Sản xuất bồi đắp (AM) vẫn là một phương pháp tương đối tốn kém để sản xuất linh kiện khi ít cần đến hoặc không cần tùy chỉnh. Nhưng AM sẽ không phải là công cụ sản xuất chính miễn là một công ty vẫn có ý định sản xuất với khối lượng lớn. Điều đó không có nghĩa là AM không có lợi ích. Trên thực tế, nhiều công ty đang triển khai công nghệ này như một sự hỗ trợ cho các quy trình sản xuất truyền thống – ví dụ như CNC, ép nhựa và đúc để đẩy nhanh hơn nữa các quy trình được tối ưu hóa cao này. Một trong những cách phổ biến nhất của những chiến thuật tăng tốc này là in khuôn ép nhựa thay vì chờ đợi hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng cho một khuôn mới với chi phí đầu tư cao.

Việc in khuôn có nhiều lợi ích cụ thể ngoài việc giảm khoản đầu tư vào các dòng sản phẩm mới. Để tăng hiệu suất và tuổi thọ của khuôn, có thể thêm vào đó các ống làm mát. Nếu một khuôn cần được làm bằng vật liệu có giá trị hơn do tính phản ứng hoặc các hạn chế khác, việc in khuôn sẽ làm giảm đáng kể lượng vật liệu lãng phí và tổng chi phí của khuôn. Và, tùy thuộc vào công nghệ bồi đắp, có thể tùy chỉnh các khuôn hiện có để kéo dài tuổi thọ sử dụng của chúng gần như vô thời hạn. Việc áp dụng AM vào chế tạo khuôn tạo ra một số vấn đề độc đáo phát sinh thêm sau khi sản phẩm cuối cùng đã được thiết kế.

Khuôn ép nhựa hoạt động ở nhiệt độ cao, chuyển động nhanh và thường ổn lớn. Kết hợp điều đó với các bề mặt nhẵn cần thiết bên trong và quy trình làm việc AM tiêu chuẩn sẽ không cắt khuôn. Theo nghĩa đen, nhiều quy trình làm khuôn sẽ tăng cường quy trình AM với phay trong quy trình AM kết hợp.

Tách khuôn

Bước đầu tiên là chia hình dạng ban đầu của sản phẩm cuối thành các phần mà máy in có thể điều khiển được. Chúng có thể nằm dọc theo các phần phẳng của mô hình cuối cùng hoặc từ các mặt được trích xuất – điều bắt buộc đối với các hình học tự nhiên. Việc tách khuôn để sản xuất AM có thể mất nhiều công đoạn trước đó trong phần mềm thiết kế hơn là chỉ phay một khối rắn. Nhưng thời gian này sẽ được cân bằng với tốc độ tổng thể của quá trình sản xuất.

Lắp ghép khuôn

Trong các môi trường thiết kế CAD/ CAM hàng đầu dành cho AM, bước tiếp theo này khá đơn giản và trong một số trường hợp được tự động hóa bằng các máy móc cụ thể đang được sử dụng để lắp ghép các chi tiết khuôn. Không chỉ khối lượng cuối cùng cần phải vừa với khối lượng in mà hình học cũng cần phải khớp với tất cả chi tiết khuôn. Đây không phải là vấn đề thường gặp trong các thiết bị in Laser Powder Bed Fusion nhưng có thể trở thành vấn đề phức tạp đối với máy in Direct Energy Deposition (DED) đa trục vì đầu in di chuyển xung quanh chi tiết.

Lập trình đường chạy dao

Bước tiếp theo giống như quy trình phay và AM, ngoại trừ một số trường hợp lập trình đường dao chạy. Nếu các ứng dụng 5 trục định hướng cho đầu dao trong khi in quan trọng hơn nhiều so với phay vì AM cần phải chống lại các hiệu ứng hấp dẫn. Bằng cách in bình thường lên bề mặt, hiệu ứng này được giảm thiểu. Cũng có những lưu ý khác, ví dụ các góc hẹp tạo ra luồng nhiệt tập trung có thể làm biến dạng vật liệu trong các hoạt động AM. Có thể tìm thấy thêm những ví dụ này trong một cuộc thảo luận chuyên sâu hơn về Công nghệ chế tạo khuôn.

Xác minh và tạo post processing

Nếu sử dụng máy in AM hybrid, bước tiếp theo sẽ là tạo đường chạy post processing, có thể là bằng đầu phay. Điều này tạo ra các bề mặt nhẵn cần thiết cho khuôn ép nhựa giống như được thực hiện với hoạt động phay tiêu chuẩn tốn ít thời gian và ít phế liệu hơn. Nếu không có máy AM hybrid, người ta sẽ cần xác minh các đường chạy dao được tạo trước đó đối với chuyển động học, va chạm và khoảng trống. Ngoại trừ những điều đó, chi tiết được in, cố định và post-processed ở một thiết bị riêng.

Cho dù sử dụng máy 5 trục hybrid để chế tạo khuôn AM hay kết hợp giữa nung chảy bột và phay truyền thốngthì giải pháp kỹ thuật số từ đầu đến cuối là chìa khóa để tránh việc nhảy giữa nhiều phần mềm trước khi tạo ra được chi tiết. Phần mềm NX của Siemen sẽ giúp bạn đẩy nhanh quá trình thiết kế và sản xuất.

Nguồn: Siemens

Bình luận

Bình luận

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *