Bước đầu tiên của quy trình in nóng chảy bột kim loại bằng Laser là lập mô hình 3D ảo của cấu kiện. Trong quá trình chuẩn bị dữ liệu, các dữ liệu thiết kế sẽ được chuyển đổi thành một tệp gia công giúp máy có thể đọc được. Qua đó, các cấu kiện sẽ được định vị trên tấm đế và có thể sử dụng thêm các kết cấu hỗ trợ, nếu cần. Trong quá trình in, các cấu kiện sẽ được phân thành từng lớp ("cắt lát") theo chiều cao và các đường chạy tia laser phù hợp sẽ được xác định ("vạch"). Từng lớp đắp của phôi sẽ được thực hiện sau đó trong buồng kín, trên một tấm đế nền và dưới lớp khí bảo vệ. Trong khoang, các xi lanh tiếp liệu, xi lanh đắp và xi lanh tràn đứng cạnh nhau trên cùng một trục. Thiết bị đắp lớp đẩy bột từ xi lanh tiếp liệu tới xi lanh đắp (1). Sau đó, tia laser nung chảy lớp bột đầu tiên theo đúng hình dạng chi tiết liên kết với lớp bên dưới (2). Ở bước tiếp theo, xi lanh đắp hạ xuống dưới một khoảng bằng chiều dầy một lớp đắp (3). Nhờ đó, cấu kiện sẽ được tạo nên trên bàn đế. Lớp bột thừa rơi vào xi lanh hứng bột tràn. Quá trình này lặp lại cho đến khi cấu kiện được hình thành đầy đủ. Để tăng năng suất, TRUMPF lồng ghép vào hệ thống nhiều loại laser có thể làm việc cùng lúc. Người ta gọi đây là nguyên tắc đa laser. Thành phẩm cuối cùng được loại bỏ hoàn toàn bột kim loại tại trạm tháo nén. Sau đó, cấu kiện sẽ được tách khỏi tấm đế, hoặc các kết cấu hỗ trợ nếu có, và phôi sẽ được xử lý lại nếu cần.
Công nghệ Laser nóng chảy kim loại - Ưu thế, nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của công nghệ bồi đắp
Laser Metal Fusion (LMF) - tiếng Việt "Laser nóng chảy bàn bột kim loại" - là một phương pháp sản xuất bồi đắp để đắp từng lớp một phôi trong bàn bột. Để thực hiện điều này, tia Laser nung chảy bột kim loại tại chính vị trí đắp lớp vật liệu mà các dữ liệu kết cấu CAD của cấu kiện đã xác định. Do đó, phương pháp này thường được gọi là phương pháp in 3D kim loại hoặc in kim loại 3D, cả khái niệm nung kết laser và nóng chảy laser cũng được áp dụng trong ngành. Phương pháp này phù hợp hoàn hảo cho quy trình sản xuất hàng loại các chi tiết có hình học phức tạp với các đường rãnh mặt trong tinh xảo và bên trong rỗng. Những bộ phận này thường không thể hoặc sản xuất kém hiệu quả khi sử dụng các phương pháp như phay hoặc mài. Công nghệ in 3D công nghiệp tạo ra các cấu kiện với tính ổn định cao và khối lượng nhẹ đồng đều - đặc biệt nó phát huy hiệu quả đối với các kết cấu nhẹ hoặc bộ phận cấy ghép hoặc bộ phận giả sản xuất theo yêu cầu. Trong đó công nghệ Laser nóng chảy kim loại là một phương pháp sản xuất bền vững vì khi so sánh với các phương pháp cắt khác sẽ không tạo ra các vụn kim loại và do đó rất ít nguyên liệu dư thừa. Với gần hai mươi năm kinh nghiệm trong công nghệ bồi đắp, TRUMPF cung cấp trọn gói giải pháp công nghiệp cho phương pháp bàn bột kim loại - bao gồm máy móc, dịch vụ và kỹ thuật số hóa chỉ từ một nhà cung cấp duy nhất. Từ định dạng bộ phận cho tới sản phẩm hoàn chỉnh và hơn thế nữa - chúng tôi cung ứng cho toàn bộ chuỗi quy trình của quý vị.
Nhờ công nghệ LMF, người sử dụng có thể trực tiếp tạo ra các cấu kiện từ mô hình 3D CAD – ví dụ như các kết cấu linh hoạt và xoay được – .
Nhờ áp dụng phương pháp LMF có thể sản xuất các loại cấu kiện có biên dạng cần làm mát. Nhờ đó, có thể tản nhiệt ngay tại vị trí hình thành nhiệt.
Quy trình sản xuất bồi đắp cho phép thiết kế các kết cấu tinh xảo với cách sắp xếp phức tạp.
Tự do thiết kế: Trong quy trình in kim loại 3D, thiết kế chi tiết sẽ xác định quá trình sản xuất - khác với các phương pháp sản xuất truyền thống.
Với công nghệ in kim loại 3D, hầu như chúng ta không cần thời gian thiết lập máy. Nhờ chức năng tùy chỉnh đa laser cũng như các thành phần tự động hóa, quý vị có thể nâng cao hiệu suất của mình.
Chi tiết máy công nghiệp và Bộ phận xử lý bột và của TRUMPF giúp tăng tính kinh tế cho quy trình sản xuất của quý vị.
Dòng bột lưu chuyển khép kín đảm bảo môi trường sản xuất sạch sẽ và an toàn.
Giải thích ngắn gọn về quy trình Laser nóng chảy kim loại
Giải thích ngắn gọn về nguyên lý chức năng của quy trình in 3D kim loại.
Các lĩnh vực ứng dụng - đa dạng như bản thân công nghệ này
Cấy ghép hộp sọ
Công nghệ nóng chảy laser kim loại đáp ứng các yêu cầu chất lượng và an toàn cao khi sản xuất thiết bị và cấy ghép y tế. Ví dụ như trong 8,45 tiếng và với gần 5.000 lớp đắp đã sản xuất ra một bộ phận cấy ghép hộp sọ từ titan được cá nhân hóa theo yêu cầu khách hàng.
Ke nẹp góc
Trong ngành hàng không vũ trụ, kết cấu nhẹ của phôi cũng có thể đem lại nguồn lực tốt có ý nghĩa vô cùng lớn lao. Thiết kế được gọi là tối ưu hóa cấu trúc liên kết này có thể được sản xuất dễ dàng bằng phương pháp bàn bột kim loại - cũng như các ke nẹp góc được lên mô hình cho cửa máy bay, nó cũng được tạo ra trong vòng 8 tiếng với gần 2.700 lớp đắp.
Khối đỡ thủy lực
Khối đỡ thủy lực này được sử dụng để ghép van điều khiển và xi lanh thủy lực. Nếu được sản xuất bằng phương pháp Laser nóng chảy kim loại, tổng khối lượng sẽ giảm tới 80 %, giảm áp suất giảm 93 % - mà không làm mất đi chức năng vốn có. Quá trình đắp thực hiện mà không cần các kết cấu trợ giúp và hoàn thành trong mười một tiếng.
Rãnh dẫn
Thông thường, cần có năm bộ phận riêng biệt để sản xuất các rãnh dẫn này. Với Laser nóng chảy bàn bột kim loại, quý vị có thể sản xuất trực tiếp các cấu kiện hoàn chỉnh. Các rãnh bảo ôn phức tạp sát đường viền có thể được tạo ra dễ dàng nhờ LMF. Ngoài ra, khách hàng cũng được hưởng lợi từ việc giảm chu kỳ thời gian hoạt động, cũng như quá trình sản xuất ổn định nhiệt với tỷ lệ phế phẩm tối thiểu. Rãnh dẫn trong hình được sản xuất chỉ trong vòng 70 tiếng.
Trục xe
Trong ngành ô tô, các nguyên mẫu chức năng phức tạp có thể được nhanh chóng tạo ra bằng cách áp dụng phương pháp Laser nóng chảy bàn bột kim loại không cần tới dụng cụ. Sản xuất bồi đắp các loại trục xe có thiết kế và kết cấu liên kết tối ưu hóa được hiển thị kéo dài năm tiếng.
Miếng đệm hàm
Cả ngành nha khoa cũng nhận được nhiều lợi ích từ các ưu điểm vượt trội của công nghệ sản xuất bồi đắp. Các vật liệu tương thích sinh học có thể được đắp lên từng lớp một cách chính xác và trong thời gian kỷ lục theo bất cứ chỉ định phức tạp nào. Các miếng đệm hàm với mão răng được lên mô hình đã được sản xuất chỉ trong khoảng ba tiếng với khoảng 1.200 lớp đắp.
Cấu kiện từ lĩnh vực R&D
Quy trình gia công được thực hiện giống như mô tả trong quá trình thiết kế và mô phỏng chế tạo chi tiết. Sau khi tách khỏi tấm đế nền, các thanh dài sẽ được xử lý bằng thử nghiệm kéo Việc này sẽ kiểm tra độ bền và độ biến dạng của cấu kiện. Sau khi cắt và mài, các cấu kiện hình vuông sẽ được kiểm tra bằng thấu kính xem còn bất kỳ lỗi nào dù là nhỏ nhất hay không. Mục đích duy nhất của cả hai biện pháp này là nhằm đảm bảo chất lượng của cấu kiện.
In 3D trên kim loại vô định hình
Sản phẩm nào phù hợp với phương pháp Laser nóng chảy kim loại?
Quý vị muốn sản xuất lô hàng mẫu nhỏ bằng phương pháp nung chảy laser kim loại? Mời quý vị khám phá thiết bị máy nhỏ gọn TruPrint 1000 dùng để in 3D các cấu kiện kim loại của chúng tôi.
Bạn đang tìm kiếm một thiết kế máy tiết kiệm với kết quả in vượt trội? TruPrint 2000 đáp ứng chính xác những yêu cầu này. Với Fullfield Multilaser, bao gồm 2 x 300 W (tùy chọn 2 x 500 W), đường kính chùm tia 80 µm và thời gian phủ ngắn, nó mang lại kết quả tuyệt vời.
Quý vị tìm kiếm một giải pháp LMF linh hoạt cho sản xuất công nghiệp? Vui lòng khám phá thiết bị TruPrint 3000 của chúng tôi với khả năng tự động hóa và quản lý bộ phận và bột kim loại được tích hợp.
Quý vị theo đuổi mục tiêu là công năng sản xuất công nghiệp hàng loạt tối đa bằng phương pháp đắp bột? Quý vị sẽ thực hiện được khả năng này nhờ quy trình in bán tự động trong thiết bị TruPrint 5000 với ba bộ nguồn laser fiber 500 Watt.
TruPrint 5000 Green Edition là hệ thống in 3D khổ trung bình để xử lý các vật liệu phản chiếu như đồng. Do đó, máy in 3D mở ra một phương pháp mới để sản xuất bồi đắp các bộ phận lớn, cuộn dây cảm ứng hoặc các thành phần cho các ứng dụng làm mát yêu cầu cao.