Máy in 3D kim loại: Ưu điểm, ứng dụng và các loại máy phổ biến

Máy in 3D kim loại là loại máy chuyên dụng, sử dụng nguyên liệu là bột kim loại để tạo ra các sản phẩm có hình dáng và kích thước mong muốn. Các loại máy này ứng dụng công nghệ in 3D SLM và EBM để nung chảy kim loại và đúc thành các sản phẩm theo yêu cầu. Trong bài viết sau đây, cơ khí KCC sẽ chia sẻ với các bạn về loại máy này.

Ưu điểm của máy in 3D kim loại

Máy in 3D kim loại có nhiều ưu điểm nổi bật, góp phần quan trọng trong quá trình gia công, sản xuất như:

• Chế tạo sản phẩm có độ chính xác cao: Với khả năng tạo hình chính xác đến từng micron, sử dụng máy in 3D cho phép các đơn vị sản xuất ra những sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu của các ngành hàng không vũ trụ, y tế và sản xuất ô tô.
• Tiết kiệm nguyên vật liệu: Vì nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D  là đắp từng lớp kim loại chứ không phải cắt gọt loại bỏ vật liệu thừa như các phương pháp gia công khác nên sẽ tiết kiệm được khá nhiều vật liêu.
• Tiết kiệm thời gian và chi phí: Quá trình in 3D kim loại không cần thời gian sản xuất khuôn mẫu nên sẽ tiết kiệm được khá nhiều thời gian. Hơn nữa, việc loại bỏ được khuôn cũng sẽ giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm được rất nhiều chi phí.

Ứng dụng của máy in 3D kim loại trong các ngành công nghiệp

Với những ưu điểm trên đây, máy in 3D kim loại được ứng dụng rất phổ biến để sản xuất sản phẩm cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Sau đây, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về ứng dụng của chúng nhé:

• Trong ngành y tế: máy in 3D được sử dụng để sản xuất các bộ phận cấy ghép như khớp gối, xương, dụng cụ phẫu thuật,…
• Trong lĩnh vực ô tô: công nghệ này được dùng để sản xuất các linh kiện có độ phức tạp cao.
• Trong ngành hàng không vũ trụ: việc sử dụng máy in 3D kim loại sẽ tạo ra các bộ phận có trọng lượng nhẹ, đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về chất lượng.
• Trong ngành năng lượng: máy in 3D sẽ sản xuất cá chi tiết như tuabin, máy phát điện hay các bộ phận có khả năng chịu áp lực cao.

Các loại vật liệu phổ biến cho máy in 3D kim loại

Vì là dòng máy chuyên gia công các sản phẩm kim loại nên những vật liệu có thể sử dụng cho máy này đó là:

Thép không gỉ

• Đặc điểm: Chịu được ăn mòn, độ bền cơ học cao, khả năng gia công tốt. Đây là vật liệu phổ biến nhất cho các bộ phận cần độ bền cao.
  Ứng dụng: Thường sử dụng trong ngành y tế (dụng cụ phẫu thuật), hàng không và ô tô.

Nhôm

• Đặc điểm: Nhẹ, bền, và có tính dẫn nhiệt, dẫn điện tốt. Nhôm dễ tạo hình, đặc biệt là trong các chi tiết phức tạp và đòi hỏi độ chính xác cao.
  Ứng dụng: Nhôm là lựa chọn hàng đầu trong các ngành công nghiệp yêu cầu linh kiện nhẹ và bền, như hàng không và ô tô.

Titan

• Đặc điểm: Titan có khả năng chịu nhiệt, độ bền cao và rất nhẹ, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tính chịu lực và chịu ăn mòn cao.
  Ứng dụng: Được sử dụng phổ biến trong ngành y tế (cấy ghép xương, khớp), hàng không (linh kiện máy bay), và quân sự.

Quy trình sử dụng máy in 3D kim loại

Quy trình sử dụng máy in 3D kim loại bao gồm các bước cơ bản sau đây:

Bước 1: Chuẩn bị mô hình in 3D 

• Sử dụng phần mềm CAD như Fusion 360, SolidWorks hoặc Blender để tạo mô hình 3D.
• Sau khi hoàn tất mô hình, xuất hoặc tải tệp dưới định dạng STL để lưu thông tin về mô hình.
• Chuyển đổi tệp STL thành Gcode để máy in hiểu và thực hiện chính xác. Cura là một phần mềm phổ biến cho quá trình này.

Bước 2: Chuẩn bị vật liệu và thiết lập máy

• Bước đầu tiên là chuẩn bị bột kim loại chất lượng cao hoặc dây kim loại theo yêu cầu và phù hợp với mô hình và máy in.
• Máy cần được cài đặt chính xác và hiệu chỉnh đúng cách để đảm bảo các thông số kỹ thuật, bao gồm nhiệt độ, độ phân giải và tốc độ in.
• Làm nóng đầu in đến nhiệt độ tan chảy của vật liệu.
• Nạp sợi nhựa vào đầu in và cân chỉnh bàn in.

Bước 2: Tiến hành in

Gửi tệp Gcode đến máy in để bắt đầu quá trình in. Đầu in sẽ đốt nóng và di chuyển để tạo thành từng lớp theo bản vẽ thiết kế.

Bước 3: Làm sạch bản in

Sau khi in xong, sản phẩm cần qua các bước làm sạch để loại bỏ bột thừa, xử lý nhiệt để tăng cường cơ tính, và gia công bề mặt nếu cần thiết. Đối với các chi tiết yêu cầu cao, các công đoạn gia công bề mặt như mài, đánh bóng cũng rất quan trọng. Khi in các mô hình lớn, có thể chia nhỏ và dán lại sau khi in.

Các loại máy in 3D kim loại phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy in 3D kim loại với các tính năng và giá thành khác nhau, phù hợp với nhiều nhu cầu sản xuất. Dưới đây là một số dòng máy phổ biến mà bạn có thể tham khảo:

Kết luận

Trên đây, chúng tôi vừa chia sẻ với các bạn về các loại máy in 3D kim loại phổ biến trên thị trường cũng như những kinh nghiệm khi lựa chọn chúng. Hy vọng bài viết của chúng tôi đã đem đến cho bạn những thông tin hữu ích nhất. Nếu có nhu cầu đặt in 3D sản phẩm cho doanh nghiệp của mình, các bạn hãy liên hệ với Cơ khí KCC qua số hotline để được hỗ trợ tốt nhất nhé.