5 ứng dụng in 3D kim loại sẽ thay đổi ngành công nghiệp chế tạo

Từ việc tạo mẫu chức năng, công cụ tùy biến hay cả những chốt gá phức tạp, bài viết sau đây sẽ liệt kê những ứng dụng tốt nhất cho công nghệ in 3D kim loại.

In 3D kim loại đang dần thay đổi cách nhìn của các chuyên gia chế tạo và ngày càng trở nên phổ biến trong các công xưởng sản xuất. Vì vậy các doanh nghiệp cần được cập nhật những ứng dụng thực tế về quy trình này. Giống như những người thợ máy cần biết tường tận khi nào ứng dụng cắt tia nước, lúc nào dùng máy phay, việc hiểu được những chi tiết nào phù hợp với công nghệ in 3D là rất cần thiết.

Bước đầu tiên để hiểu về các ứng dụng trong thực tế, ta cần nắm rõ các ưu điểm chính của công nghệ in 3D kim loại. Những ưu điểm sau đây sẽ là nền tảng để ứng dụng in 3D kim loại thành công.

3 ưu điểm nổi bật của công nghệ in 3D

Geometric freedom – Chế tạo mẫu với mọi hình khối

Với các phương pháp chế tạo truyền thống, chế tác hình dạng càng phức tạp thì chi phí càng cao. Do đó, các phương thức chế tạo truyền thống thường bị giới hạn vào các dạng hình khối cơ bản, để đạt hiệu quả chi phí sản xuất. Các giới hạn này được giải phóng với công nghệ in 3D kim loại. Công nghệ in 3D dễ dàng tạo dựng những hình khối bất kì từ đơn giản đến phức tạp với chi phí tương đương nhau.

No tooling – Không cần khuôn, đồ gá

Các chi tiết in 3D không yêu cầu phải có đồ gá hoặc khuôn mẫu. Điều này giúp cho các nhà sản xuất chế tạo chi tiết với công sức và chi phí vận hành tối thiểu, giảm tối đa giá thành khi sản xuất số lượng nhỏ. Thêm vào đó, các công xưởng có thể xử lý nhiều đơn hàng hơn khi không còn bị giới hạn bởi chi phí và thời gian làm khuôn, đồ gá.

Automation – Tự động hóa

Phần lớn các quy trình sản xuất đều yêu cầu sự vận hành và giám sát liên tục của con người để đảm bảo kết quả tốt. Chẳng hạn, thiết kế cho các chi tiết gia công cần được xử lý qua phần mềm CAM trước khi chạy máy. Ngược lại, máy in 3D kim loại tự động chế tạo mẫu trực tiếp từ file thiết kế.

Nắm rõ 3 lợi ích trên, sau đây là 5 ứng dụng phổ biến thích hợp cho công nghệ in 3D kim loại

5 ứng dụng phổ biến của in 3D kim loại

1. Tạo mẫu chức năng (functional prototype)

Do công nghệ in 3D kim loại không yêu cầu khuôn mẫu và ít phải thiết lập máy, việc sản xuất mẫu kim loại tốn rất ít công sức. Điều này cho phép khách hàng có trong tay những mẫu kim loại chuẩn xác chỉ trong một vài ngày, giúp đánh giá được thiết kế nhanh chóng cũng như tránh được chi phí sửa khuôn đắt đỏ. Các kỹ sư có thể thử nghiệm được nhiều thiết kế trong thời gian ngắn hơn, rút ngắn được chu kỳ phát triển sản phẩm.
Công nghệ in 3D kim loại của Markforged cho phép sản xuất các chi tiết mẫu cho thiết bị y tế bằng thép không gỉ nhanh chóng và ít tốn kém.

2. Tay gắp robot (End-of-arm tooling)

Máy in 3D kim loại có thể sản xuất các đầu gắp phi tiêu chuẩn dễ dàng với chi phí rẻ hơn các phương pháp truyền thống. Phần mềm in 3D sẽ tự động tạo ra đường chạy của đầu in, không mất công lập trình CAM. Thêm vào đó, sự phức tạp của các đầu gắp phi tiêu chuẩn không tạo thêm chi phí, cho phép tối ưu hóa thiết kế chi tiết đầu gắp một cách an toàn và chính xác.

3. Công cụ chuyên biệt

Mặc dù phần lớp các công cụ được sản xuất hàng loạt, rất nhiều tình huống yêu cầu các công cụ chuyên biệt được sản xuất với số lượng thấp. In 3D kim loại cho phép các kỹ sư tạo ra các công cụ theo nhu cầu với chi phí thấp.

4. Chốt gá phức tạp

Công nghệ in 3D kim loại mở ra một hướng mới để sản xuất các chốt gá phức tạp vốn gây khó khăn hoặc không thể gia công thông thường. Những kết cấu mảnh, phức tạp không còn là vấn đề phức tạp khi in 3D. Điều này cho phép người dùng tự do chế tạo những chốt gá có hình dạng đặc biệt với chi phí thấp.

5. Chi tiết sử dụng trực tiếp với số lượng nhỏ

Công nghệ in 3D kim loại có thể giải quyết bài toán chi phí sản xuất cao khi cần số lượng nhỏ. Máy in 3D chế tạo mẫu không cần khuôn, đồ gá, giảm thiểu được nhu cầu chia sẻ chi phí vận hành cho hàng nghìn chi tiết.

Hướng dẫn sử dụng máy in 3D kim loại