Do tiến bộ công nghệ nhanh chóng, in 3D kim loại đã phát triển ồ ạt trong những năm gần đây. Nhiều công ty khởi nghiệp và các nhà cung cấp đã đề xuất các quy trình in 3D kim loại mới ngày càng hợp lý, ngày càng có nhiều vật liệu tương thích hơn. In 3D kim loại phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả ngành hàng không vũ trụ, ô tô và y tế, cho phép in các bộ phận kim loại phức tạp với giá thành tương đối thấp so với quy trình sản xuất truyền thống. Gần đây, đã có nhiều cải tiến được thực hiện đối với máy in 3D kim loại. Hệ thống hybrid, lắng đọng kim loại, vật liệu phục hồi và nhiều dự án sáng tạo khác có nghĩa là quá trình này hiệu quả hơn bao giờ hết. Do đó, chúng tôi đã tạo ra hướng dẫn này để giúp giải thích mọi thứ cần làm với in 3D kim loại, các công ty chính liên quan, các ứng dụng của in 3D kim loại và hơn thế nữa! 

CÔNG NGHỆ IN 3D KIM LOẠI

Mặc dù được hình thành từ những năm 1970, công nghệ nung chảy bột dựa trên một nguyên tắc tương đối đơn giản, một nguồn năng lượng thiêu kết hoặc nấu chảy bột kim loại để tạo ra từng lớp hoàn thiện. Công nghệ in 3D kim loại nổi tiếng nhất dựa trên nguyên tắc này là Direct Metal Laser Sintering (DMLS), được cấp bằng sáng chế vào những năm 1990 bởi ERD và EOS. Một công nghệ in 3D kim loại khác là lắng đọng năng lượng trực tiếp (DED), tương tự như FDM. Phương pháp này liên quan đến việc xây dựng các bộ phận kim loại thông qua tia laser CLAD. Trong quá trình này, bột được chiếu bằng vòi phun và hợp nhất ở đầu ra thông qua chùm tia laze để hàn lại với nhau. Phương pháp này cho phép in trực tiếp lên một chi tiết hoặc bộ phận của chi tiết, không giống như hầu hết các công nghệ khác. Các công ty như BeAM, Sciaky và Optomec đã sử dụng công nghệ này. Trong những năm 1990, CIRTES đã phát triển một phương pháp in mới kết hợp giữa gia công và chế tạo phụ gia, được gọi là phân tầng. Điều này bắt đầu với việc tạo tệp STL hoặc CAD được chia thành các lớp trước khi hỗ trợ được chèn vào. Mỗi lớp kim loại sau đó được sản xuất, bằng phương pháp phay vi mô, cắt laser, cắt dây hoặc một quy trình khác. Các lớp sau đó được lắp ráp để tạo thành phần hoàn thiện. Cold Spray là một quy trình sản xuất phụ gia kim loại khác, còn được gọi là Phun lạnh. Phương pháp này liên quan đến việc nối các bột kim loại bằng cách chiếu chúng mà không cần nhiệt lên một giá đỡ. Phép chiếu này sử dụng heli để giữ chặt bột kim loại. Tuy nhiên, phương pháp in 3D kim loại này hiếm khi được sử dụng, vì nó đắt tiền do sử dụng khí heli. Một số nhà sản xuất đã phát triển các công nghệ được cấp bằng sáng chế của riêng họ, khác với những công nghệ mà chúng tôi đã đề cập ở trên. Chúng bao gồm công nghệ in 3D kim loại lỏng của Vader Systems hoặc công nghệ Đúc ép kim loại (MIM) của Pollen AM. Bạn có thể tìm thấy tất cả các công nghệ mới ở đây.

VẬT LIỆU IN 3D KIM LOẠI

Trong số các vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong in 3D kim loại, đầu tiên phải kể đến nhôm, chủ yếu được sử dụng ở dạng hợp kim. Nhôm rất hữu ích vì nó có khả năng chống chịu tốt trong khi trọng lượng nhẹ. Nó chủ yếu được sử dụng khi cần giảm trọng lượng, chẳng hạn như trong ngành hàng không và ô tô. Thép cũng phổ biến, đặc biệt là trong các ứng dụng công nghiệp. Thép cung cấp các đặc tính cơ học mạnh mẽ và bề mặt sau in rất tốt. Do đó, nó là kim loại phổ biến nhất được sử dụng trong in 3D. Ngoài ra, còn có kim loại như gallium, cobalt-chrome, titan dùng trong y tế. Kim loại quý được sử dụng chủ yếu trong đồ trang sức. Mặc dù có giá thành cao, vàng, bạc và đồng đều được sử dụng bằng phương pháp in 3D để tạo ra những món đồ trang sức phức tạp.