Thực trạng, thách thức và tương lai của công nghệ sản xuất bồi đắp trong kỹ thuật

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Các thuộc tính nổi bật của AM:

  - Tự do thiết kế hình học, không bị giới hạn bởi dụng cụ cắt hay khuôn  

  - Chi phí không tăng theo độ phức tạp hình học  

  - Độ chính xác và độ phân giải phụ thuộc vào công nghệ in  

  - Khả năng in lắp ráp cơ khí một phần duy nhất  

  - Phù hợp với sản xuất số lượng nhỏ, tùy biến cao  

  - Tỷ lệ vật liệu sử dụng hiệu quả cao, ít lãng phí  

 

Phân loại công nghệ AM theo ASTM:

  - Material extrusion (FDM)  

  - Powder bed fusion (SLS, SLM, EBM)  

  - Vat photopolymerization (SLA)  

  - Material jetting (PolyJet)  

  - Binder jetting  

  - Sheet lamination (LOM)  

  - Directed energy deposition (LENS, EBW)  

 

Khả năng thiết kế mới:

  - In đa vật liệu, vật liệu gradient, vật liệu sinh học  

  - In lắp ráp cơ khí, cơ cấu chuyển động, robot  

  - Nhúng cảm biến, mạch điện, pin, anten, thiết bị đo  

  - Thiết kế hình học tối ưu hóa: topology, truss, lattice  

  - Thiết kế vật liệu sinh học, mô phỏng cấu trúc tự nhiên  

 

Công cụ tính toán và giao diện:

  - Mô hình hóa đa đại diện: voxel, ray-rep, LDNI  

  - Slicing thích nghi, tạo support tối ưu  

  - Tối ưu hóa hiệu ứng đặc biệt: quay, đứng, ánh sáng  

  - Giao diện tự nhiên: sketch, gesture, tangible modeling  

  - Quét 3D: structured light, fringe projection, photogrammetry  

  - Nền tảng đồng thiết kế: PenCAD, Uformit  

 

Thách thức và xu hướng:

  - Thiếu tiêu chuẩn hóa về vật liệu, quy trình, định dạng file  

  - Vấn đề sở hữu trí tuệ: vi phạm bản quyền, bảo vệ mô hình CAD  

  - Tính bền vững: tiêu thụ năng lượng, chất thải, độc tính vật liệu  

  - Giáo dục: thiếu chương trình đào tạo AM, cần tích hợp vào STEM  

  - Xu hướng “print-it-all”: in hình học, vật liệu, điện tử, cơ khí trong một quy trình  

  - Tích hợp AM vào sản xuất phân tán, chuỗi cung ứng linh hoạt