Technicalvn Kỹ Thuật Việt Nam
Năm 1994, hai hãng Rapid Product Innovations (RPI) và EOS GmbH đã phát triển Công nghệ “Laser kim loại thiêu kết trực tiếp” (Direct metal laser sintering – DMLS). Đây là một phương pháp tạo mẫu nhanh thuộc nhóm tạo hình theo lớp (Additive layer manufacturing), có thể sử dụng vật liệu bột kim loại và mở ra một hướng mới, hiệu quả hơn cho việc chế tạo những hệ thống phức tạp.
Công nghệ DMLS là một trong những công nghệ đầu tiên sản xuất nhiều bộ phận kim loại trong một quy trình. Với DMLS, kim loại bột (đường kính khoảng 20 micron), không chứa chất kết dính hoặc chất dẫn xuất, bị tan chảy hoàn toàn khi quét chùm tia laser công suất cao để chuyển thành một dạng vật liệu mới với các tính chất của vật liệu ban đầu. Lợi thế của công nghệ DMLS so với công nghệ SLS là độ phân giải cao hơn do sử dụng các lớp mỏng hơn, được tạo nên bởi các hạt có đường kính nhỏ hơn. Khả năng này cho phép tạo ra một phần hình dạng phức tạp hơn. Các lựa chọn vật liệu hiện đang được cung cấp bao gồm thép hợp kim, thép không rỉ, nhôm, đồng, cobalt-chrome, và titan. Tuy nhiên, hầu như bất cứ kim loại hợp kim nào cũng có thể được sử dụng trong công nghệ này.
Ưu điểm của công nghệ DMLS so với những công nghệ tạo mẫu nhanh khác là có thể tạo ra những sản phẩm bằng kim loại với mật độ đạt trên 95% (công nghệ SLS chỉ đạt 70%) với độ chính xác và chi tiết cao do mỗi lớp tạo hình chỉ dày 20 µm.
Hiện nay, sản phẩm thương mại của công nghệ này là máy tạo mẫu nhanh EOSINT M 270 có thể gia công tạo hình chi tiết có kích thước tối đa 250mm x 250mm x 215mm với chiều dày mỗi lớp từ 20 µm đến 100 µm. Quá trình gia công một chi tiết trong hệ thống trên máy có thể được tóm tắt như sau: Nhận dữ liệu thiết kế 3D dưới dạng .stl, kiểm tra hình dạng, vị trí trước khi gia công; tiếp đến phủ bột kim loại theo từng lớp mỏng, chiếu tia laser (Yb-fiber laser 200w) để làm nóng chảy và đông đặc bột kim loại ở những vị trí cần thiết. Quá trình này tiếp tục cho đến khi hoàn tất. Sản phẩm sau khi gia công bằng công nghệ DMLS có thể được tiếp tục gia công CNC, nhiệt luyện, đánh bóng. Bột kim loại chưa thiêu kết được sử dụng lại trong những lần tiếp theo.
Công nghệ DMLS được sử dụng để sản xuất các bộ phận trực tiếp cho một loạt các ngành công nghiệp bao gồm cả hàng không vũ trụ, nha khoa, y tế và các ngành công nghiệp khác với có kích thước vật in nhỏ đến trung bình. Công nghệ này có thể tạo ra các bộ phận phức tạp để làm bộ phận cấy ghép. Ngoài ra, công nghệ này còn có thể tạo ra các bộ phận của tàu không gian vũ trụ đòi hỏi tiêu chuẩn chịu nhiệt cao. DMLS là một công nghệ rất hiệu quả về mặt chi phí và thời gian.
