Cơ khí chế tạo máy - Selective laser sintering – sls

SELECTIVE LASER SINTERING – SLS1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ1. NGUYÊN LÝ3.Các Patent tham khảo.1. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CƠ BẢNCác cụm thiết bị cơ bản của hệ thống tạo mẫu nhanh SLS: 1. Cụm thiết bị laser. 2. Cụm thiết bị điều khiển. 3. Cụm cung cấp bột. 4. Cụm thiết bị hổ trợ thiêu kết bột.SƠ ĐỒ HỆ THỐNG2. Cụm thiết bị điều khiển. Cụm thiết bị điều khiển bao gồm:Một máy tính 40.Bộ xử lý 50.Thiết bị điện 48 và 49.Hai tấm gương 46 và 47.3. Cụm cung cấp bột. Cụm cung cấp bột bao gồm:Một cái phễu chứa bột 104.Một tang trống và một motor 116.Các cơ cấu dẫn hướng và các động cơ 126.4. Cụm thiết bị điều khiển nhiệt độ và  hổ trợ thiêu kết bột.Cụm thiết bị hổ trợ thiêu kết bột bao gồm:Một cái buồng 138.Nguồn cung cấp và điều hòa nhiệt 142.Bộ phận định hướng dòng nhiệt (không biểu diễn).Bộ phận dẫn nhiệt 148.Bộ phận hút nhiệt 141.Thùng chứa bột và vật thể đang được thiêu kết.II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG1. Cung cấp bột. Bột được cung cấp từ phiễu 104. Tang trống 116 được vận hành để cán bột thành một lớp.1. Cung cấp bột. Tang trống 116 được quây ngược chiều với hướng chuyển động của nó.2. Điều khiển tia laser. Tia laser được phát ra từ nguồn phát laser 30.Máy tính 40 điều khiển sự mở và tắt nguồn tia laser. Hướng của chùm tia laser được điều khiển bởi các gương 46 và 47 thông qua bộ xử lý 50 và máy tính 40. Ngoài ra còn một số hệ thống thiết bị tạo mẫu nhanh khác như:2. ƯU NHƯỢC ĐIỂMHệ thống đơn giản nên giá thành rẻ.Vật liệu an toàn: bột sáp, nhựa, một số kim loại.Không yêu cầu gia cố để đắp cùng với chi tiết.Quá trình làm sạch chi tiết dễ dàng..2. ƯU NHƯỢC ĐIỂMMột số sản phẩm của CN SLSMột số sản phẩm của SLS:Dura formRapid steelMột số sản phẩm của SLS:Mould made by SLSMột số sản phẩm của SLS:Một số sản phẩm của SLS:3. VẬT LIỆUNYLON (POLYAMIDE PA2200)GLASS FILLED NYLON (POLYAMIDE PA3200)POLYSTYRENE (PRIMECAST 100)ALUMIDEComposite nylon.3. VẬT LIỆUThành phần: 50/50 glass/nylon.Kích thước hạt trung bình: 50 µm.Hạt có dạng hình cầu.Nhiệt độ làm việc: 180 0C.LợiCải thiện độ cứng.Điểm nóng chảy: 380 0F. Bất lợiKém khả năng tái sản xuất.8 -10” đường kính đắp.Nylon LN-4010 và LNF-5000LNF-5000, 50 µm kích thước trung bình hạt.LN-4010, 85 µm kích thước trung bình hạt. Nhiệt độ làm việc 180 0C. Độ bền cao, ổn định nhiệt. Tính chất vật liệu giống với nylon. Thuận lợi cho các chi tiết khi làm các lắp ghép Good for snap fit parts.3. VẬT LIỆUPolycarbonate LPC-3000Kích thước trung bình hạt 90 µm.Không phải hình cầu.Glass transition temperature 302 0FLợi.Thời gian đắp nhanh.Bất lợi.Chi tiết khoảng 65 – 75% tỷ trọng.Bề mặt gia công tinh không tốt.Độ co không đều.Ứng dụng.Làm mẫu khuôn đúc vỏ mỏng.Dùng làm mẫu.3. VẬT LIỆUTrueForm™ PMAcrylic copolymer.Kích thước hạt từ 35 - 50µm.Dạng hạt hình cầu.Nhiệt độ làm việc 60 0C.Lợi.Speed equivalent to SLA500 QuickCast™ parts.Cải thiện độ chính xác. Chất lượng bề mặtĐộ co rút vật liệu thấp ( 0.9 – 1.5%)Bất lợi.Độ bền kém.Tăng thời gian đắp.Ưùng dụng.Làm mẫu khuôn vỏ mỏng.Làm mẫu cho khuôn RTV.3. VẬT LIỆURapidTool™.Polymer phủ steel.Kích thước hạt 35µm.Lợi.Giảm giá làm tin nhắn.Produce tooling directly.Bất lợi.Cần thùng hydrogen.Thêm nhiều bước hậu xữ lý.Ưùng dụng.Làm khuôn nả và cúng.3. VẬT LIỆUSandForm™ Zr .Polymer phủ Zircon.Ưùng dụng.Làm khuôn và lõi cho khuôn cát.3. VẬT LIỆU4. CÁC LOẠI MÁY SLS.4. CÁC LOẠI MÁY SLS.Sinterstation 2000 System.Sinterstation 2000Loaïi Laser.Chieàu daøy lôùn nhaát.Chieàu daøy nhoû nhaát.Kích thöôùc lôùn nhaát cuûa chi tieát.Toác ñoä queùt.Nguoàn khí.Giaù.50 Watt CO2 0.020 in.0.003 in.12 in ñöôøng kính, 15 in chieàu daøi.0.4 ñeán 2 in/hr cho chi tieát coù ñoä daøy laø 0.005 in.99% khí nitrogen, ôû aùp suaát 50 psi.$300,000Sinterstation 2500.- Release first quarter FY97- Beta machines already in market- 13” W x 15” L x 16.7” D.- Cải tiến hệ thống phân phối nhiệt.- Cải tiến hệ thống phát tia lazer.- Cải thiện độ chính xác.- Tăng tốc độ.- Larger feed cartridges.- Same foot print as Sinterstation 20004. CÁC LOẠI MÁY SLS.Sinterstation® ProTheå tích ñaép vaät lieäu lôùn nhaát (XYZ).Pro 140550 x 550 x 460 mm (22 x 22 x 18 in)140 liters.Pro 230550 x 550 x 750 mm (22 x 22 x 30 in)230 liters.Ñoä daøy layer (DuraForm PA/GF).0.1 mm (0.004 in) or 0.15 mm (.006 in)Phöông phaùp cung caáp boät.Truïc caùn quay cuøng chieàu KÑH.Heä thoáng queùt.Kyõ thuaät soá, goàm maøng hình xöû lyù vaø Toác ñoä queùt.10 m/sec. (400 in/sec)Laser70 watt CO2Phöông phaùp ñieàu khieån nhieät.Ñieàu khieån thoâng minh.4. CÁC LOẠI MÁY SLS.Một số loại máy SLS Máy Sinterstation 2500plus DTM HiQ 2500 PLUS SINTER STATION - Plastic Sintering Machine. Loaïi lazer:CO2Ñöôøng kính veát lazer:0.45mmÑoä daøy layer:0.1mm trôû lean phuï thuoäc vaøo vaät lieäu.Kích thöôùc buoàn ñaép/chi tieát:330x280x457mm (single piece)Vaät lieäu:Polyamide PA2200 (Nylon 12)Glass Filled Polyamide PA3200 (Nylon 12)4. CÁC LOẠI MÁY SLS.Một số công ty thương mại công nghệ SLS3T RPD Limited.cung cấp ra thị trường sản phẩm tạo mẫu nhanh cho các ngành ô tô,hàng không vũ trụ,y khoa,kiến trúc,hàng tiêu dùng. Một số máy của 3T RPD LimitedEOS EOSINT P730EOS EOSINT P3803D Systems HiQ 2500 PLUSEOS EOSINT P700 (2 off) - Plastic Sintering MachineLoaïi lazer:CO2 (twin)Ñöôøng kính veát lazer:0.75mmÑoä daøy layer:0.15mmKích thöôùc buoàn ñaép/chi tieát:700x380x580mm (single piece)Vaät lieäu:Polyamide PA2200 (Nylon 12)Glass Filled Polyamide PA3200 (Nylon 12)4. CÁC LOẠI MÁY SLS.5. EOS EOSINT P360 (2 off) - Plastic Sintering MachineLoaïi lazer:CO2Ñöôøng kính veát lazer:0.75mmÑoä daøy layer:0.15 ñeán 0.2 mm phuï thuoäc vaät lieäu.Kích thöôùc buoàn ñaép/chi tieát:340x340x620mm (single piece)Vaät lieäu:Polyamide PA2200 (Nylon 12)Glass Filled Polyamide PA3200 (Nylon 12)PrimeCast 100 (Polystyrene)Alumide4. CÁC LOẠI MÁY SLS.DTM HiQ 2500 PLUS SINTER STATION - Plastic Sintering Machine. Loaïi lazer:CO2Ñöôøng kính veát lazer:0.45mmÑoä daøy layer:0.1mm trôû lean phuï thuoäc vaøo vaät lieäu.Kích thöôùc buoàn ñaép/chi tieát:330x280x457mm (single piece)Vaät lieäu:Polyamide PA2200 (Nylon 12)Glass Filled Polyamide PA3200 (Nylon 12)4. CÁC LOẠI MÁY SLS. Máy tạo mẫu nhanh SLS ở Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia Hệ thống tạo mẫu nhanh HRPS-IV thiêu kết bằng laserĐặc điểm kỹ thuật: - Không gian gia công : 500mm x 500mm x 400mm - Vật liệu : Bột PS , Bột gang , Bột thép - Cường độ laser : 50 mw - Nhiệt độ làm việc : 85°C - 90°C - Phần mềm: RP Power5.Ý tưởng thiết kế5.1 Kết cấu thùng5.2 Kết cấu nâng hạ5.3 Bố trí con lăn.5.1 Kết cấu thùngÝ tưởng 1: 5 thùng, cấp liệu từ dưới lên5.1 Kết cấu thùngÝ tưởng 2: 5 thùng, 2 thùng cấp,liệu từ trên xuống.5.1 Kết cấu thùngÝ tưởng 3:5 thùng, hộp rải bột chuyển động cùng con lăn5.1 Kết cấu thùngÝ tưởng 4:4 thùng.5.2 Kết cấu nâng hạÝ tưởng 1:5.2 Kết cấu nâng hạÝ tưởng 2:5.2 Kết cấu nâng hạÝ tưởng 3:5.3 Bố trí con lănDạng 1Dạng 2Dạng 3