Bài 19: Công nghệ in3D theo dạng bồi đắp-SHAPE DEPOSITION MANUFACTURING PROCESS

SDM lần đầu tiên được phát triển bởi giáo sư Fritz Prinz và nhóm của ông tại Đại học Carnegie Mellon và sau đại học Stanford. Mặc dù quá trình tạo mẫu nhanh dựa trên quá trình lớp của lớp có thể sản xuất hầu như bất kỳ hình dạng phức tạp và mẫu, họ vẫn phải chịu sự ảnh hưởng của tính hoàn thiện về bề mặt hình học cũng như bề mặt kết thúc.. SDM là một quá trình tạo mẫu nhahnh vượt qua những vấn đề này bằng cách kết hợp sự linh hoạt quá trình sản xuất các lớp với độ dung sai và độ chính xác đạt được qua quá trình phối hợp máy CNC.

Nguyên lý:

Quá trình SDM là một quá trình tạo mẫu nhanh kết hợp những ưu điểm của việc sản xuất từng lớp với những ưu điểm của quá trình loại bỏ nguyên liệu chính xác.

Quá trình:

Vật liệu cho từng đoạn của chi tiết đặt đầu tiên được đặt tại trạm lắng đọng để tạo thành lớp của chi tiết. Một trong số các quá trình lắng động là quá trình dựa trên nền tảng của hàn được gọi là vi đúc, và sản phẩm là một khối mạng được bồi lắp một phần cho lớp đó.      Sau đó, một phần được chuyển đến trạm định hình, điển hình là một trung tâm gia công năm trục CNC, nơi vật liệu được lấy ra để tạo thành hình dạng mong muốn của chi tiết.

Sau trạm định hình, phần này được chuyển tới trạm giải tỏa áp lực, chẳng hạn như phun bi, để làm giảm và kiểm soát ứng suất dư sinh ra do quá trình nhiệt trong quá trình lắng đọng và gia công.

Sau đó, một phần được chuyển trở lại trạm lắng đọng nơi bổ sung hình dạng, vật liệu hỗ trợ được tạo ra để hỗ trợ cho chi tiết. Vật liệu hỗ trợ hoặc trình tự lắng đọng vật liệu một phần phụ thuộc vào hình học của chi tiết.

Quá trình này được lặp lại cho đến khi phần đã hoàn thành, sau đó vật liệu hổ trợ được lấy ra và phần cuối cùng.

Ưu và nhược điểm:

• Trực tiếp tạo ra khối kim loại.
• Độ dày thay đổi.
• Khả năng xây dựng các cấu trúc không đồng nhất. Ngoài các mẫu nhanh các hình dạng phức tạp, quá trình SDM cũng có thể sản xuất các cấu trúc nhiều vật liệu.
• Dễ tạo các tính năng cắt xén.
• Nhiều loại vật liệu. Quá trình này có khả năng sử dụng nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại thép không gỉ, nhựa quang học, các hợp kim thép, chất dẻo nhiệt, gốm sứ, sáp vv.

Ứng dụng:

• Với khả năng xử lý nhiều vật liệu và quá trình lắng đọng, SDM có thể được áp dụng cho nhiều lĩnh vực trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong việc xây dựng thành phẩm và các sản phẩm không đồng nhất.
• Ví dụ là việc tạo ra các bộ phận cấu tạo từ các thành phần ceramic silicone nitrite đã được thử nghiệm trong máy bay phản lực và tồn tại trên một thiết bị của đọng cơ phản lực lên tới 1250⁰
• Quá trình SDM cũng thành công trong việc tạo ra các sản phẩm không đồng nhất như một thiết bị điện tử bằng cách xây dựng một vỏ bảo vệ không dẫn điện và đồng thời kết nối và nhúng các linh kiện điện tử trong nhà.
• Điều này đặc biệt hữu ích trong việc chế tạo các thiết bị có mục đích xây dựng cho các ứng dụng đặc biệt như máy tính có thể mặc, đeo.
• Nhiều sản phẩm không đồng nhất thú vị khác với nhiều chất liệu nhúng trong sản phẩm cũng đã được thử nghiệm.