Ngoài máy in 3D đùn sợi nhựa FDM, còn có máy in 3 chiều dựa trên công nghệ vat polymerization như SLA cùng DLP. Trong bài viết này, bọn họ sẽ chú ý kỹ hơn về máy in 3 chiều DLP và đàm luận về những lợi ích cũng như tinh giảm của chúng so với sản phẩm SLA.
Bạn đang xem: Phương pháp máy in 3d
Công nghệ này là gì và xuất phát ra đời
DLP là viết tắt của digital light processing, và là 1 trong loại vat polymerization 3 chiều vat polymerization áp dụng nhựa photopolyme resin có chức năng hóa rắn dưới nguồn sáng sủa UV nằm bên dưới máy.
Trong technology vat polymerization, bao gồm hai công nghệ chính: SLA với DLP. Đương nhiên, cả nhị đều áp dụng resin với nguồn sáng sủa UV để tạo nên các bộ phận, điểm khác biệt chính là loại nguồn sáng sủa được áp dụng để đông cứng nhựa.
Để đọc đúng về DLP, trước tiên phải hiểu người tiền nhiệm của nó là SLA. Trang bị in 3d sử dụng SLA, hoặc stereolithography, thực hiện bàn in, các trục Z bao gồm động cơ, trục vít me, ray trượt, khay(bể) cất nhựa, mối cung cấp sáng cùng điện kế.
Máy in 3d SLA bắt đầu hoạt động bằng cách hạ bàn in xuống khay cất nhựa chỉ từ lại một khoảng bằng cùng với chiều dày lớp in giữa đáy khay và mặt phẳng bàn in. Sau đó, galvanometers sẽ làm nốt các bước hóa rắn vật liệu bằng nhựa resin.
Galvanometers là các phần tử giống như gương được sử dụng để điều hướng chùm tia laze của máy in SLA mang đến đáy bể. Với sự trợ góp của Gcode, galvanometers điều phối chùm tia laze theo một đường biểu hiện một lớp của một bộ phận nhất định. Sau đó, tia laser xử lý nhựa để tạo thành một tấm rắn của một cỗ phận. Khi chấm dứt một lớp, bàn in sẽ dịch chuyển lên một tờ theo chiều cao mỗi lớp in và quy trình này được lặp lại cho tới khi dứt phần đó.
Cách nhưng mà nó hoạt động
Bây giờ bạn đã hiểu cách thức SLA hoạt động, đã tới lúc xem xét kỹ rộng về DLP. DLP là “công nghệ chị em” cùng với SLA vì chưng điểm khác biệt lớn tốt nhất là mối cung cấp sáng được áp dụng để cách xử lý nhựa. Như công ty chúng tôi vừa đề cập, sản phẩm in SLA sử dụng tia laze kết phù hợp với galvanometers để hóa rắn nhựa.
Với máy in 3 chiều DLP, nguồn sáng là digital light projector được cải cách và phát triển đặc biệt. Nhờ màn hình hiển thị này, DLP hay được xem như là nhanh hơn SLA và đó là lý do:
Với SLA, tia laser bắt buộc xử lý nhựa trơ khấc theo chuyên môn “điểm tới điểm”. Mặt khác, screen máy chiếu DLP vẫn chiếu hình ảnh của một lớp cùng một lúc! vày đó, toàn bộ các điểm của một lớp rất có thể được cách xử lý đồng thời. Bằng phương pháp này, tốc độ in được tạo thêm so cùng với SLA vì mất ít thời hạn hơn để cách xử lý một lớp.
Vì DLP là technology kỹ thuật số đề nghị hình hình ảnh 2D được chiếu bao hàm các pixel. Khi được đưa thành 3D, chúng biến chuyển voxels.
Máy chiếu ánh nắng UV là mối cung cấp sáng của công nghệ in 3d DLP, vẫn chẳng có chân thành và ý nghĩa gì nếu không tồn tại digital micromirror device (DMD), “trái tim” của đầy đủ máy DLP. Một DMD chứa hàng trăm nghìn hoặc thậm chí là hàng triệu gương vi mô nhỏ hướng ánh sáng và tạo nên mô hình.
Độ phân giải của sản phẩm in 3 chiều DLP thường tương ứng với số lượng gương siêu bé dại bên trong vật dụng DMD và quality máy chiếu.
So sánh công nghệ SLA với DLP
Cho đến thời khắc này, cửa hàng chúng tôi chỉ đề cập đến tiện ích của sản phẩm in 3 chiều DLP so với đồ vật SLA như việc tốc độ nhanh hơn. Nhưng mà DLP cũng có những giảm bớt của nó.
Do thiết bị in 3d DLP sử dụngdigital light projector cần độ phân giải phiên bản in của bạn tương ứng thẳng với độ phân giải của sản phẩm chiếu. Nói bí quyết khác, một thứ chiếu tốt hơn hoàn toàn có thể đồng nghĩa với vấn đề giảm độ phân giải. Điều này trái ngược cùng với SLA, trong số ấy các thiết bị thậm chí rẻ hơn có chức năng có độ sắc nét khá rộng (độ rộng chùm tia lazer).
Một tinh giảm khác của sản phẩm in DLP là mặt phẳng hoàn thiện lộ vân pixel. Vì những điểm hình ảnh ba chiều có hình dáng chữ nhật, nên các phần cong của phiên bản in có xu hướng không được hoàn thành mịn khi đối chiếu với SLA. Điều tốt là vấn đề với voxels và đường cong có thể được giải quyết bằng phương pháp dùng cơ chế khử răng cưa hoặc chà nhám phần sau khoản thời gian in.
Cả máy in DLP cùng SLA đều sử dụng resin, bởi vậy giá cả in phải giống như nhau. Mặc dù nhiên, hãy lưu giữ rằng giá thành phụ thuộc không hề ít vào nhà phân phối nhựa hoặc thậm chí là cả vật dụng in.
Những thứ in 3 chiều DLP tốt nhất có thể ở thời khắc hiện tại
Dưới đó là 2 nhỏ máy tốt nhất ở thời điểm hiện nay mà Meme 3D có thể cung cấp cho bạn:
Elegoo DLP Mars 4 Pro
Elegoo Mars 4 DLP là chiếc máy in mang lại độ cụ thể cao và vận tốc in rất là nhanh, nhanh hơn 2.5 lần đối với Saturn 2 mà lại đổi lại khổ in của nó tương đối nhỏ, thích hợp cho những ngành như kim hoàn với nha khoa.
Anycubic Photon D2
Anycubic Photon D2 đã nhận được được các đánh giá trung lập từ nhiều nguồn. Theo space.com, Anycubic Photon D2 là đồ vật in 3d “tuyệt vời” cung cấp quality in hay vời cho người yêu nghề. Trái lại, windowscentral cho biết rằng tuy nhiên Photon D2 là lắp thêm in 3D chuyển động rất tốt, tuy vậy nó chỉ cân xứng sử dụng một trường hòa hợp rất rõ ràng và hoàn toàn có thể không phù hợp cho phần nhiều mọi người. Một reviews khác của All3D cho biết thêm rằng Photon D2 đã chuyển đổi công thức của câu hỏi in 3 chiều bằng resin trên máy tính để bàn, nhưng hiệu quả không thiệt sự thú vị. Tổng quan, Anycubic Photon D2 là một trong những máy in 3 chiều bằng resin mạnh bạo với hiệu suất dai dẳng nhưng đã nhận được các đánh giá không thú vui từ một vài nguồn uy tín.
1.Giới thiêu chungCông nghệ in 3 chiều (3D printing) thành lập và hoạt động khoảng 30 năm nay và là 1 trong trong những công nghệ in mới thông dụng từ đầu thế kỷ XXI, nó thể hiện biện pháp chế tác hoàn toàn mới để tạo ra một sản phẩm in 3D. Thành phầm của technology in 3D không trở nên hạn chế, từ hồ hết vật thể nhỏ có thể di động được như 1 vật bằng nhựa để trang trí đến các vật thể siêu to như cánh thiết bị bay, động cơ phản lực… và được gia công bằng kim loại, thích hợp kim cao cấp ...
Công nghệ in 3D đang trở thành một cách thức công nghệ sản xuất new làm cốt lõi mang đến cuộc giải pháp mạng công nghiệp lần 3. Theo Jeremy Rifkin – người sáng tác cuốn sách “Cuộc cách mạng công nghiệp lần 3” (The third industrial revolution) thì technology in 3 chiều thể hiện như sau: trong nền kinh tế của cách mạng công nghiệp lần 3 có thể chấp nhận được hàng triệu người tạo ra thông tin và năng lượng ảo của họ, công nghệ chế tác số (in 3D) ni lại mở ra khả năng sản xuất hàng hóa thọ bền. Ở thời đại này, từng người có thể là nhà cung cấp của mình, có địa chỉ cửa hàng internet cùng công ty tích điện của mình. Quá trình này được gọi là in 3D. Các nhà máy in 3D tạo nên sự sản phẩm ba chiều nhờ thi công có máy vi tính hỗ trợ. Phần mềm làm việc trực tiếp với thiết bị in 3D tạo ra các lớp in kế tiếp của thành phầm nhờ cần sử dụng bột, chất dẻo hay kim loại nóng chảy để tạo thành sản phẩm. Trang bị in 3D rất có thể tạo ra nhiều bản sao tương tự như như vật dụng photocopy. Số đông loại sản phẩm & hàng hóa từ đồ trang sức đẹp đến điện thoại cảm ứng di động, xe ô tô hay các thành phần của vật dụng bay…được “in ra” theo phong cách được điện thoại tư vấn là “chế tác cộng” (Additive manufacturing) của technology in 3 chiều để rõ ràng với “chế tác trừ” (Substractive manufacturing) là biện pháp đẽo, gọt thứ liệu tiếp nối ghép lại với nhau. Bạn ta sệt biệt chú ý đến công nghệ in 3d vì công nghệ này chỉ tiêu hao khoảng 10% vật tư thô để tạo thành ra sản phẩm so với technology truyền thống thông thường, năng lượng tiêu tốn cũng ít hơn nhờ đó sút được chi tiêu sản phẩm.
Qua khám phá trên internet, các nguồn tài liệu về in 3d trong nước, trên trái đất và cuốn sách “Công nghệ in 3d đã đột phá vào phần nhiều ngành nghề” của PGS. Nguyễn Xuân Chánh, người sáng tác xin trình làng tóm tắt một số cách thức cơ bạn dạng của công nghệ in 3d để bạn đọc tham khảo.
2.Các phương thức cơ bản của công nghệ in 3D2.1 technology in 3d là gì:
Công nghệ in 3 chiều còn mang tên gọi là technology chế tác cùng (Additive Manufacturing – AM) là công nghệ làm ra những sản phẩm bằng cách lần lượt tạo ra các lớp vật tư xếp ck lên nhau (in 3D) theo những quy trình được điều khiển tự động bằng sản phẩm công nghệ tính.
Cách gọi trên làm nổi bật đặc điểm biệt lập với phương pháp chế tác đẳng cấp trừ (Substractive Manufacturing – SM) là cách chế tác kinh khủng phổ vươn lên là đã tất cả từ xưa. Đó là, từ biện pháp đục, đẽo đá thành công xuất sắc cụ thêm vào của người cổ điển đến những cách cưa, cắt, bào, mài, khoan,… để làm ra thiết bị dụng, trang thiết bị của con người đều là cách làm từ bỏ khối vật liệu to lấy bớt đi (trừ) nhằm thành thành phầm có kích thước, hình dáng thích hợp.
Ở bí quyết chế tác cộng, thành phầm được chế tạo thành từng lớp rồi cùng lại bằng cách in ông xã các lớp vật liệu lên nhau. Theo nghĩa thông thường in là sinh sản một lớp mực mỏng tanh trên giấy, có nghĩa là tạo ra thành phầm hai chiều (2D). Sản xuất cộng ông xã chất nhiều sản phẩm hai chiều nhằm được thành phầm ba chiều (3D). Vì vậy cụm từ Công nghệ in 3D đã phản nghịch ánh rất đầy đủ cả công nghệ sản xuất nên được dùng phổ biến hơn cả.
2.2 Các cách thức cơ bản của công nghệ in 3D
Ở công nghệ in 3D, việc tìm và đào bới ra một phương pháp in mới luôn luôn luôn gắn sát với việc trí tuệ sáng tạo ra thiết bị in 3 chiều kiểu new mà tên thường gọi của nó thường dựa vào nguyên lý của phương thức công nghệ đó. Bây giờ có sản phẩm chục cách thức công nghệ in 3D, tuy vậy chỉ gồm một số phương thức được thông dụng.
2.2.1 phương pháp khắc hình lập thể SL (Stereolithography)
Đây là phương pháp công nghệ in 3D nhanh nhất có thể do Charles Hull đưa ra năm 1984 cùng được cấp bằng bản quyền sáng tạo năm 1986. Charles Hull là bạn sáng lập ra hãng 3d Systems siêng về thiết kế, sản xuất máy in 3D thao tác làm việc theo nguyên tắc khắc hình lập thể SL và gọi tên trang bị là đồ vật khắc hình lập thể SLA (Stereolithography Aparatus), bởi vì vậy nhiều lúc trong một vài tài liệu bạn ta còn gọi lẫn tên sản phẩm công nghệ với thương hiệu phương pháp: ví dụ call là phương pháp SLA.
Nguyên lý làm việc của phương thức công nghệ này biểu hiện trên hình 2.1.
Một thùng (Vat) đựng polymer quang hóa (Liquid resin - Liquid photopolymer) lỏng, đó là nhiều loại polymer thông thường thì làm việc thể lỏng nhưng mà khi bị chiếu tia laser vào chỗ nào thì nó sẽ ảnh hưởng kích ham mê để tạo ra phản ứng quang đãng hóa làm cho polymer lỏng hóa rắn. Giữa thùng gồm một khay phẳng để lên giá đỡ được thêm với piston tất cả thể hoạt động lên xuống với vào ra (theo mũi tên màu đỏ trên hình) nhờ hệ thống dẫn động (elevator). Phía bên trên thùng là một trong những máy phạt laser, những tia laze từ đồ vật phát qua khối hệ thống thấu kính (Lenses) tập trung tích điện rồi chiếu vào một trong những gương quét quay nhị chiều để tia lase bức xạ từ gương có thể chiếu lên lớp polymer lỏng theo những tọa độ xác minh được điều khiển bằng máy tính xách tay theo công tác riêng.
Đầu tiên điều khiển và tinh chỉnh khay phẳng thấp rộng mặt chất lỏng trong thùng thế nào cho trên khay bao gồm lớp polymer lỏng bề dày là h, chiếu lên lớp polymer kia hình hình ảnh laser của lớp cắt thứ nhất (tính từ bên dưới lên) của vật, nơi nào có tia tia laze chiếu mang đến polymer lỏng vẫn hóa rắn, cho nên vì vậy khi chiếu xong, bên trên khay sẽ sở hữu được lớp cắt bằng polymer rắn tương tự y hệt như lớp cắt thứ nhất của vật. Tiếp tục hạ khay xuống làm thế nào để cho trên mặt phẳng lớp cắt đầu tiên vừa tạo thành gồm lớp polymer lỏng bắt đầu bề dày là h. Chiếu hình ảnh laser của lớp giảm thứ hai của vật dụng lên lớp polymer lỏng này. Sau khi hóa rắn ta đã có được lớp lớp polymer rắn vật dụng hai bao gồm bề dày h như nhau lớp giảm thứ nhị của vật ông chồng lên lớp cắt trước tiên đã được chế tác thành. Cứ như vậy cho tới lớp giảm trên cùng, trên khay sẽ có được được toàn bộ vật thể in 3d bằng polymer rắn với làm ra y hệt vật đã được thiết kế.
Phương pháp in SL là phương pháp in 3d sớm nhất, nói chung tốc độ in cực kỳ chậm. Thiết bị in nhỏ dại dùng đồ vật SLA nhỏ, tuy vậy cũng phải đề xuất đến hàng chục giờ đồng hồ đeo tay mới in xong xuôi được. Nếu thứ in lớn form size đến mặt hàng mét thì buộc phải dùng sản phẩm công nghệ in bao gồm thùng chứa bự và có thể phải mất vài ba ngày mới in xong. Bây giờ máy in hình dạng SLA ít được dùng nhưng thường dùng để trình diễn công nghệ in 3 chiều vì nó ví dụ và dễ quan sát.
2.2.2 cách thức tạo mẫu mã kiểu che nóng tan FDM (Fused Deposition Modeling)
Nguyên liệu sử dụng ở đấy là nhựa hoặc kim loại, hợp kim dễ lạnh chảy kéo thành sợi có 2 lần bán kính cỡ trên dưới 1 milimet với cuộn lại (hình 2.2).
2.2.a Nguyên lý phương thức FDM 2.2.b thiết bị in 3d FDM in lọ hoa
Hình 2.2 phương thức tạo mẫu mã kiểu đậy nóng chảy FDM
Một đầu dây sắt kẽm kim loại từ cuộn dây a) được chiếu thẳng qua lỗ của một phần tử đặc biệt b) điện thoại tư vấn là đầu đùn (extrusion nozzle). Đầu đùn này có phần tử nung làm cho dây xuyên thẳng qua nó bị nóng chảy, kết hợp với cơ cấu đùn ra, những giọt vật tư nóng rã từ mũi đầu đùn rơi xuống. Ngay bên dưới đầu đùn là tấm đế đỡ phẳng e), đầu đùn hoàn toàn có thể dịch chuyển hẳn sang lại theo cả 2 chiều x,y trong khía cạnh phẳng tuy nhiên song với tấm đế cùng tấm đế có thể di đưa lên xuống theo chiều z vuông góc với mặt xy. Không gian f) , d) để sắp xếp các giá đỡ ưa thích hợp.
Quá trình in 3 chiều tạo mẫu của dòng sản phẩm in FDM như sau:
Sau lúc nạp công tác và khởi đụng máy, tấm đế được đưa lên cao gần tiếp giáp với đầu đùn. Đầu đùn được điều khiển di chuyển theo x,y nhằm vẽ lớp giảm thứ nhất. Những giọt vật liệu nóng chảy lần lượt từ đầu đùn được rơi xuống tấm đế, gặp gỡ lạnh và nguội đi trở buộc phải cứng. Quét dứt lớp trước tiên trên tấm đế, đầu đùn sẽ in dứt lớp cắt trước tiên của vật mẫu thể buộc phải tạo ra. Tiếp đó chương trình sẽ tinh chỉnh và điều khiển cho tấm đế hạ xuống theo phía z một quãng h bởi chiều dày của lớp giảm thứ nhất. Đầu đùn lại được tinh chỉnh và điều khiển để tiếp tục vẽ lớp giảm thứ nhì lên trên lớp giảm thứ nhất. Quy trình cứ tiếp nối lần lượt như vậy cho đến lớp giảm trên cùng của chủng loại vật. Từ bây giờ ta sẽ có được được cục bộ mẫu thiết bị được in 3D ném lên tấm đế.Phương pháp technology FDM này do Scott Crump sáng tạo ra và cải tiến và phát triển vào trong thời gian 1980. Scott Crump cũng đó là người thành lập công ty Stratasys là doanh nghiệp in 3D lừng danh nhất hiện nay nay. Với vật tư là nhựa sức chịu nóng (thermoplastic) sẵn bao gồm trên thị trường (được cung cấp dưới dạng cuộn dây) thì với technology in 3 chiều FDM hoàn toàn có thể làm được hồ hết vật thể để làm mẫu và cả nhằm sử dụng thay thế vì nhựa cứng, bền, chịu được nhiệt và dễ tạo color thích hợp. Trang bị in 3 chiều FDM bao gồm thể có không ít cuộn dây ứng với khá nhiều đầu đùn, từng cuộn dây gồm một màu chính vì như vậy có thể in 3d ra sản phẩm có tương đối nhiều màu.Do lắp thêm in 3 chiều FDM vận động theo nguyên lý cơ phiên bản là tất cả dây vật tư bị đầu đùn làm cho nóng chảy và đùn ra nên có những nhà thêm vào ra thiết bị in 3 chiều kiểu này nhưng lại call tên trang bị là FFF (Fused Filament Fabrication - sản xuất dây nóng chảy).
2.2.3 cách thức lase thiêu kết chọn lọc SLS (Selective laze Sintering)
Đây là phương pháp do gs Joe Beaman với sinh viên Carl Deckard sinh hoạt Đại học Texas (Mỹ) sáng chế ra vào trong những năm 80 của cầm cố kỷ XX. Trong tương lai hai nhà sáng chế này sẽ tham gia lập hãng Desk đứng đầu Manufacturing (DTM), mang đến năm 2001 thương hiệu này được xuất bán cho hãng 3d Systems chế tạo đưa ra thị trường cả hai loại máy in 3d là sản phẩm SLA với SLS.
Nguyên lý hoạt động của máy SLS được thể hiện trên hình 2.3. Bên trái hình là nguyên lý kết cấu và làm việc của dòng sản phẩm in 3d SLS, bên nên hình minh họa công dụng laser thiêu kết tinh lọc bột vật liệu in từng lớp cắt vật thể.
Vật liệu dùng để chế tạo ở đó là dạng bột gồm nhiều hạt nhỏ thường là vật liệu nhựa có ánh nắng mặt trời nóng tung cao hoặc kim loại, hợp kim có ánh nắng mặt trời nóng rã thấp. Khi nung nóng các hạt bột bằng tia laser sẽ xẩy ra hiện tượng thiêu kết (sintering) tức là hiện tượng ở đoạn các hạt tiếp xúc nhau nhận nhiệt lượng của những tia tia laze chiếu tới nên những nguyên tử phát tán vào nhau tạo ra liên kết giữa các hạt. Với nguồn laser hiệu suất thông thường, lúc chiếu tia laze vào bột nhựa, sự liên kết giữa những hạt nhựa vô cùng mạnh, các hạt nhựa bám lâu vào nhau nghỉ ngơi diện rộng, gần như là đóng kết tức thời lại cùng với nhau. Còn so với bột kim loại kim loại tổng hợp có ánh nắng mặt trời nóng rã thấp, khi nung nóng bởi tia laser, các nguyên tử ở đoạn tiếp xúc những hạt đã khuếch tán vào nhau dẫu vậy không được sâu rộng, do đó các hạt chỉ bám dính nhau tại vị trí tiếp xúc nhưng vẫn còn đấy nhiều địa điểm trống làm việc vùng biên thuỳ giữa những hạt. Công dụng là sau khi thiêu kết, bột kim loại, kim loại tổng hợp trở thành rắn tuy vậy còn xốp.
Nơi tạo ra thành vật 3 chiều theo cách thức SLS là 1 trong những tấm phẳng đặt lên trên nền đỡ có cơ cấu kiểu piston - xylanh (trên hình 2.3 là Fabrication piston), piston vận động lên xuống làm tấm phẳng hoạt động lên xuống theo. Lân cận cũng gồm một cơ cấu tổ chức piston – xylanh trong hộp đựng và hỗ trợ bột vật tư ( Powder delivery piston).
Xem thêm: Khu Dân Cư Toàn Nhà Máy In 3D Sợi Carbon Tại Việt Nam, Nhà Máy In 3D Sợi Carbon Tại Việt Nam
Trước hết, tấm phẳng được piston nâng lên gần sát mép trên của xi lanh sao cho khi con lăn (roller) đẩy bột vật tư sang từ phòng piston cấp cho bột đồ liệu sẽ tạo nên ra một tờ bột vật liệu trên tấm phẳng tất cả bề dày là h (bề dày của lớp cắt thứ nhất của vật bắt buộc in 3D). Hệ thống quang học tất cả một mối cung cấp laser mạnh mẽ và đồ vật quét hình đang chiếu hình lớp giảm vật thể cần in in bởi tia laser lên lớp bột bề dày h sinh sống trên. Tia tia laze quét hình ảnh lớp giảm vào lớp bột cho đâu sẽ làm nóng lớp bột tới mức bị thiêu kết với đóng rắn lại, công dụng tạo thành hình ảnh lớp cắt trước tiên của đồ vật thể bằng vật liệu thiêu kết, bao bọc là lớp bột không bị thiêu kết (còn tránh rạc). Tiếp theo sau chương trình tinh chỉnh piston hạ tấm phẳng xuống và con lăn cung cấp bột lại đẩy vật tư bột mới sang tạo thành một lớp vật tư bột trang bị hai cũng đều có chiều dày h (lớp bột này che cả lên hầu như chỗ của lớp vật liệu lớp vật dụng nhất đã trở nên thiêu kết và chưa bị thiêu kết). Kế tiếp chương trình lại điều khiển và tinh chỉnh để quét (chiếu) bằng laser hình hình ảnh lớp cắt thứ nhì của thiết bị thể lên lớp bột thiết bị hai, hiệu quả là đã đạt được hình ảnh lớp cắt thứ nhì của vật thể bằng vật liệu thiêu kết và ông xã lên lớp sản phẩm nhất.
Quá trình cứ liên tục như vậy cho tới lớp cắt trên thuộc của đồ gia dụng thể và kết quả trên tấm phẳng đã đạt được vật in 3d bằng vật tư thiêu kết có làm ra và kích thước như thiết kế, bao bọc là bột chưa bị thiêu kết. ở đầu cuối người ta có những quy trình phụ nhằm hút, thổi hết bột tránh rạc không bị thiêu kết cũng như có tối ưu phụ trường hợp cần để sở hữu được đồ in 3 chiều sạch sẽ, rắn chắc hẳn như vật đã thiết kế.
Vật liệu phổ cập nhất nhằm in 3d theo cách thức SLS là bột nhựa cứng, chịu đựng nhiệt, mặc dù có khi fan ta cần sử dụng cả bột nhôm, tệ bạc hoặc cả gốm, thủy tinh, mà lại khi này yêu cầu dùng mọi nguồn tia laze mạnh, thông minh và khi in xong vật in 3D cần có những xử lý thích hợp để đã có được vật in 3 chiều theo thiết kế.
2.2.4 phương thức laser nóng chảy chọn lọc SLM (Selective tia laze Melting)
Laser rét chảy tinh lọc SLM là phương pháp in 3d có từ thời điểm năm 1995 do những nhà khoa học ở Viện Fraunhofer (Đức) sáng tạo ra. Bao gồm khi bạn ta cho rằng đây cũng chỉ là phương pháp laser thiêu kết tinh lọc SLS nâng cao, nhưng đa phần các nhà khoa học đánh giá hiện tượng đồ vật lý cơ bản ở đấy là nóng chảy siêu khác với hiện tượng lạ thiêu kết cho nên vì vậy nó mang tên riêng là phương thức nóng chảy chọn lọc SLM.
Máy in 3 chiều SLM bao gồm nguyên lý cấu tạo và chuyển động giống sản phẩm in 3 chiều SLS thể hiện trên (hình 2.3), chỉ tất cả hai biệt lập cơ bản là nguồn laser có công xuất lớn (hàng trăm watt) để triển khai nóng chảy trọn vẹn các bột kim loại bị laser hấp thụ vào và máy in phải thao tác trong môi trường thiên nhiên được đảm bảo an toàn bằng khí hiếm (nitơ hoặc argon) để tránh oxy hóa kim loại nóng chảy. Vật liệu ở đây có thể là bột mịn của thép ko rỉ, thép công cụ, coban, crom, titan với nhôm…
Vì cần phải thực sự làm cho nóng tan bột mịn của các vật liệu có ánh nắng mặt trời nóng chảy cao ở trên nên người ta thường dùng laser sợi Ytecbi công suất lên tới mức hàng trăm watt. Mặc dù thế chiều dày lớp bột mịn cũng khá mỏng, cỡ 20 đến 100 micromet và vì vậy thể tích sắt kẽm kim loại nóng chảy chế tạo thành là bé dại (5-20 cm3/h). Môi trường thiên nhiên khí trơ bảo đảm cũng yêu ước khắt khe, lượng oxy còn sót lại trong số đó phải dưới 5 phần 10000. Cũng chính vì vậy thiết bị in 3 D thứ hạng SLM có kích thước khá hạn chế. Thông thường máy in trong buồng kín đáo có kích thước 3 chiều khoảng chừng 25x25x35 mm. Trong trường hợp quánh biết có thể lớn hoặc nhỏ tuổi hơn.
2.2.5 phương thức nóng chảy bởi chùm năng lượng điện tử EBM (Electron Beam Melting)
Hình 2.4 phương pháp nóng chảy bằng chùm điện tử EBM
Đây là phương pháp do tập đoàn lớn Arcam AB sáng chế vào vào đầu thế kỷ XXI, cũng chính là kiểu có tác dụng nóng tung trên nền bột (powder bed fusion technique) – nguyên tắc mô tả bên trên hình 2.4.Thay cho tia tia laze cường độ mạnh mẽ của phương thức SLM, tại chỗ này người ta sử dụng chùm năng lượng điện tử năng suất mạnh mang lại 4 KW phân phát ra từ gai đốt (filament) làm trọng trách của một catôt (điện rất âm) tất cả điện thay cao đến hàng chục kilôvôn. Chùm điện tử tăng tốc đó được quy tụ nhờ thấu kính năng lượng điện từ (cuộn dây bao gồm lõi từ rỗng). Điểm hội tụ của chùm tia điện tử được cuộn dây làm cho lệch hướng tinh chỉnh và điều khiển quét theo như hình lớp giảm trên lớp bột thứ liệu mỏng nằm bên trên tấm phẳng đặt lên trên nền đỡ (build platform). Ở phương pháp này đề nghị dùng nguồn phát năng lượng điện tử tăng tốc bằng điện thế cao và vật tư kim loại nóng rã nên toàn thể hệ thống phải để trong phòng chân không (Vacuum chamber) bao gồm áp suất chân không bên dưới 1/10.000 mm
Hg.
Quá trình có tác dụng việc của sản phẩm tương tự như ở phương pháp laser lạnh chảy tinh lọc SLM (chỉ khác ở nguồn tích điện như đã nêu trên), bột tự phễu cất (powder hopper) được theo lần lượt từng lớp lên khay phẳng, chùm năng lượng điện tử bị cuộn dây có tác dụng lệch tinh chỉnh và điều khiển quét theo như hình của từng lớp giảm và tác dụng sẽ có được hình những lớp giảm xếp ck lên nhau, đó là phần bị lạnh chảy của các lớp bột bởi vì chùm điện tử quét vào. đồ in 3d do những lớp bột kim loại nóng tan rồi đông rắn lại sản xuất thành, xung quanh vẫn còn đấy bột trang bị liệu không xẩy ra nóng chảy, bạn ta dùng các thiết bị trợ giúp hút với thổi sạch mang riêng nhỏ ra để sử dụng lại. Bột đồ dùng liệu tại chỗ này thường là các loại bột sắt kẽm kim loại hay kim loại tổng hợp có ánh nắng mặt trời nóng chảy cao trên 1000 0C như titan, Inconel 718, Inconel 625 là đồ dùng liệu thời thượng chuyên cần sử dụng cho ngành y tế cùng hàng không.
So với phương thức laser rét chảy chọn lọc SLM, phương pháp nóng chảy bởi chum năng lượng điện tử EBM tốn kém hơn các nhưng lại thỏa mãn nhu cầu được các yêu cầu cao quan trọng khác.
Hình 2.5 Một máy in 3 chiều Arcam EBM
2.2.6 phương thức phun kết nối BJ (Binder Jetting)
Ở cách thức phun kết nối người ta dùng hai loại vật liệu: vật tư cơ phiên bản có dạng bột như bột kim loại, bột gốm, cát, …vật liệu gắn kết dưới dạng chất lỏng làm trọng trách gắn kết những loại bột.
Nguyên lý cách thức công nghệ này được trình bày trên hình 2.6 (a,b)
Đầu phun hóa học lỏng lắp kêt với nhiều mũi phun (hàng trăm, hàng chục ngàn mũi) được điều khiển phun chất lỏng kết nối như vẻ bên ngoài ở đồ vật in phun (Injet printhead). Đầu in phun này được tinh chỉnh theo hai chiều x,y, dưới đầu phun là tấm đế (Build platfỏm) di chuyển được theo hướng đứng z nhờ cơ cấu tổ chức pitston. Cạnh tấm đế là hộp chứa bột đồ gia dụng liệu, phía trên có bé lăn được điều khiển và tinh chỉnh theo lịch trình để cung cấp bột trải lên tấm đế.
Quy trình technology của phương thức in 3 chiều kiểu BJ này gồm các bước như sau:
Con lăn chuyển động đẩy một tấm bột đồ gia dụng liệu mỏng tanh tương ứng với lớp cắt thứ nhất (dưới cùng) phủ mọi trên tấm đế đỡ.Đầu phun vận động phun chất lỏng lên lớp bột theo hình của lớp giảm thứ nhất. Sau khi phun, bên trên đế tất cả lớp cắt đầu tiên do những hạt bột vật tư gắn kết với nhau. Bao phủ lớp cắt trước tiên này là lớp các hạt bột vật liệu không xẩy ra gắn kết tuy nhiên vẫn được không thay đổi dung làm cho nền cho những lớp bột tiếp sau.
diễn đạt theo không khí 2 chiều miêu tả theo không khí 3 chiều
Hình 2.6 (a,b) cách thức phun kết nối BJ
Tấm đế được hạ xuống một đoạn đúng bởi bề dày của một lớp cắt.Con lăn lại trải lớp bột thứ hai lên trên lớp bột đầu tiên (đã bao gồm hình hình ảnh lớp cắt đầu tiên được sản xuất thành). Đầu phun chất lỏng kết nối tiếp tục dịch chuyển và phun chất lỏng gắn kết theo như hình của lớp cắt thứ hai. Như vậy đã sở hữu lớp cắt thứ nhị trên lớp giảm thứ nhất.Tiếp tục lặp lại các bước trên cho đến lớp giảm trên cùng tín đồ ta sẽ sở hữu được toàn bộ vật in 3 chiều rắn bởi bột vật liệu bị kết nối lại, bao phủ là bột tránh rạc không xẩy ra gắn kết.Lấy vật vẫn in ra, thổi sạch mát bột rời sót lại ta sẽ được vật in 3 chiều như thiết kế.
Phương pháp in gắn kết BJ hoàn toàn có thể thực hiện tại được cấp tốc nhờ những mũi phun và thuận lợi “in màu” vị dùng nhiều loại bột. Trong quá trình in không bắt buộc dùng nhiệt để gia công nóng chảy giỏi thiêu kết đồ vật liệu. Đôi khi bạn ta chỉ dùng nhiệt để gia công cho hóa học lỏng gắn kết chóng khô.
Trong trường hợp vật tư bột là bột kim loại, vừa lòng kim, vật vẫn in xong có thể tăng kết nối giữa những hạt bằng phương pháp nung nóng tổng thể để thiêu kết. đồ dùng in 3D sau thời điểm xử lý bằng cách này sẽ có không ít lỗ xốp trống cất không khí ở bên trong, bạn ta có thể bơm thêm chất lấp đầy để vật thêm cứng cáp chắn.
2.2.7 phương thức chế tác thiết bị (in 3D) tự lá LOM (Laminated Object Manufacturing)
Phương pháp tạo thành vật từ bỏ lá LOM vày hãng Helisys làm việc Torrance (California, Mỹ) sáng chế ra cùng máy in 3 chiều kiểu LOM được đẩy ra thị trường từ thời điểm năm 1991.
Vật được sinh sản theo công nghệ in 3d kiểu này bao hàm nhiều lớp mỏng ck lên nhau, dán chặt với nhau. Từng lớp vật tư được giảm từ lá vật liệu theo dáng vẻ kích thước của lớp cắt khớp ứng của vật. Có nhiều máy in 3 chiều LOM, tiếp sau đây chỉ trình bày nguyên lý cấu tạo và làm việc của một loại máy in 3 chiều LOM thông dụng nhất- Hình 2.7.
1. Cuộn cung cấp phôi lá mỏng. 2. Nhỏ lăn nhiệt. 3. Tia laser. 4. Lăng kính quét. 5. Nguồn sinh sản laser. 6. Các lớp lá mỏng dính của sản phẩm in 3D. 7. Tấm đế đỡ vận động lên xuống nhờ vào piston. 8. Cuộn lá mỏng tanh phế thải. |
Hình 2.7 phương thức chế tác thiết bị từ lá LOM
Lá mỏng dính được cuốn tròn thành cuộn với được kéo căng phẳng bên trên 2 trục. Dưới lá mỏng mảnh là tấm đế đỡ hoàn toàn có thể điều khiển vận động lên xuống nhờ hệ thống piston (7). Sát trên lá mỏng mảnh là bé lăn nhiệt (2), lúc lăn nó vừa tỏa nhiệt độ vừa ép lá mỏng dính xuống tạo nên lá trên bám chặt với lá dưới. Khối hệ thống tạo tia laser và cỗ quét tạo thành tia laser bạo gan tập trung, chiếu cho đâu làm thủng lá mỏng dính đến đó và khi dịch rời tia tia laze như một mũi dao nhọn giảm rời lá mỏng.
Quá trình in 3 chiều LOM gồm các bước chính sau:
Từ cuộn cấp phôi lá mỏng mảnh (1), lá mỏng dính được kéo căng ra bỏ lên trên tấm đế và nhỏ lăn sức nóng lăn qua nhằm ép lá mỏng dính vào tấm đế.Tia tia laze (3) được tinh chỉnh và điều khiển để theo lần lượt quét theo mặt đường viền của hình lớp giảm thứ nhất. Phần lá mỏng bên ngoài hình lớp cắt đầu tiên được tia lasẻ cắt vụn ra thành hầu như ô vuông để sau này dễ bóc tách ra bỏ đi.Tấm đế đỡ thuộc lá mỏng đã biết thành tia laser giảm theo viền của hình lớp cắt thứ nhất được hạ xuống. Cuộn cấp cho và cuộn phế truất thải quay nhằm kéo lá mỏng tanh còn nguyên vẹn nghiền lên trên lá mỏng đã trở nên tia laser giảm của lớp trang bị nhất. Tiếp sau con lăn sức nóng lăn qua nhằm lá mỏng tanh nguyên vẹn sinh hoạt trên nghiền chặt dính với lá mỏng đã bị cắt nghỉ ngơi dưới.Tia laser được tinh chỉnh để quét bên trên lá mỏng dính theo đường viền của hình lớp giảm thứ hai. Phần ngoại trừ của lớp giảm được tia laser cắt vụn ra thành ô vuông nhằm dễ sa thải đi.Tiếp đó quá trình “in” được lặp lại lần lượt trình từ bỏ như từ bước thứ 3 cho đến hết lớp giảm trên cùng của mẫu vật, thành phầm có được những lớp cắt xếp ông xã dính vào nhau thành một khối, sẽ là vật in 3D theo kiểu LOM.
2.2.8 phương thức sản xuất liên tiếp ở mặt phẳng biên chất lỏng đoạn phim (Continuous Liquid Interface Production).
Theo chào làng của các hãng sản xuất thì in 3d theo cách thức này cấp tốc gấp 25 đến 100 lần các phương thức in 3d đã trình bày ở trên, còn mặt khác tránh được kết cấu phân lớp ít nhiều đều có ở các thành phầm in 3 chiều khác.
Ở phương pháp CLIP, sản phẩm in 3D tạo ra không phải là vì lần lượt xếp ck từ lớp đầu đến lớp cuối cơ mà là hình thành liên tục nên thành phầm in chế tác thành vừa nhanh hơn lại vừa kiên cố hơn.
Nguyên lý của phương pháp được trình bày trên hình 2.8.
Hình 2.8 phương pháp sản xuất tiếp tục ở khía cạnh biên hóa học lỏng CLIP
Một vỏ hộp (khay) đựng hóa học nhựa lỏng quang hóa, trường hợp có tia nắng tử nước ngoài (UV) chiếu vào nơi nào của chất lỏng này thì những photon tử ngoại đang kích thích các phản ứng polyme hóa làm địa điểm đó hóa rắn. Nhưng lại nếu hóa học nhựa lỏng có chứa được nhiều oxy thì các phản ứng polymer hóa không xảy ra - tức là phản ứng polymer hóa bị ngăn ngừa lại.
Cốt lõi của phương pháp CLIP là ở lòng hộp gồm một tấm đặc biệt quan trọng gọi là “cửa sổ” cho tia tử ngoại chiếu thẳng qua và oxy thấm qua được (tấm cửa sổ này nhìn trong suốt và mang lại oxy ngấm qua). Bằng phương pháp điều khiển lưu lượng oxy thấm qua cửa sổ, rất có thể tạo ra ở lòng khay một tờ polymer lỏng nhiều oxy dày khoảng chừng 10 micromet hotline là vùng bị tiêu diệt (dead zone). Call là vùng chết bởi vì ở vùng này nếu gồm tia tử ngoại chiếu mang lại thì thì những phản ứng polymer hóa cũng không xẩy ra được có nghĩa là chất vật liệu bằng nhựa lỏng không biến thành hóa cứng. Cơ mà trên vùng chết này chất nhựa lỏng vẫn bị hóa cứng lúc bị chiếu tia tử ngoại.
Phía trên, bên trong chất vật liệu nhựa lỏng là một tấm đế rất có thể điều khiển tăng giảm theo công tác (từ khi bắt đầu in thì tấm đế được đẩy lên liên tục).
Ban đầu, sau thời điểm điều chỉnh oxy ngấm qua tấm hành lang cửa số để tạo nên lớp bị tiêu diệt dày khoảng 10 micromet nằm ngay trên tấm cửa sổ, tấm đế được hạ xuống sát bề mặt phía trên của lớp chết. Hệ thống chiếu ban đầu chiếu hình ảnh tử ngoại của những tiết diện vật nên chế tạo, ban đầu từ ngày tiết diện thứ nhất - thấp nhất (dưới cùng) của thiết bị thể. Kho đó ở mặt dưới tấm đế ban đầu hình thành lớp nhựa lỏng hóa rắn khớp ứng với lớp máu diện đầu tiên của vật thể cần sản xuất (nằm sát mặt phẳng trên thuộc của lớp chết). Tấm đế được liên tiếp kéo lên ăn nhịp với vận tốc chiếu hình ảnh tử ngoại những tiết diện của trang bị và tương xứng với vận tốc đóng cứng của phản bội ứng polymer hóa nhựa. Sau cùng sản phẩm dính với tấm đế là toàn thể vật in 3d kiểu video clip nhìn như là được dàn ra từ hộp nhựa lỏng.
