
không cho khối lượng in v X- requires inert gas
> Với thông số và ưu điểm trên thì việc lựa chọn sở hữu công nghệ SLM là sự đúng
dan và hợp lý cho Việt Nam
Mục 2
2.1 Cầu tạo thành phần chính của một máy in 3D sử dụng công nghệ SLM và cách
thức hoạt động:
-Buông ïn: có tat ca 3 buồng in:
+Buong trữ bột m: đây là là buông chứa bộ mm 3D cung câp nguyên liệu cho buông mm chê
tạo
+Buồng chế tạo: đây là buông đảm nhiệm công việc gia công, tại đây có laser sẽ gia cong
các lớp bột lẫy từ buông bột in, dưới buồng chế tạo là một hệ thông nâng đỡ có bản in
phía trên theo chiều dọc để gia công cũng như lấy sản phẩm Đây cũng là buồng mà mà
sản phẩm đc trực tiếp lấy ra sau khi chế tạo xong
+Buồng trữ bột thừa: các lớp bột sau khi đc lấy từ buồng bột in qua buông chế tạo bởi
thanh trượt, phần dư thừa sẽ vào buông này và sử dụng lại cho lan in sau
-Thanh trượt: công dụng dùng đề lấy bột in từ buồng bột in và trán lên bề mặt bàn in của
buông chế tạo lớp bột lấy từ buông bột ïn, sau đó thanh trượt này tiếp tục đây các phần
bột thừa qua buồng trữ bột thừa
-Cụm hệ thống thấu kính laser: hệ thống này gồm nhiều tắm kính và có thể chuyên động
nhằm thay đổi kích thước, vị trí bắn, tốc độ, cũng như độ mạnh yếu của các chùm laser
Trang 8-Hệ thống phóng laser: nằm phía trong thông thâu kính là hệ thống laser cường độ cao bao gồm I-12 laser
- Hệ thống làm mát laser: vì sử dụng cường độ cao với thời gian dài lên đến nhiều giờ đồng hồ nên hệ thông phóng laser sẽ cần phải có một két nước làm mát đề làm nguội hệ thông phóng laser sau môi lần chế tạo
-Hệ thống khí phun và hút khí trơ: quá trình chế tạo bằng sản sinh | lượng lớn nhiệt, bởi
vì thế các buồng chứa cần phải được bơm khí trơ (mitrogen hoặc argan) dé lam mat buồng
in, khi trợ được bơm vào và tản đều liên tục nhờ hệ thông quạt và khe gió để lượng khí trơ được thoát ra buồng chứa khí
-Hệ thống hút bột in: sau khi quá trình in hoàn tất ban in sẽ từ từ nâng lên, lúc này lớp bột thừa bao quanh sản phẩm sẽ được người đứng máy điều khiển hút hoặc tự động ở một số máy
-Hệ thống điện: hệ thống điện và cáp được đặt ở phía sau máy một cách gọn gảng +* Cách thức hoạt động:
-Quá trình in bắt đầu bằng việc chuẩn bị mô hình 3D và tạo tệp STL được gửi tới máy in
-Buông chế tạo chứa đầy bột kim loại và thường được làm nóng trước
+Có 3 buông chứa bột trong một máy in SLM là buồng chứa bột phân phối (power supply), buồng chứa bột chế tạo (power bed), buông chứa bột dư (buồng 3), 3 budng bét được đặt trên một pittông không cô định
-Khi máy đã sẵn sàng, một lớp bột mỏng sẽ được phủ lên bản in bằng một con lăn đặc biệt
-Chọn lọc các vị trí xác định đã được lập trình sẵn bằng phần mềm máy tính (CAD), chùm tia laser sẽ làm tăng nhiệt độ của các hạt bột tại những vị trí này đến điểm nóng chảy
-Chùm tia laser lam tan chảy bột một cách có chọn lọc, tạo thành lớp đầu tiên của chỉ tiết
cần định hình
-Sau đó, bang in đi xuống một chút và một lớp bột kim loại mới được trải lên lớp đầu tiên Lớp mới này cũng được nấu chảy và hợp nhất với lớp trước Các bước này được lặp lại cho đến khi thu đc vật thể in 3D mong muốn
-Mô hình phải được làm nguội bên trong buông chế tạo để đảm bảo các đặc tính cơ học được tối ưu va sau đó nó có thê được lây ra và tách khỏi bề mặt xây dựng một cách thủ công Các cấu trúc hỗ trợ cũng được loại bỏ và mô hình đã san sang dé str dung, mac di
có thê sử dụng, nhưng cần xử lý hậu kỳ vì lớp hoàn thiện bề mặt của các bộ phận in SLM
có thé hơi thô và cũng như xử lý nhiệt dé giảm ứng suất bên trong sản phẩm
2.2 Các rủi ro và cách xử lý khi sử dụng công nghệ SLM:
-Tuy công nghệ in 3D SLM có những quy chuẩn nghiêm ngặt về vận hành và sản xuất, tuy nhiên đôi khi vẫn không thê tránh được một số các rủi ro tiềm an
-Các rủi ro có thể xảy ra khi sử dụng công nghệ SLM thường liên quan tới công đoạn thiết kế, lập trình và vận hành, quá trình này là cực kì quan trọng vì nếu có sai sót thì có thê dẫn các rủi ro:
+Cấu trúc của vật thé in 3D bị biến dạng ngay trong quá trình mm:
Nguyên nhân: do lỗi thiết kế từ phần mềm in 3D (có thể do không tương thích)
Trang 9hoặc do công đoạn thiết kế, người thiết kế tỉnh chỉnh và thiết kế sai khiến các cấu trúc tang in bị lệch dẫn đến độn hoàn thiện và liên kết kém giữa các lớp in
Cách khắc phục: đây là vẫn đề thuộc về chuyên môn của người vận hành và phần mềm thiết kế, do đó cách khắc phục thì nên kiêm tra nghiêm ngặt bản vẽ cũng như tương thích trong phần mềm in mà loại máy ¡n hỗ trợ, trường hợp sản phẩm lớn và có gia tri cao thì nên tạo một mẫu thử trước từ công nghệ SLS (công nghệ SLM dựa trên SLM và có độ tương đồng nhất định về công nghệ) với các mầu thử nhựa để chắc chắn cầu trúc các tầng
đc liên kết chặt chẽ hơn và qua đó đánh giá đc bản vẽ chỉ tiết hơn
+Hỏa hoạn cháy nô:
Nguyên nhân: cháy nỗ luôn là rủi ro tiềm ân nhất trong các gia công bằng máy móc và công nghệ cao đặc biệt vì sử dụng tia laser ở cường độ cao đề chảy kim loại cũng có thê
dễ dàng dẫn đến hỏa hoạn hoặc do trục trặc về thiết bị in mà có thê dẫn đến hỏa hoạn cháy nô
Cách khắc phục: cần chạy máy đề kiểm tra và bảo dưỡng theo định kì, cũng như cân thận trong khâu sản xuất sản phẩm đề giảm khả năng hỏa hoạn, tránh ảnh hưởng đến tính mạng cũng như tải sản
+Vật liệu bị ô nhiễm:
Nguyên nhân: do nguồn cung nguyên vật liệu có vẫn đề về tính cơ-hóa của, lẫn lộn các bột kim loại in khác nhau, dính dầu, buồng chứa bột in bị lã vật thê lạ Nguyên nhân này thường dẫn đến việc trục trặc trong quá trỉnh m, các lớp m sẽ gặp van dé van dé trong việc liên kết cũng như quá (rình nâu chảy kim loại sẽ gặp vấn đề
Cách khắc phục: cần phải kiêm tra kĩ lưỡng các nguồn cung nguyên vật liệu, kiểm tra buông ï in buông chứa bột in kĩ càng trước khi im, trước khi sử dụng phải được lây mẫu thử
dé kiêm tra tính cơ-hóa, cũng như lẫn tạp chất trong vật liệu để giảm thiểu tình trang di tật trên sản phâm
+ Trục trặc máy móc và độ chính xác:
Nguyên nhân: do môi trường mà tần suất hoạt động làm giảm tuổi thọ của máy và toàn
bộ chỉ tiết của máy đặc biệt là các cảm biến laser và các bộ phận phóng laser với tần suất cao và liên tục Quá trình này diễn ra liên tục sẽ dẫn đến các trục trặc trong độ chính xác cũng như tính linh hoạt của các chúng, làm ảnh hưởng đến chất lượng, độ chính xác cũng như các liên kết bề mặt dễ đức gãy
Cách khắc phục: bảo trì và kiểm tra máy định kì, thay thế và sửa chữa kịp thời các chỉ tiết
bộ phận bị hao mòn tránh ảnh hưởng đến tiến độ và chất lượng sản phẩm làm ra 2.3 Lợi ích và hạn chế của công nghệ SLM:
2.3.1 Lợi ích:
-Không có giới hạn về thiết kế:
SLM cho phép sản xuất các mô hình phức tạp đầy đủ chức năng với các khoang bên trong và các kênh làm mát
-Giam trong lượng mot phan:
Do sự phân bồ tải trọng hợp lý và sử dụng các gân, khoang và cầu trúc lưới bên trong, các mô hình có thể nhẹ hơn đáng kê mà vẫn giữ được các đặc tính cơ học của chúng -Giam chu ky R&D:
Trang 10Việc sử dụng in 3D SLM cho phép giảm đáng kể chu kỳ sản xuất so với các phương pháp sản xuất truyền thông
-Giam chi phi:
Sau khi bộ phận được m, vật liệu không sử dụng được có thê được sang loc va tai ché, điều này cũng làm giảm lượng chất thái Ngoài ra, in 3D không yêu cầu dụng cụ đắt tiền được sử dụng trong sản xuất truyền thống
-Chất liệu phong phú:
Với công nghệ SLM, có nhiều lựa chọn về kim loại và hợp kim kim loại tùy theo nhu cầu
cu thé Ngoài kim loại, có thé in bang gom sứ và vật liệu composite
2.3.2 Hạn chế:
- Các chỉ tiết phức tạp đôi khi cần độ chính xác cao về việc điều chính tần số của lazer Dẫn đến việc đôi khi xảy ra các khuyết tật sản phẩm
-Đắt tiền, đặc biệt nếu các bộ phận không được tôi ưu hóa hoặc thiết kế cho quy trình
-Cần có kiến thức và kỹ năng thiết kế và sản xuất chuyên biệt
-Hiện tại bị giới hạn ở các bộ phận tương đối nhỏ
-Thép không gi Austenitic, loai thép khong gi phô biến nhất, có khả năng chống ăn mòn
và có thể được gia công và hàn, mặc dù chúng không thê xử lý nhiệt 316L là loại thép không gi in 3D phố biến được biết đến với khả năng chống ăn mòn vượt trội
- Thép không gi Martensitic cứng hơn nhiều so với thép austenit, nhưng giòn hơn và ít chông ăn mòn hơn 17-4 PH là thép không gi martensitic có thê được xử lý nhiệt đề phù hợp với nhiều đặc tính vật liệu khác nhau và được sử dụng rộng Tãi trong suốt quá trình sản xuất
-Thép công cụ được đặt tên theo ú ứng dụng trung tâm của chúng - làm tất cả các loại công
cụ Chúng chứa cacbua, một hợp chất cực kỳ cứng, rất quan trọng đối với khả năng cắt,
Trang 11mài, dập, tạo khuôn hoặc tạo hình Nói chung, chúng rất cứng, chống mài mòn và nhiều loại có thể sử dụng được ở nhiệt độ cao Ba loại kim loại được Im 3D pho bién nhat la thép công cụ dòng A, dong D va dong H
-Thép công cụ A Series là loại thép công cụ có thể gia công thông dụng, có khả năng cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và độ bền Có tám loại A Series, trong đó phố biến nhất là thép công cụ A2 Đó là một loại thép công cụ gia công nguội, linh hoạt, thường được sử dụng đề chế tạo chày và khuôn cũng như nhiều ứng dụng khác
-Thép công cụ dòng D được tối ưu hóa về khả năng chống mài mòn và độ cứng Chúng không đặc biệt cứng và chỉ được sử dụng cho các ứng dụng gia công nguội Loại phố biến nhất trong Dòng D là thép D2, một loại thép công cụ gia công nguội được sử dụng cho tất cả các loại dụng cụ cắt, từ lưỡi dao đến dụng cụ cắt công nghiệp và dao -Thép công cụ dòng H cắt và tạo hình vật liệu ở nhiệt độ cao (hoặc theo chu kỳ) H13 là loại thép công cụ gia công nóng được in 3D phố biến nhất Sự kết hợp giữa độ bền kim loại được in 3D tuyệt vời, độ dẻo dai, khả năng chồng mài mòn và khả năng chịu nhiệt khiến nó trở thành loại thép công cụ sử dụng chung tốt được tối ưu hóa để sử dụng ở nhiệt độ cao
-Dụng cụ kẹp bằng thép không gỉ được in 3D được sử dụng đề vận hành một tế bào uốn
tự động
2.4.2 Siêu hợp kim:
-Công nghệ in kim loại 3D khác biệt ở chỗ có thể chế tạo các hợp kim có giá trị cao với chi phi tương đổi thấp Thường khó gia công và tốn kém, in 3D cho phép các công ty sản xuất các bộ phận có hiệu suât cao với chi phi hợp lý hơn so với các phương pháp trừ Siêu hợp kim phát triển mạnh trong môi trường bat loi - những nơi có nhiệt độ cao, hóa chất ăn mòn hoặc cả hai Mặc dù có nhiều siêu hợp kim có thể in được nhưng hai nhóm phô biến nhất là Inconel va Cobalt Chrome