Công nghệ in 3D kim loại có những ứng dụng gì?

Bài viết nhằm mang tới cho người đọc những ưu điểm của công nghệ in 3D kim loại. Với những lợi thế này, việc in 3D kim loại sẽ giúp doanh nghiệp ứng dụng vào giải quyết vấn đề gì?

In 3D kim loại đang thay đổi cách chúng ta sản xuất chi tiết.

Đối với hoạt động sản xuất với số lượng ít, các chi tiết sản xuất bằng máy in 3D có thể được chế tạo nhanh hơn, rẻ hơn và đỡ tốn công hơn quy trình sản xuất truyền thống.

Sản xuất bồi đắp chế tạo chi tiết theo một cách khác biệt, nó giúp việc sản xuất một số sản phẩm đòi hỏi các tính năng phức tạp dễ dàng hơn nhiều. Quá trình sử dụng không cần dùng khuôn, gần như hoàn toàn tự động và chế tạo theo kiểu bồi đắp dần, không phải cắt gọt, nên sẽ cho phép hình dạng chi tiết được tối ưu hơn.

Điều này làm cho in 3D kim loại rất phù hợp cho các ứng dụng khó sản xuất bằng phương pháp truyền thống hoặc tốn chi phí cao, bao gồm các chi tiết cũ đã không còn sản xuất, công cụ tự động hóa trên dây chuyền và nguyên mẫu đúc chức năng.

Ví dụ cụ thể

Tay gắp robot in 3D kim loại

Bộ tay gắp robot này, dùng để di chuyển các chi tiết kim loại tấm vào và ra khỏi máy dập. Những tay gắp này được in 3D bằng kim loại và giải quyết được ba vấn đề cho xưởng sản xuất:

• Tay gắp được in bằng thép không gỉ 17-4 PH, có khả năng chống mài mòn cao. Điều này có nghĩa là tay gắp không bị mòn do tiếp xúc nhiều lần với các chi tiết dập tấm bằng thép.

• Cấu trúc lưới rỗng bên trong chi tiết làm cho nó nhẹ hơn nhiều so với chi tiết truyền thống, làm cho cánh tay robot có thể di chuyển nhanh hơn so với chi tiết tương đương được gia công và năng suất sẽ cao hơn.

• Đầu kẹp nhỏ và tù để tránh va chạm với khuôn dập, nhưng được thiết kế để kẹp chặt sản phẩm. Điều này sẽ rất khó và tốn kém khi gia công với cùng loại vật liệu, vì vậy họ đã quyết định in 3D chi tiết có hình khối phức tạp như vậy.

Metal X có thể giải quyết rất nhiều vấn đề khi sản xuất và bạn có thể xem thêm các giải pháp này trên trang Ứng dụng của chúng tôi. Nhiều ví dụ cụ thể này xuất phát từ ba lợi ích cốt lõi của sản xuất bồi đắp và cách chúng có thể giúp cắt giảm chi phí cho mỗi chi tiết của bạn.

Ba lợi ích của sản xuất bồi đắp bằng kim loại

Tự do hình học

Sự phức tạp và tối ưu hóa sẽ làm tăng chi phí nếu sử dụng quy trình sản xuất truyền thống – các tính năng bổ sung đồng nghĩa với việc có nhiều thao tác hơn, thời gian gia công dài hơn hoặc khuôn phức tạp hơn. Tất cả đều tiêu tốn nhiều vật liệu và thời gian hơn. In 3D kim loại có thể loại bỏ hầu hết các hạn chế này. Với quá trình bồi đắp từng lớp thay vì cắt gọt đi, vật liệu được đưa chính xác vào nơi cần thiết, không tốn thêm chi phí. Vì vậy, vật liệu và thời gian sản xuất tiêu tốn sẽ giảm đi.

Tự động hóa hoàn toàn

Máy in 3D kim loại yêu cầu rất ít thời gian của người điều khiển. Phần mềm của máy in 3D tự động tạo đường in tạo nên thành phẩm, dựa trên các thiết lập có thể điều chỉnh dễ dàng, do đó không cần có kiến thức chuyên môn để làm việc với một vật liệu nhất định – máy có thể xử lý tất cả những điều đó dựa trên các lựa chọn của bạn. Khi bạn khởi động một bản in, nó có thể hoạt động mà không cần giám sát, do đó bạn có thể tối đa hóa thời gian hoạt động của máy bằng cách để máy in chạy ngoài giờ làm việc.

Giảm thiểu công cụ và thiết lập trước

Khi sản xuất một chi tiết bằng các phương pháp truyền thống như phay, tiện hoặc đúc, cần mất thời gian và công sức để chế tạo ra chi tiết không tạo ra doanh thu. Đây là những chi tiết hỗ trợ sản xuất, bao gồm công cụ tùy chỉnh, công cụ gia công hoặc khuôn. Máy in 3D kim loại có thể hoạt động mà không cần sử dụng công cụ hoặc cài đặt máy – tất cả những gì bạn phải làm là nhấn “in” để khởi động máy!

Vậy công nghệ in 3D có thể giải quyết những thách thức gì?

Từ ba lợi ích này, có thể rút ra nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều ngành công nghiệp. Chìa khóa để tìm ra những chi tiết có ảnh hưởng lớn là hiểu được nó có ảnh hưởng tới doanh thu cuối cùng ra sao? Khi nào bạn phải đối mặt với những thách thức mà tác động tới năng suất? Chi phí của việc không hiệu quả là gì? Khi các bộ phận in 3D kim loại tăng hoặc duy trì hiệu suất của bộ phận với nỗ lực, chi phí hoặc thời gian thấp hơn, chúng có giá trị.

Đơn giản hoá việc lắp ráp

In 3D kim loại cho phép việc hợp nhất các bộ phận của một chi tiết, với việc tự do thiết kế các hình khối phức tạp. Sản phẩm liền khối phải chia thành nhiều phần vì những hạn chế của phương thức sản xuất gia công cũ.

Tối ưu hình dạng sản phẩm

Tư duy thiết kế cho sản xuất bồi đắp khác xa so với quy trình gia công truyền thống, bạn cần cân nhắc về lượng vật liệu thêm vào, thay vì việc tính xem cần phải cắt gọt đi những phần nào. Giảm khối lượng chi tiết quan trọng bằng cách chỉ thêm vật liệu vào những vị trí thật sự cần thiết.

Lưu kho kỹ thuật số và các chi tiết “cổ”

Sử dụng máy in 3D kim loại và hệ thống quản lý dựa trên đám mây, bạn có thể thiết kế và sản xuất các chi tiết ở bất cứ nơi nào có máy in. Bạn không cần kho chứa đầy phụ tùng nữa, mà chỉ cẩn in 3D các chi tiết thay thế ngay tại chỗ và theo yêu cầu.

Tìm hiểu thêm về máy in 3D Markforged và các loại vật liệu tại đây.