Hãng Colibrium Additive ra mắt hệ thống in 3D kim loại công nghệ Binder Jet Series 3

Colibrium Additive, trước đây là GE Additive, đã chính thức ra mắt hệ thống Binder Jet Series 3. Sau một quá trình nghiên cứu và phát triển, Colibrium Additive đã tạo ra những bước tiến đáng kể trong ngành sản xuất bồi đắp (AM) với một trong những hệ thống in 3d kim loại công nghệ Binder Jet lớn nhất trên thị trường. Cùng với đó, Colibrium Additive cũng đang có những tiến bộ đáng kể trong công nghệ EB-PBF, củng cố vị thế là công ty dẫn đầu trong lĩnh vực in 3D kim loại.

Một sự đổi mới thương hiệu mang tính chiến lược và tập trung đổi mới

Việc đổi tên thương hiệu từ GE Additive thành Colibrium Additive phù hợp với quá trình tái cấu trúc mở rộng của General Electric thành ba đơn vị riêng biệt: GE Aerospace, GE HealthCare và GE Vernova. Theo Brian Birkmeyer, Trưởng nhóm sản phẩm Binder Jet tại Colibrium Additive, việc đổi tên là sự liên kết thương hiệu chứ không phải là dấu hiệu của bất kỳ sự thay đổi nào về mặt tổ chức.

“Một số người cố gắng phân tích, nhưng thực tế là đây chỉ là tạo dựng thương hiệu với tách các doanh nghiệp các mảng khác nhau của GE ”, Birkmeyer giải thích. Ông nhấn mạnh rằng Colibrium vẫn là công ty con do GE Aerospace sở hữu hoàn toàn, tiếp tục kế thừa và đổi mới công nghệ in 3D.

Việc đổi thương hiệu này là một phần trong động thái chiến lược nhằm phù hợp với chiến lược của GE Aerospace đồng thời tập trung vào chuyên môn của Colibrium Additive trong công nghệ sản xuất bồi đắp

BINDER JET Series 3: Từ ý tưởng thiết kế đến hiện thực

Hệ thống in 3D kim loại BINDER JET  Series 3 là bước tiến đáng kể so với thế hệ trước là Series 2. Trong khi Series 2 mang tính thủ công hơn và phù hợp với sản xuất và nghiên cứu phát triển tốc độ thấp, thì Series 3 được thiết kế cho môi trường sản xuất tự động, năng suất cao.

Birkmeyer thừa nhận rằng quá trình phát triển Series 3 không phải là không có thách thức. Công ty đã quyết định lùi lại một bước và thiết kế lại một số hệ thống con để đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất nghiêm ngặt của họ.

• Năng suất cao: Được thiết kế để sản xuất có thể mở rộng quy mô, Series 3 có thể in các chi tiết lớn hơn với hiệu quả cao hơn.
• Quy trình tự động: Giảm sự can thiệp thủ công đồng thời tích hợp dễ dàng hơn vào quy trình sản xuất hiện có.
• Các bộ phận bền chắc: Hệ thống sản xuất các bộ phận bền chắc, xử lý và loại bỏ bột dễ dàng mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc.

Birkmeyer nhấn mạnh tầm quan trọng của khả năng sản xuất các bộ phận bền chắc của hệ thống, đồng thời cho phép sản xuất các bộ phận lớn hơn mà không có nguy cơ vỡ trong quá trình gia công.

Ông đã chứng minh điều này bằng cách trưng bày các bộ phận tại triển lãm, mời một số khán giả đến xem và thậm chí thử phá vỡ chúng để minh họa cho độ bền của chúng.

Hợp tác với các đơn vị hàng đầu trong ngành

Colibrium Additive tiếp tục hợp tác chặt chẽ với các khách hàng. Các quan hệ đối tác này đóng vai trò quan trọng trong việc tinh chỉnh hệ thống Series 3 và chứng minh khả năng của hệ thống trong các ứng dụng thực tế.

“Chúng tôi vẫn đang làm việc với những khách hàng trước đây của Series 2,” Birkmeyer lưu ý. “Mọi người vẫn đang sử dụng những máy đó và chúng đang được sử dụng rất tốt.”

Ông giải thích rằng việc chuyển đổi sang Series 3 mang đến cho khách hàng những khả năng tự chủ cao mà ít cần đến sự hỗ trợ trực tiếp từ Colibrium Additive.

Birkmeyer nhấn mạnh sự sẵn sàng của công ty trong việc hỗ trợ khách hàng áp dụng công nghệ: “Chúng tôi ở đây để giúp đỡ. Mục đích là đảm bảo rằng chúng tôi có thể giúp khách hàng trong suốt quá trình làm quen thiết bị và giảm quá trình tìm hiểu sau khi khách hàng đưa thiết bị vào nhà máy của mình”.

Những tiến bộ trong công nghệ Electron Beam Powder Bed Fusion (EB-PBF)

Ngoài tiến triển với Series 3, Colibrium Additive đang có những bước tiến đáng kể với các máy EB-PBF của mình. Dave Bartosik, Kỹ sư cao cấp về Công nghệ mới tại Colibrium Additive, đã cung cấp thông tin chi tiết về những phát triển mới nhất, bao gồm Spectra M và EBMControl 6.4 .

Colibrium Additive đã công bố máy in Spectra M EB-PBF, giải quyết nhu cầu về khối lượng in nhỏ hơn trong khi vẫn duy trì những ưu điểm của công nghệ chùm tia điện tử, chẳng hạn như năng suất cao và tự do thiết kế.

Bartosik giải thích về những tiến bộ này: “So với phương pháp nung chảy truyền thống bằng EB-PBF, chúng tôi có thể di chuyển chùm tia nhanh hơn gấp nhiều lần so với tia laser vì chúng tôi sử dụng nam châm điện thay vì gương phải tăng tốc và giảm tốc”.

Phần mềm EBMControl 6.4 mới bao gồm những cải tiến như công nghệ Point Melt, giúp tăng cường kiểm soát nhiệt độ và giảm độ dốc, giúp cải thiện tính chất vật liệu và chất lượng bề mặt.

Bartosik cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng công nghệ đa chùm tia đó và áp dụng nó vào cả phần lấp đầy khối”. “Về cơ bản, bạn tạo pixel cho lớp chi tiết đó, làm tan chảy với lượng nhiệt đầu vào thấp hơn, lan tỏa đều hơn trên toàn bộ chi tiết”.

Loại bỏ cấu trúc giá đỡ ( Support)

Một trong những lợi thế đáng kể của những tiến bộ này là giảm hoặc loại bỏ các Support – cấu trúc đỡ hỗ trợ trong quá trình in.

“Chúng tôi không cần giá đỡ nữa”, Bartosik lưu ý. “Về cơ bản, đây là phương pháp in không cần giá đỡ. Các đặc tính cơ học tăng lên khoảng 10% khoảng cách hẹp hơn giữa các phần của bộ phận”.

Sự phát triển này không chỉ giúp giảm chi phí hậu xử lý mà còn cho phép sắp xếp các bộ phận sát hơn, tăng năng suất.

Ông nói thêm: “Khi bạn xếp mọi thứ vào đó, xếp sát nhất có thể, bạn có thể thêm một lớp chi tiết nữa và tăng thêm một chút năng suất”.

Tác động đến các ứng dụng y tế và hàng không vũ trụ

Những tiến bộ trong công nghệ EB-PBF có ý nghĩa quan trọng đối với các ngành công nghiệp như cấy ghép y tế và hàng không vũ trụ.

“Trong thực tế , chúng ta thấy rất nhiều ứng dụng trong chỉnh hình, cấy ghép implant các bộ phận vào cơ thể người,” Bartosik giải thích. “Với khả năng in có độ bền cao hơn, xương đùi sẽ được thay thế giúp bệnh nhân có thể phục hồi lại.”

Những tiến bộ này có ý nghĩa quan trọng đối với ngành y tế, đặc biệt là trong sản xuất các vật liệu cấy ghép chỉnh hình. Bartosik nhấn mạnh rằng công nghệ EB-PBF cải tiến hiện nay giúp sản xuất được thân xương đùi—các phần quan trọng trong cấy ghép hông vừa khít với xương đùi và hỗ trợ khớp nhân tạo.

“Trong thực tế , chúng ta thấy rất nhiều ứng dụng trong chỉnh hình, cấy ghép implant các bộ phận vào cơ thể người,”* Bartosik giải thích. *”Cuống xương đùi là phần quan trọng nhất. Chúng rất nhạy cảm khi vận động nhiều, và ngành công nghiệp đã do dự khi sử dụng các chi tiết kim loại trên các bộ phận đó. Đầu gối, cốc hông, mọi thứ khác—yêu cầu thấp hơn. Bây giờ chúng ta đã có khả năng in có độ bền cao hơn, các thân xương đang được nghiên cứu và có thể sản xuất được.”

Bằng cách tăng cường các tính chất cơ học và khả năng chịu mỏi của chi tiết thông qua công nghệ Point Melt, Colibrium Additive đang cho phép ngành y tế xem xét lại phương pháp sản xuất bồi đắp cho các thành phần chịu tác động lực lớn này.

Những tiến bộ này có ý nghĩa quan trọng đối với ngành hàng không vũ trụ, vốn trước đây phụ thuộc nhiều hơn vào phương pháp thiêu kết bột bằng laser do khả năng tạo ra các chi tiết tinh xảo và có độ chính xác cao. Tuy nhiên, các đặc tính cơ học và chất lượng bề mặt được cải thiện đạt được thông qua công nghệ EB-PBF cải tiến của Colibrium Additive đang khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn hơn cho các ứng dụng hàng không vũ trụ đòi hỏi độ bền và độ chắc cao.

“Với những khả năng có độ bền cao hơn này, chúng tôi có thể giải quyết các ứng dụng trước đây là thách thức đối với công nghệ chùm tia điện tử”, Bartosik giải thích. “Mọi người đều thích vật liệu bền hơn, vì vậy, có vật liệu này là điều tốt”.

Bằng cách giảm support- cấu trúc giá đỡ và cải thiện các đặc tính vật liệu đẳng hướng, những tiến bộ của EB-PBF của Colibrium Additive cho phép sản xuất các thành phần hàng không vũ trụ phức tạp vốn trước đây khó sản xuất bằng công nghệ này. Điều này mở ra những cơ hội mới cho ngành hàng không vũ trụ để tận dụng công nghệ EB-PBF cho các bộ phận đòi hỏi các đặc tính cơ học và hiệu suất vượt trội.

Chấp nhận cạnh tranh và đổi mới

Cả Birkmeyer và Bartosik đều thừa nhận sự cạnh tranh ngày càng tăng trong ngành AM, đặc biệt là trong lĩnh vực n kim loại BINDER JET và EB-PBF. Họ coi sự cạnh tranh này là chất xúc tác cho sự đổi mới.

“Cạnh tranh là lành mạnh,” Bartosik tuyên bố. “Nó thúc đẩy tất cả chúng ta đổi mới. Đó là một phần lớn thúc đẩy Point Melt ra đời—để mang lại cho chúng ta lợi thế cạnh tranh hơn một chút.”

Birkmeyer đồng tình với quan điểm này về ngành máy bay phản lực binder: “Cạnh tranh là tốt vì nó thúc đẩy mọi người làm tốt hơn.”

Việc ra mắt hệ thốngin 3D kim loại BINDER JET  Series 3 đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với Colibrium Additive. Cách tiếp của công ty đối với quá trình phát triển đảm bảo rằng họ đang cung cấp một hệ thống đáng tin cậy, sẵn sàng sản xuất, đáp ứng nhu cầu ngày càng thay đổi của ngành.

Với sự đổi mới liên tục trong cả công nghệ BINDER JET và EB-PBF, cùng cam kết hợp tác với khách hàng, Colibrium Additive đang có vị thế tốt để duy trì vị trí dẫn đầu trong lĩnh vực AM.

“Chúng tôi chỉ sẵn sàng bắt đầu đưa người dùng vào sử dụng”, Birkmeyer khẳng định. “Series 3 đã có mặt và sẵn sàng hoạt động”.

Bartosik nói thêm, “Chúng tôi không ngủ quên trên chiến thắng. Với Point Melt và các phát triển khác, chúng tôi đang mở rộng ranh giới của những gì có thể trong công nghệ EB-PBF.”