Đã có 6 kiểu in 3D mà bạn chưa biết

---

In 3D được sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp, bao gồm ô tô, xây dựng, nha khoa và đồ trang sức. Tuy nhiên, chất lượng bản in 3D của bạn có thể bị ảnh hưởng bởi công nghệ in 3D mà bạn sử dụng.

Có nhiều công nghệ in 3D mà bạn có thể sử dụng để tạo các vật thể in 3D. Những công cụ phổ biến bao gồm chụp ảnh lập thể, thiêu kết bằng laser có chọn lọc và tạo mô hình lắng đọng hợp nhất.

Bài viết này thảo luận về các loại công nghệ in 3D.

1. In nổi (SLA)

Stereolithography hay SLA là một trong những công nghệ in 3D sớm nhất và nó vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Công nghệ này sử dụng quá trình quang phân tử thùng để tạo ra các vật thể 3D.

Trong SLA, một vật thể được tạo ra bằng cách cho nhựa photopolymer tiếp xúc với ánh sáng, thường là tia UV. Quá trình này bao gồm việc hướng một chùm tia laze qua một bể (thùng) photopolyme lỏng, xử lý và làm cứng nó một cách có chọn lọc, đồng thời xây dựng nó lên từng lớp một.

Các bộ phận được in bằng công nghệ này thường chính xác về kích thước với bề mặt hoàn thiện nhẵn, mặc dù chúng bao gồm các cấu trúc hỗ trợ. SLA được sử dụng trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô và y tế, phải kể đến một số ngành.

2. Chọn lọc Laser Sintering (SLS)

Selective Laser Sintering (SLS) là một loại công nghệ in 3D dựa trên quá trình nung chảy bột. Công nghệ này chủ yếu là công nghiệp và lý tưởng cho các dạng hình học phức tạp, bao gồm các tính năng âm và nội thất, các đường cắt dưới và các bức tường mỏng.

Quá trình thiêu kết là quá trình tạo ra một khối vật liệu rắn bằng cách đốt nóng nó, nhưng không đến mức nóng chảy. Nguồn nhiệt là một tia laser mạnh được sử dụng để nung chảy nhựa nhiệt dẻo dạng bột để tạo thành các bộ phận chức năng. Một vật liệu thường được sử dụng trong SLS là nylon.

Cả SLS và SLA đều dựa trên quy trình nung chảy lớp bột và có phương pháp hoạt động tương tự nhau. Nhưng không giống như SLA, SLS không cần cấu trúc hỗ trợ vì phôi được bao quanh bởi bột không nung. Ngoài ra, các bộ phận SLA thường cứng hơn SLA và có bề mặt hoàn thiện thô hơn so với các bộ phận sau.

3. Mô hình hóa lắng đọng hợp nhất (FDM)

FDM, đôi khi được gọi là Chế tạo sợi hợp nhất (FFF), là một công nghệ in 3D phổ biến sử dụng quá trình đùn vật liệu. Công nghệ này là một trong những phương pháp tiết kiệm chi phí nhất để sản xuất các bộ phận và nguyên mẫu nhựa nhiệt dẻo tùy chỉnh.

Một máy in FDM tạo ra các vật thể bằng cách xếp lớp đùn nhựa nhiệt dẻo nóng chảy thông qua một vòi phun chuyển động, được làm nóng lên nền xây dựng, nơi nó nguội đi và đông đặc lại. Mặc dù thường hoạt động tốt, các đối tượng hoàn thiện có xu hướng có bề mặt hoàn thiện thô và yêu cầu xử lý và hoàn thiện thêm.

FDM là một trong những công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất cho các mẫu máy in để bàn gia đình. Ví dụ, bạn có thể sử dụng máy in FDM để in các tác phẩm thu nhỏ trên mặt bàn tại nhà.

FDM là một trong số ít công nghệ in 3D sử dụng nhựa nhiệt dẻo cấp sản xuất để in các bộ phận có các thuộc tính nhiệt, hóa học và cơ học lớn. Các sợi nhựa nhiệt dẻo được sử dụng bao gồm polyethylene terephthalate (PET), Polylactic Acid (PLA) và Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS). Các ứng dụng phổ biến của FDM bao gồm các tòa nhà in 3D và làm các món tráng miệng 3D.

Metal Binder Jetting (MBJ) là công nghệ in 3D sử dụng quá trình phun chất kết dính để chế tạo các vật thể kim loại. Chất kết dính tạo thành các vật thể bằng cách lắng đọng một cách có chọn lọc chất kết dính trên lớp vật liệu dạng bột.

Trong MBJ, chất liên kết được lắng đọng bởi các đầu in trên lớp bột kim loại, tạo ra các vật thể có hình học phức tạp. Chất liên kết “keo” bột kim loại lại với nhau trong và giữa các lớp.

Để tạo một đối tượng, các lớp được đặt chồng lên nhau cho đến khi hoàn thành đối tượng mong muốn. Sau khi hoàn tất, bạn sẽ cần phải thực hiện các kỹ thuật xử lý hậu kỳ, như thiêu kết hoặc thẩm thấu, để sản xuất các vật thể kim loại chức năng.

Bạn có thể sử dụng công nghệ này với các vật liệu khác nhau (vật liệu tổng hợp cát, bột gốm và acrylic), miễn là chất kết dính kết hợp hiệu quả với chúng. Phun chất kết dính cũng cho phép bạn thêm sắc tố màu vào chất kết dính để tạo ra các bộ phận in với màu sắc đầy đủ.

Quá trình phun chất kết dính kim loại là một quá trình nhanh chóng. Tuy nhiên, nó tạo ra các bộ phận có bề mặt sần sùi mà không phải lúc nào cũng phù hợp với các bộ phận kết cấu. Do đó, công nghệ này lý tưởng cho việc in kim loại 3D và sản xuất hàng loạt các bộ phận kim loại chức năng với chi phí thấp.

5. Xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP)

Xử lý ánh sáng kỹ thuật số hoặc DLP là một kỹ thuật trùng hợp vat. Công nghệ in 3D hoạt động với polyme và rất giống với SLA. Cả hai công nghệ tạo thành các bộ phận từng lớp bằng cách sử dụng ánh sáng để xử lý chọn lọc nhựa lỏng trong thùng.

Sau khi các bộ phận được in, bạn sẽ cần làm sạch nhựa thừa và phơi chúng dưới nguồn sáng để cải thiện độ bền của chúng. Giống như SLA, DLP có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận có độ chính xác về kích thước ở mức độ cao.

Hai công nghệ này cũng có các yêu cầu tương tự đối với cấu trúc hỗ trợ và xử lý hậu kỳ. Sự khác biệt chính của chúng là nguồn sáng; DLP sử dụng nhiều nguồn sáng thông thường hơn, như đèn hồ quang.

DLP cũng có thể làm việc với một lượng nhỏ nhựa để sản xuất các bộ phận chính xác, tiết kiệm vật liệu và chi phí vận hành. Tuy nhiên, đôi khi, bản in 3D không thành công. Tin tốt là bạn luôn có thể tái chế các bản in 3D bị lỗi.

Cả DMLS và SLM đều tương tự như SLS, ngoại trừ những công nghệ này sử dụng bột kim loại thay vì nhựa để tạo ra các bộ phận. Quá trình sử dụng tia laser để làm tan chảy các hạt bột kim loại, hợp nhất chúng theo từng lớp. Các vật liệu điển hình được sử dụng bao gồm đồng, hợp kim titan và hợp kim nhôm.

Không giống như SLS, cả DMLS và SLM đều cần cấu trúc hỗ trợ vì nhiệt độ cao cần thiết trong quá trình này. Bạn có thể loại bỏ các cấu trúc hỗ trợ trong quá trình xử lý hậu kỳ.

Ngoài ra, cả sản phẩm cuối SLM và DMLS đều có xu hướng mạnh hơn và có độ hoàn thiện bề mặt tuyệt vời. Một điểm khác biệt đáng chú ý là DMLS chỉ làm nóng các hạt kim loại đến mức nhiệt hạch trong khi SLM làm chúng tan chảy hoàn toàn. Một điểm khác biệt nữa là DMLS có thể tạo ra các bộ phận từ hợp kim kim loại trong khi SLM sản xuất các bộ phận nguyên tố đơn lẻ, như titan.

Công nghệ in 3D tốt nhất cho dự án của bạn là gì?

Có một số yếu tố cần xem xét khi lựa chọn công nghệ in 3D, bao gồm vật liệu được yêu cầu, đặc điểm hình ảnh hoặc vật lý của đối tượng cuối cùng và chức năng.

Mỗi công nghệ in 3d đều có những điểm mạnh và điểm yếu để phù hợp hơn với những dự án cụ thể.

Các công nghệ in 3D được sử dụng phổ biến nhất là kỹ thuật in lập thể (SLA), thiêu kết bằng laser có chọn lọc (SLS) và tạo mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM). Bài viết này đề cập đến các loại công nghệ in 3D khác nhau hiện có để giúp bạn chọn kỹ thuật phù hợp nhất với yêu cầu của mình.

Đọc tiếp

Giới thiệu về tác giả