Tiểu Luận - Kỹ Thuật Chế Tạo - Đề Tài - Công Nghệ In 3D Sls Nhựa Lỏng

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thực
Phẩm TP.HCM
Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ IN 3D SLS
NHỰA LỎNG


Công nghệ in 3D SLS nhựa bột


Nội dung:i dung:
1) Giới

thiệu

2) Nguyên

lý hoạt động

3) Đặc

điểm công nghệ máy

4) Vật

liệu

5) Ưu,

nhược điểm

6) Phạm

vi ứng dụng


1) Giới thiệui thiệuu
 Công

nghệ in 3D SLS (Selective Laser

Sintering): là sử dụng laser làm cứng và
nối các hạt nhỏ bằng nhựa, gốm, thủy
tinh, kim loại hoặc các vật liệu khác
thành các lớp để tạo ra một cấu
trúc 3D vững chắc.

Máy in 3d SLS


2) Nguyên lý hoạt động


Thùng bột và khu vực tạo hình được
làm nóng ngay dưới nhiệt độ nóng
chảy của polymer và một lưỡi dao gạt
lại trải một lớp bột mỏng trên bàn in.



Sau đó, laser CO2 sẽ quét đường viền
của lớp tiếp theo và chọn lọc các hạt
của bột polymer. Toàn bộ mặt cắt
ngang của chi tiết được quét, do đó
sản phẩm được tạo hình vững chắc.


3) Đặc điểm công nghê SLS
3.1 Thông số máy in 3d
Độ dày mỗi lớp in

0.05 mm – 0.2 mm tùy chọnn

Đội dung: xây dựng chính xácng chính xác

±0.1 mm(trong khoảng 100 mm) hoặc  ±0.1% (nhiều ng 100 mm) hoặc  ±0.1% (nhiều c  ±0.1% (nhiều u
hơn 100 mm)n 100 mm)

Nguồn laze n laze 

tần số trạng thái rắnn số trạng thái rắn trạng thái rắnng thái rắnn

Bưới thiệuc sóng   

 355 nm

Kích thưới thiệuc điểm chấmm chấmm

0.12-0.2 mm

Tố trạng thái rắnc đội dung: scan 

10 m/s cao nhấmt

Nguồn laze n năng lượngng
Năng lượngng

220 V 50 Hz 16 A
 1.2 kw

Kích thưới thiệuc

900 × 1100 × 1600 mm

Khố trạng thái rắni lượngng 

khoảng 100 mm) hoặc  ±0.1% (nhiều ng 600 kg (đã bao gồn laze m nhựng chính xáca)


 Khi lớp hoàn thành, bàn in di chuyển xuống dưới và lưỡi dao gạt lại bề
mặt và lặp lại cho đến khi toàn bộ sản phẩm in 3D được hoàn thành.


3.2 Lớp dính




Trong SLS, cường độ liên kết giữa các lớp là tuyệt
vời. Điều này có nghĩa là các bộ phận in SLS có các tính

chất cơ học gần như đẳng hướng.
Các chi tiết SLS có độ bền kéo và mơ đun tuyệt vời, có
thể so sánh với vật liệu khối, nhưng giòn hơn (độ giãn
dài của chúng khi đứt thấp hơn nhiều). Điều này là do
độ xốp bên trong của sản phẩm cuối .


Một chi tiết in SLS điển hình có độ xốp
khoảng 30% .


3.3 Co ngót và cong vênh
 Các

bộ phận in SLS dễ bị co ngót và cong vênh

 Co

ngót 3 đến 3,5% là điển hình trong SLS

 Bề

mặt phẳng lớn có khả năng cong vênh nhiều hơn


3.4 Quá khổ
 Quá

khổ xảy ra khi nhiệt bức xạ hợp nhất bột khơng liên
tục xung quanh một tính năng. Điều này có thể dẫn đến

bỏ qua các chi tiết thành phần nhỏ, như khe và lỗ.

 Quá

khổ phụ thuộc cả vào kích thước của tính năng và
độ dày của tường


3.5 Loại bỏ bột
 Vì

SLS khơng u cầu vật liệu hỗ trợ, các phần có phần
rỗng có thể được in dễ dàng và chính xác.

 Phần

rỗng làm giảm trọng lượng và chi phí của một
phần, vì ít vật liệu được sử dụng.

  Lỗ

thoát là cần thiết để loại bỏ bột không liên kết từ
các phần bên trong của thành phần.

 Nên

thêm vào thiết kế của bạn ít nhất 2 lỗ thốt với
đường kính tối thiểu 5 mm.

Loại bỏ bột của các chi tiết SLS


4) Vật liệu
 Vật

liệu SLS được sử
dụng rộng rãi nhất là
Polyamide 12 (PA 12),
còn được gọi là Nylon 12.
Giá mỗi kg bột PA 12 là
khoảng $ 50 – $ 60. Các
loại nhựa
nhiệt
kỹ
thuật khác, như PA 11 và
PEEK, cũng có sẵn nhưng
không được sử dụng rộng
rãi.


VẬT LIỆU

ĐẶC ĐIỂM

Polyamit 12 (PA 12)

•Tính chất cơ học tốt
•Kháng hóa chất tốt
•Bề mặt mờ, sần sùi

Polyamit 11 (PA 11)

•Tính đẳng hướng hồn tồn
•Độ đàn hồi cao

Nhơm (Alumide)

•Ngoại hình kim loại
•Độ cứng cao

Nylon chứa thủy
tinh (PA-GF)

•Độ cứng cao
•Chống mài mịn và nhiệt độ cao
•Tính dị hướng

Sợi nylon chứa sợi
carbon (PA-FR)

•Độ cứng tuyệt vời
•Tỷ lệ trọng lượng cao
•Tính dị hướng cao


5) Ưu và nhược điểm
Những ưu điểm và nhược điểm chính của cơng nghệ được
tóm tắt dưới đây:
Các

chi tiết in SLS có các tính chất cơ học tốt, đẳng hướng, làm
cho chúng trở nên lý tưởng cho các bộ phận chức năng và ngun
mẫu.
SLS

khơng u cầu hỗ trợ, vì vậy các thiết kế có hình học phức
tạp có thể dễ dàng được sản xuất.
Khả

năng sản xuất của SLS là tuyệt vời cho sản xuất hàng loạt
nhỏ đến trung bình.


Chỉ

các hệ thống SLS cơng nghiệp hiện đang có sẵn rộng rãi, vì vậy
thời gian sử dụng dài hơn các công nghệ in 3D khác, chẳng hạn như
FDM và SLA.
Các

chi tiết in SLS có bề mặt sần sùi và độ xốp bên trong có thể yêu
cầu xử lý sau, nếu cần một bề mặt nhẵn hoặc kín nước.
Bề

mặt phẳng lớn và các lỗ nhỏ khơng thể được in chính xác bằng
SLS, vì chúng dễ bị cong vênh và quá khổ.


6) Ứng dụng



Các bộ phận sản xuất có độ bền cao để thử nghiệm thực tế và
hình học phức tạp.



Các bộ phận bền và có thể chịu được các ứng dụng giàu năng
lượng và nhiệt cao.



Các bộ phận chịu tác động khi sử dụng nghiêm ngặt.



Bộ phận có bản lề / bản lề sống.



Giải pháp sản xuất khối lượng thấp và nền tảng xây dựng lớn.



Các bộ phận chống cháy.


 Thiết kế ô tô, các chi tiết đông cơ , độ co dãn và gập chịu
lực.

Một số sản phẩm in 3d SLS