Quy trình in 3D phun chất kết dính BJ để in 3D kim loại

Có bốn loại quy trình in 3D kim loại chính: phản ứng tổng hợp bột (PBF), phun vật liệu (MJ), phun chất kết dính (BJ) và phun năng lượng trực tiếp (DED). Trong hai bài viết trước, tôi đã cung cấp những giải thích chi tiết về PBF và MJ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về các nguyên tắc in 3D, ưu điểm và nhược điểm của phun chất kết dính (BJ), giúp hiểu sâu hơn về các loại in 3D kim loại này.

Phun chất kết dính chủ yếu kết hợp bột với chất kết dính lỏng để tạo ra các bộ phận rắn. Vì vậy, có thể coi đây là quy trình in 3D kết hợp các nguyên tắc in 3D SLS và phun vật liệu. Giống như in 3D SLS, vật liệu phải được nạp vào phễu chứa bột trước khi quá trình in 3D bắt đầu. Tuy nhiên, quy trình phun chất kết dính BJ không tạo ra nhiệt trong suốt quá trình in 3D, nghĩa là bột không được làm nóng như trong in 3D SLS. 3Quá trình in D bắt đầu bằng cách lắng đọng một lớp bột lên nền in. Đầu in 3D quét qua bột, phun có chọn lọc các giọt chất kết dính. Hãy coi những giọt chất kết dính như keo dán cho các hạt bột. Các giọt tiếp đất có chọn lọc và tiếp xúc với bột, kết hợp các hạt lại với nhau và tạo thành chất rắn. Sau khi in một lớp, nền tảng in 3D đi xuống và chu trình này lặp lại cho đến khi hoàn thành mô hình mong muốn.

Bởi vì in 3D phun chất kết dính BJ có thể được sử dụng với nhiều loại bột khác nhau nên nó cũng có thể được sử dụng để in 3D kim loại, ngoài SLM và DMLS. Tuy nhiên, so với SLM và DMLS, các bộ phận kim loại được sản xuất bằng phương pháp in 3D phun chất kết dính kim loại có đặc tính cơ học yếu hơn, đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn trong quá trình xử lý hậu kỳ. Thẩm thấu và thiêu kết là hai hoạt động xử lý hậu kỳ chính được sử dụng:

1. Xâm nhập

Sau khi in 3D, mô hình mục tiêu cần được để yên trong bột trong vài giờ cho đến khi mô hình được đông cứng hoàn toàn. Mô hình sau đó được đặt trong lò nung và đun nóng. Hoạt động này chủ yếu loại bỏ chất kết dính trong mô hình. Tuy nhiên, quá trình gia nhiệt tạo ra các khoảng trống nơi chất kết dính cư trú, dẫn đến tính chất cơ học kém. Để giải quyết vấn đề này, quy trình mao dẫn thường được sử dụng để truyền kim loại có điểm nóng chảy thấp vào các khoảng trống này, do đó làm tăng mật độ và độ bền của bộ phận. Đồng là kim loại phổ biến nhất được sử dụng để xâm nhập.

2. Thiêu kết

Sau quá trình xử lý sau{0}}thông thường của in 3D, mô hình được tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn trong lò để tạo ra quá trình thiêu kết, làm tăng mật độ và độ bền của mô hình một cách hiệu quả.

Ngoài in 3D phun chất kết dính kim loại, phun chất kết dính cát (Sand BJ) cũng là một công nghệ in 3D quan trọng. Ngoài chất kết dính lỏng, đá sa thạch hoặc cát nhân tạo cũng thường được sử dụng trong quá trình này, thường được gọi là "cát silic". Tất nhiên, in 3D BJ trong cát cũng có thể được sử dụng với bột PMMA làm từ đá sa thạch-để tạo ra các mô hình in 3D đầy đủ{6}}màu sắc tuyệt đẹp.

Ưu điểm của máy in 3D phun chất kết dính:

1. Vì in 3D phun chất kết dính BJ không tạo ra nhiệt trong quá trình in nên nó tránh được một cách hiệu quả các nhiễu loạn do nhiệt-gây ra, chẳng hạn như cong vênh, xảy ra với các quy trình in 3D khác.

2. Quy trình in 3D này có thể tái chế 100% đối với bột chưa sử dụng, mang lại lợi thế đáng kể về tính sẵn có của nguyên liệu và hiệu quả chi phí-.

Nhược điểm của in 3D phun chất kết dính:

1. Do nguyên lý in 3D của quy trình này, tính chất cơ học tổng thể của các mô hình được tạo ra tương đối kém và độ bền kết cấu thấp hơn đáng kể so với các quy trình in 3D kim loại khác trên thị trường.

2. Quá trình in 3D này cũng có những hạn chế nhất định trong việc lựa chọn vật liệu. Tuy nhiên, với những tiến bộ công nghệ không ngừng, những nhược điểm này dự kiến ​​sẽ được khắc phục.

Từ đó có thể thấy rằng bất kỳ quy trình in 3D kim loại nào cũng có những ưu điểm và nhược điểm. Vì vậy, khi người dùng chọn mua một mẫu máy cũng phải chuẩn bị đầy đủ nhu cầu của bản thân và đặt hàng cho phù hợp.