In 3D kim loại phun lạnh là gì?

In 3D là một cách hay để tạo ra các bản sao mô hình máy tính 3D trong thế giới thực. Có một số cách khác nhau để làm như vậy trong nhà riêng của bạn. In FDM với nhựa nhiệt dẻo và in MSLA với nhựa cảm quang đều có giá cả tương đối phải chăng và dễ mua. Có những phương pháp in 3D khác, kỳ lạ hơn có thể mang lại những lợi thế độc đáo. Thật không may, những thứ này đắt hơn nhiều và thường không phù hợp với ngôi nhà của hầu hết mọi người. Một trong những kỹ thuật này được gọi là in 3D kim loại phun lạnh.

Hầu hết các hình thức in 3D với kim loại cần rất nhiều nhiệt để làm nóng chảy hoặc thiêu kết kim loại được đề cập. Chữ "lạnh" trong tên gọi cho biết phương pháp in 3D kim loại này rất khác biệt. Thay vì bị đốt nóng, kim loại dạng bột được tăng tốc tới tốc độ siêu âm. Khi tác động với mục tiêu, các kim loại liên kết đúng cách, cho phép tạo ra các bộ phận hoàn toàn dày đặc.

Tốc độ chính xác cần thiết phụ thuộc vào kim loại, với các vật liệu cứng hơn cần tốc độ trên Mach 3. Gia tốc đạt được thông qua việc sử dụng khí nén. Nếu có thể, không khí bình thường được sử dụng. Nhưng để có tốc độ cao hơn, nitơ hoặc thậm chí heli là cần thiết.

Những lợi ích

Có nhiều ưu điểm mà kỹ thuật in 3D này mang lại so với các công nghệ in kim loại khác. Nói chung, vì cần nhiều nhiệt, các bộ phận xung quanh khác sẽ có tác động tiêu cực. Yêu cầu tháo rời và lắp ráp lại tốn kém thời gian và tốn kém để ngăn việc sửa chữa gây ra hư hỏng nặng hơn. In kim loại phun lạnh không ảnh hưởng đến các bộ phận lân cận vì nó không liên quan đến nhiệt và có thể nhắm mục tiêu chính xác.

Điều này cho phép sửa chữa tại chỗ các bộ phận phức tạp của máy móc. Ví dụ, Không quân Mỹ đã chứng minh khả năng sửa chữa khớp trượt trên cánh của máy bay sẵn sàng chiến đấu đang hoạt động. Các phương pháp truyền thống sẽ cần tám tuần để loại bỏ bộ phận này. Điều này sẽ tốn nửa triệu đô la để loại bỏ và thay thế bộ phận.

Ngoài việc cho phép sửa chữa tại chỗ, bản thân quá trình này còn nhanh hơn 100 lần so với các hình thức in 3D kim loại khác, cho phép thời gian quay vòng thậm chí còn nhanh hơn. Nó hoạt động với nhiều loại kim loại và thậm chí cho phép làm việc với nhiều kim loại cùng một lúc. Điều này cho phép một phần là titan rắn ở một đầu và chuyển tiếp qua một loạt các thành phần hợp kim trước khi tạo ra vàng rắn ở đầu kia. Điều này cho phép các đặc tính hợp kim có thể tùy chỉnh cao. Không có khói độc hại tỏa ra. Tất cả bột kim loại được sử dụng mà không bị lãng phí.

Máy in kim loại phun lạnh đủ nhỏ để có thể vận chuyển qua xe tải để sửa chữa hoặc sản xuất tại chỗ. Thậm chí, có thể nhúng các cảm biến và thiết bị điện tử vào bên trong bộ phận và in lên chúng. Mặc dù điều này giả định rằng chúng được bảo vệ khỏi tác động của quá trình in.

Hạn chế và nhược điểm

Thật không may, mặc dù rẻ hơn so với các phương pháp truyền thống, nó vẫn không phải là giá cả phải chăng để sử dụng tại nhà. Số lượng nhà cung cấp hạn chế và thị trường hiện tại ( chủ yếu là quốc phòng, với một số ứng dụng hàng không vũ trụ ) cho thấy điều này sẽ không thay đổi trong một thời gian. Các bộ phận in cần được xử lý sau một phần nào đó để làm mịn và sắc nét bản in. Ngoài ra, đơn giản là không thể in một số hình học do tính chất vật lý của quá trình này.

In kim loại phun lạnh là một quy trình độc đáo mang lại những lợi thế độc đáo khi hoạt động trong môi trường đầy thử thách. Thật không may, chi phí trả trước của máy sẽ khiến công nghệ này không được sử dụng phổ biến. Hình dạng hạn chế cũng có thể sẽ hạn chế các ứng dụng tiềm năng. Những cải tiến trong tương lai đối với công nghệ có thể phủ nhận vấn đề này.

Bạn đã có dự án nào mà công nghệ này sẽ hữu ích chưa? Hãy cho chúng tôi biết bên dưới.