３bước trong quy trình in 3D kim loại

Ngày tạo: 25/08/2020 9:51:12 SA

Kỹ thuật in 3D trên kim loại đã mở ra một con đường mới trong giới công nghệ và thương mại. Từ bây giờ khi chi phí sản xuất công cụ được loại bỏ và giá thành của từng bộ phận đã được giảm đáng kể thì sẽ đem lại nhiều lựa chọn phân bổ ngân sách cho một việc khác. Ngoài ra, việc in 3D trên kim loại có thể được tự động hóa vì máy in có thể tự động tạo ra các bộ phận từ các dữ liệu thiết kế.

 

Các nhà sản xuất uy tín hiện nay đã và đang áp dụng kỹ thuật in này để nhanh chóng sản xuất các bộ phận của mô hình thử nghiệm bằng phương pháp in 3D kim loại cũng như in các linh kiện thay thế nguyên mẫu theo yêu cầu.

 

Tuy nhiên, rất ít người biết được quy trình của việc in 3D kim loại vận hành ra sao thì điều này cũng không mấy ngạc nhiên phải không nào?
Kỹ sư ứng dụng Tripp Burd đã hướng dẫn cách thực hiện toàn bộ quy trình in 3D kim loại Markforged trong video này, từ khâu thiết kế đến khả năng ứng dụng của các bộ phận kim loại có thể đạt đến ngưỡng như thế nào.

 

 

Quy trình in kim loại 3D gồm có 3 bước chính là In, Rửa và Thêu kết. Ở mỗi bước đều có những khu vực hoạt động riêng biệt đó chính ra điểm khác biệt giữa in kim loại 3D và sản xuất truyền thống.

 

Bước 1 - In

  

 

Mọi bộ phận khi được in 3D đều bắt đầu với CAD thiết kế của bộ phận đó. Sau đó  dữ liệu sẽ được xuất sang STL và tải lên phần mềm Eiger. Và Eiger là một hệ thống quản lý in và cắt lát dựa trên máy chủ ảo (đám mây) đi kèm với tất cả các sản phẩm của Markforged. Phần mềm Eiger sẽ tự động định hình cấu tạo của các bộ phận, phụ tùng dựa trên vật liệu và máy in được sử dụng trong công việc

 

Khi phần mềm Eiger cắt lát các bộ phận, chúng sẽ được phóng to lên để tính đến sự co ngót và biến dạng trong quá trình hạ nhiệt.  Sau khi Eiger đã cắt các bộ phận thành các lớp riêng biệt và xác định các khối cơ sở , đồng thời xây dựng các giá đỡ và bè bên dưới của vật phẩm

 

Eiger có thể theo dõi được tiến trình của bộ phận kim loại qua từng giai đoạn của quy trình. Sau khi chuẩn bị bản in bằng phần mềm in, thì chuyển đến máy in 3D kim loại, Metal X.

 

Trước khi bắt đầu in,Metal Xtự động hóa đồng bộ dữ liệu và cân bằng bề mặt in bằng quy trình chạm đầu phun độc đáo để đảm bảo lớp đầu tiên được in đúng cách. Bản in được tạo ra từ hai vật liệu được lưu trữ trong khoang được làm nóng nằm ở phía trên cùng của máy in. Chất liệu đầu tiên là kim loại và thứ hai là chất liệu giải phóng gốm. Vật liệu sợi này là bột kim loại lơ lửng an toàn trong chất kết dính hai phần bằng nhựa. Các sợi được làm nóng và đùn lên một tấm xây dựng, trên đó bộ phận được xây dựng từng lớp. Vật liệu giải phóng được ép đùn vào mặt phân cách giữa bộ phận và giá đỡ của nó, vì vậy khi bộ phận ra khỏi lò, rất dễ dàng lấy ra. 

 

 

Khác với máy in kim loại 3D khác, quy trình của máy Metal X không sử dụng bột kim loại rời, nên quy trình làm việc sẽ an toàn và tiết kiệm chi phí hơn.

 

Hệ thống Markforged Metal X có khả năng in Thép không gỉ 17-4 PH, H13, A2 và D2 Thép công cụ, Đồng và Inconel 625, cùng với một số vật liệu khác hiện đang được phát triển. Bạn có thể dễ dàng chuyển đổi giữa các vật liệu với một sự thay đổi nhanh chóng.

 

Máy in sẽ thông báo cho bạn qua email khi các bộ phận được in xong. Tại thời điểm này, bạn có thể đi đến máy in, tháo các bộ phận ra khỏi bàn dựng và làm sạch khung in.

 

Ở giai đoạn này, phần in có dạng màu xanh lá cây. Sau đó, sản phẩm đã được in sẽ bước sang quy trình thứ hai - rửa

 

Bước 2 - Rửa

 

 

Trong giai đoạn rửa, Markforged Wash-1 loại bỏ chất liệu kết dính của vật phẩm trong bước in trước. Lấy phần màu xanh lá cây ra khỏi máy in và cho vào giỏ làm sạch, sau đó cho vào dung môi.

 

Ở giai đoạn này, thời gian làm sạch sẽ khác nhau, từ vài giờ đến vài ngày, tùy thuộc vào khu vực dày nhất của bộ phận. Sau khi rửa, vật phẩm sẽ có màu nâu. Sau đó, chúng ta bước vào quá trình thiêu kết - Sinter

 

Bước 3 - Thêu kết

 

 

 

Quá trình thiêu kết biến các bộ phận màu nâu thành các bộ phận hoàn toàn bằng kim loại. Vì lý do này, nhiệt độ được tăng lên từ từ để đốt cháy các dấu vết của vật liệu kết dính còn sót lại. Khi nhiệt độ tăng gần đến điểm nóng chảy của vật liệu, các hạt kim loại kết hợp với nhau tạo thành một phần kim loại bền chắc.

 

Markforged Sinter-2 là lò nung chảy được thiết kế để sản xuất số lượng vừa và các bản in lớn hơn. Sinter-2 và các lò thiêu kết Markforged khác sử dụng bể khử trùng không chứa carbon để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng thành phẩm và thành phần hợp kim.

 

Mỗi lần chạy mất khoảng một ngày và phần mềm Eiger có thể được sử dụng để giám sát từ xa. Khi hoạt động hoàn tất, khay nạp với các bộ phận kim loại đã hoàn thiện có thể được lấy ra khỏi lò. Sau khi dỡ hàng khỏi máy, các bộ phận này đã sẵn sàng để sử dụng.

 

Trong lò, lớp vật liệu in giữa khung và các thành phần máy in trở thành bột. Điều này cho phép cấu trúc được cố định trên bè để kiểm soát tốt hơn độ co ngót và độ chính xác trong suốt quá trình, và dễ dàng giải phóng sau khi thiêu kết.

 

Ở giai đoạn này, bộ phận của bạn đã được thiêu kết hoàn toàn và sẵn sàng để sử dụng. Quá trình xử lý sau, đánh bóng hoặc các xử lý khác cần thiết có thể được thực hiện trên ứng dụng cuối cùng, nhưng trong nhiều ứng dụng, độ chính xác và độ bền của bộ phận có nghĩa là nó có thể được cài đặt sau quá trình này.

Nguồn: Markforged

Data Design Việt Nam

http://datadesign.vn/
 

---

Tags: data design data design viet nam ddv markforged price 3d markforged markforged carbon markforged 3d printer markforged metal mark two 3d printer markforged máy in 3d máy in kim loại máy in markforged