IN 3D LÀ GÌ? – ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC LOẠI CÔNG NGHỆ

Release Date :21/Th3/20231 Views : 353

Sản xuất vật thể nhiều lớp (LOM) là một hệ thống tạo mẫu nhanh được phát triển bởi Helisys Inc.

Công nghệ LOM sử dụng giấy tráng keo, nhựa hoặc kim loại cán mỏng làm phương tiện in 3D . Những tấm vật liệu này được dán từng lớp lại với nhau và cắt thành hình bằng dao hoặc bằng máy cắt laser . Các đối tượng được tạo bằng LOM sau đó có thể được sửa đổi thêm sau quá trình gia công hoặc khoan.

Sản xuất vật thể nhiều lớp là một quy trình linh hoạt, thường được thực hiện nhất bằng cách sử dụng giấy làm vật liệu. Mặc dù các tấm nhựa và kim loại cũng có thể được sử dụng, nhưng cả hai loại này đều phức tạp hơn để cắt.

Là một quy trình sản xuất phụ gia , LOM nhanh và không tốn kém, và thường được sử dụng để tạo mẫu nhanh hơn là sản xuất. Độ chính xác của đối tượng hoàn thiện phụ thuộc vào độ dày của các lớp vật liệu được sử dụng, mặc dù nó thường không chính xác như các phương pháp khác.

Làm thế nào nó hoạt động?

Sản xuất vật thể nhiều lớp sử dụng một nền tảng xây dựng mà trên đó các tấm vật liệu có thể được lăn ra. Các vật liệu thường được phủ một lớp keo được làm nóng bằng trục nạp để làm chảy keo. Bằng cách này, mỗi lớp có thể được dán vào lớp trước đó để xây dựng một đối tượng. Một lưỡi dao hoặc tia laze được sử dụng để vẽ ra hình dạng của vật thể cũng như cắt ngang vật liệu dư thừa để tạo điều kiện loại bỏ chất thải.

Sau khi một lớp đã được dán vào vị trí và các kích thước cần thiết được vẽ ra, bệ xây dựng sẽ di chuyển xuống để lớp vật liệu khác có thể được lăn vào vị trí bằng con lăn được gia nhiệt. Quá trình này được lặp lại cho đến khi mô hình hoặc nguyên mẫu hoàn tất.

Nếu một đối tượng được in bằng các lớp giấy, nó sẽ có các đặc tính giống như gỗ và do đó có thể cần chà nhám để hoàn thiện. Các đồ vật bằng giấy sau đó thường được niêm phong bằng sơn hoặc sơn mài để tránh hơi ẩm xâm nhập.

Sản xuất đối tượng nhiều lớp được tạo ra khi nào?

Một công ty có tên là Helisys (được thành công bởi một tổ chức có tên là Cubic Technologies) đã tạo ra sản phẩm sản xuất vật thể nhiều lớp vào năm 1991. Helisys hợp nhất các tấm vật liệu lại với nhau trước khi sử dụng tia laser dẫn đường kỹ thuật số để cắt vật thể mong muốn, mặc dù họ đã ngừng hoạt động vào năm 2000.

Anh em Conor và Fintan MacCormack đã phát triển quy trình ban đầu vào năm 2003 bằng cách sử dụng giấy văn phòng tiêu chuẩn và máy in phun để in các thiết kế. Sau đó, giấy được tạo thành từng lớp trước khi một lưỡi dao vonfram được sử dụng để cắt bỏ giấy vụn để lộ vật thể cuối cùng.

Anh em nhà MacCormack đã thương mại hóa LOM thông qua công ty của họ, Mcor Technologies, tiếp tục phát triển quy trình bằng cách sử dụng màu CMYK để in các đối tượng sống động hơn có thể được sử dụng để quảng cáo hoặc tạo mẫu trực quan. Quy trình mới này được phát triển để các tờ giấy được in màu trước khi dán và cắt một cách chọn lọc. Trong quá trình này, được gọi là cán màng lắng đọng có chọn lọc (SDL), chất kết dính chỉ được áp dụng cho các khu vực tương ứng với thiết kế, làm cho đối tượng cuối cùng dễ dàng cắt ra khỏi vật liệu phế thải.

Thuận lợi

LOM mang lại một số lợi thế cho ngành công nghiệp để sản xuất nguyên mẫu và các sản phẩm khác nhanh chóng và không tốn kém. Các công ty có thể sử dụng mô hình sản phẩm do máy tính tạo ra để xây dựng nguyên mẫu một cách nhanh chóng và hiệu quả từ các vật liệu xây dựng rẻ tiền như giấy, khiến LOM trở nên thích hợp hơn để tạo nguyên mẫu nhanh so với các quy trình sản xuất khác, kể cả máy in 3D.

Quy trình LOM có thể được sử dụng để tạo ra cả vật thể rắn và rỗng, bao gồm cả các bộ phận lớn, nhanh hơn và với chi phí thấp hơn so với quy trình sản xuất bồi đắp tiêu chuẩn . Các bộ phận tương đối lớn có thể được tạo ra dễ dàng vì không có phản ứng hóa học trong quá trình xây dựng, đồng thời cũng không cần vật liệu hỗ trợ vì vật liệu nhiều lớp tự hỗ trợ trong khi đóng rắn trước khi vật thể cuối cùng được cắt ra.

Các mô hình được tạo bằng giấy có các đặc điểm giống như gỗ, nghĩa là chúng có thể được gia công và hoàn thiện theo cách tương tự.

Nhược điểm

Đối với tất cả các ưu điểm của LOM, vẫn còn một số nhược điểm với quy trình.

Thứ nhất, vì LOM là một quy trình trừ, nên không dễ tạo ra các hình dạng hình học phức tạp như với các quy trình in 3D khác. Điều này là do không phải lúc nào cũng có thể tiếp cận các bộ phận bên trong của đối tượng hoặc loại bỏ vật liệu thừa từ bên trong đối tượng.

Bản chất của LOM làm cho các cấu trúc bên trong và các đường cắt xén trở nên khó khăn và có thể tạo ra những thách thức với việc tách các bộ phận ra khỏi lớp gỗ.

LOM cung cấp độ chính xác kích thước giảm khi so sánh với kỹ thuật in lập thể và thiêu kết laser chọn lọc.

Tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng, các bộ phận LOM cũng có thể có bề mặt kém và các bộ phận bằng giấy mỏng hơn có thể có độ bền thấp. Các bộ phận LOM bằng giấy cũng có thể dễ dàng hấp thụ độ ẩm trừ khi được xử lý.

Các ứng dụng

Bất chấp những thách thức và nhược điểm của LOM, quy trình này vẫn là một lựa chọn tuyệt vời để tạo nguyên mẫu khái niệm do tốc độ và chi phí thấp của quy trình.

Các mô hình tỷ lệ cũng có thể được tạo bằng cách sử dụng sản xuất đối tượng nhiều lớp, trong khi việc sử dụng mực màu và giấy cũng cho phép tạo ra các vật phẩm quảng cáo 3D rẻ tiền nhưng bắt mắt.

Phần kết luận

Mặc dù kết quả cuối cùng của sản xuất vật thể nhiều lớp có nghĩa là các vật phẩm được tạo bằng kỹ thuật này hiếm khi được sử dụng làm thành phẩm, LOM là một phương pháp hiệu quả về thời gian và chi phí để tạo các nguyên mẫu trực quan nhanh chóng nhằm thử nghiệm các thiết kế.

LOM có thể được sử dụng với nhiều loại vật liệu khác nhau để tạo nguyên mẫu, mô hình và thậm chí cả các mặt hàng quảng cáo rẻ tiền, làm cho nó trở thành một kỹ thuật hiệu quả cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Hotline Zalo Messenger Up