Direct Metal Laser Sintering (DMLS) Pencetakan 3D:Tinjauan teknologi
Direct metal laser sintering (DMLS) termasuk dalam kategori powder bed fusion (PBF) dari pencetakan 3D dan mirip dengan teknologi SLS. Namun, dalam DMLS, bubuk logam digunakan sebagai pengganti bubuk plastik untuk membuat bagian logam yang dapat digunakan baik untuk prototipe fungsional maupun bagian produksi.
Teknologi sintering laser logam langsung mirip dengan teknologi peleburan laser Selektif (SLM), tetapi perbedaan antara kedua proses tersebut adalah suhu yang digunakan untuk fusi serbuk logam. SLM, seperti namanya, memanaskan bubuk logam sampai benar-benar meleleh menjadi cairan. DMLS tidak melelehkan bubuk logam tetapi sinter partikel panas yang cukup sehingga permukaannya menyatu. Bagaimanapun, kedua istilah (SLM dan DMLS) sering digunakan secara bergantian dalam industri pencetakan 3D.
Bagaimana cara kerja DMLS?
Proses sintering laser logam langsung melibatkan enam langkah dasar:
Langkah 1 – Proses DMLS dimulai dengan mengiris data file CAD desain 3D menjadi satu lapisan yang sangat tipis, menghasilkan model 2D untuk setiap lapisan
Langkah 2 – Mesin menggunakan laser optik berdaya tinggi, di dalam area ruang build yang berisi gas inert
Langkah 3 – Ada platform pengeluaran material dan platform build bersama dengan roller yang digunakan untuk memindahkan bubuk baru di atas platform build lapis demi lapis
Langkah 4 – Saat meletakkan bedak pada platform pembuatan, laser memulai jalurnya untuk lapisan ini, secara selektif mensinter serbuk menjadi padatan. Urutan penambahan powder layer dan sintering berlanjut sampai seluruh bagian selesai
Langkah 5 – Setelah pendinginan, bubuk logam lepas di sekitarnya dikeluarkan dari printer. Langkah terakhir termasuk penghapusan struktur pendukung dan pascaproses lainnya
Langkah 6 – Bagian DMLS dapat diperlakukan seperti bagian logam yang diproduksi oleh pengerjaan logam konvensional untuk diproses lebih lanjut. Ini mungkin termasuk pemesinan, perlakuan panas, atau finishing permukaan.
Bahan untuk pencetakan 3D DMLS
Di antara bahan yang paling umum digunakan untuk DMLS, Xometry menawarkan:
Saat datang ke DMLS, ini adalah faktor terpenting yang membuatnya mandiri:
DMLS memungkinkan desain yang kompleks
Keuntungan utama DMLS adalah kemampuan untuk memproduksi suku cadang yang tidak dapat atau terlalu mahal untuk dibuat dengan menggunakan teknik manufaktur tradisional. Potensi penuh DMLS dapat dilihat ketika para insinyur merancang bagian-bagian dengan geometri kompleks, seperti fitur pengikat terintegrasi, saluran panjang dan sempit, atau struktur jala. DMLS memfasilitasi perakitan all-in-one yang mengurangi jumlah suku cadang, waktu perakitan, dan tingkat kegagalan dengan menggabungkan beberapa bagian ke dalam satu desain.
Waktu pengerjaan cepat
Proses konvensional yang normal membutuhkan banyak waktu untuk mengatur pahat sebelum manufaktur yang melibatkan jig dan perlengkapan sedangkan, di DMLS, bagian dapat dicetak sesuai permintaan tanpa ramp up atau perkakas, menghasilkan waktu tunggu yang lebih singkat dibandingkan dengan pemesinan CNC . Kombinasi dari pengurangan waktu tunggu dan proses pembuatan prototipe yang efisien mengurangi waktu penyelesaian. Ini adalah salah satu keuntungan terbesar dari DMLS.
DMLS menggunakan komponen yang ringan dan tahan lama
Suku cadang yang dibuat dari paduan super seperti Inconel 718, AlSi10Mg dan Cobalt-chromium, dikenal lebih ringan dibandingkan dengan suku cadang yang dibuat dengan mesin konvensional. Sebagai contoh, nozel bahan bakar cetak 3D GE yang terkenal untuk rangkaian mesin LEAP-nya dulu dibuat dari 20 suku cadang terpisah yang berasal dari pemasok independen tetapi menggunakan sintering laser logam langsung (DMLS) menghasilkan komponen satu bagian yang 25 persen lebih ringan. dan lima kali lebih kuat dari bagian aslinya.
DMLS memungkinkan lebih sedikit pemborosan
Serbuk logam yang tidak tersentuh laser dapat didaur ulang dan digunakan kembali. Daur ulang bubuk juga menghasilkan penurunan harga. Limbah yang dihasilkan secara signifikan lebih sedikit dibandingkan dengan proses konvensional seperti CNC di mana banyak limbah yang dihasilkan dalam bentuk chip yang dihasilkan sebagai hasil dari pemesinan logam sesuai dengan desain yang diperlukan dari blok logam dan sangat sulit untuk didaur ulang .
Pertimbangan tentang teknologi DMLS
Terlepas dari kelebihan DMLS, ada beberapa pertimbangan. Pesaing terbesar DMLS adalah teknologi pemesinan tradisional seperti CNC.
DMLS membutuhkan struktur pendukung
Karena DMLS termasuk dalam kategori fusi berbasis bubuk, struktur pendukung tidak dapat dihindari dan harus dihilangkan pada akhirnya dengan bantuan pasca-pemrosesan. Selama pasca-pemrosesan, bagian logam yang dicetak diperlakukan serupa dengan bagian logam mentah yang diproduksi secara konvensional, yang berarti bahwa bagian yang diproduksi oleh DMLS belum siap untuk digunakan dan perlu diperbaiki.
Bagian DMLS memiliki permukaan akhir yang kasar
Permukaan cetakan DMLS tidak akan semulus permukaan dengan mesin CNC, dan tidak akan mudah untuk menghasilkan tekstur permukaan yang diinginkan. Jika pasca-pemrosesan perlu dilakukan untuk meningkatkan hasil akhir dan meningkatkan estetika, biayanya juga meningkat.
Produksi serial suku cadang DMLS yang mahal
Produksi massal masih merupakan faktor penentu besar di seluruh industri dan di sinilah DMLS tertinggal dibandingkan dengan teknik tradisional dan kecepatan di mana printer 3D dapat merakit objek tidak cocok dengan jalur perakitan konvensional. Oleh karena itu, DMLS terutama direkomendasikan untuk unit ke batch kecil.
Pilihan bahan terbatas
Umumnya, untuk pencetakan 3D logam, pemilihan bahannya lebih sedikit, yang dapat menjadi faktor pembatas ketika bahan tertentu diperlukan untuk bagian yang diperlukan dan harus dipertimbangkan saat memutuskan properti teknis mana yang Anda inginkan untuk dimiliki produk Anda.
Volume pembuatan terbatas
Ketika ukuran bagian yang besar diperlukan, selalu lebih baik menggunakan mesin CNC. Misalnya, ukuran bagian standar yang direkomendasikan dengan DMLS hingga 250 x 250 x 325 mm dan untuk pemesinan CNC , hingga 2000 x 800 x 1000 mm. Perbandingan ukuran dengan jelas menunjukkan ketidakmampuan pencetakan 3D dalam pembuatan bagian-bagian besar karena ukuran tempat tidur bubuk yang terbatas.
Penyusutan dan pengulangan terbatas
Dengan DMLS sangat sulit untuk menghasilkan bagian yang identik karena proses penyusutan alami. Misalnya, bagian yang dicetak untuk pertama kalinya dan bagian serupa yang dicetak untuk ke-10 kalinya akan memiliki setidaknya 2% kesalahan dalam arah vertikal (arah Z), yang menyebabkan penyusutan. Perubahan Dimensi disebabkan oleh kombinasi tiga sumber:susut termal, susut sintering, dan ekspansi yang timbul karena partikel logam jatuh selama sintering.
Layanan pencetakan 3D DMLS Xometry
Xometry Europe menawarkan layanan DMLS online, untuk proyek pencetakan 3D sesuai permintaan. Dengan jaringan lebih dari 2.000 mitra di seluruh Eropa, Xometry dapat mengirimkan komponen pencetakan 3D DMLS hingga 3-5 hari. Unggah file CAD Anda ke Xometry Instant Quoting Engine untuk mendapatkan penawaran instan dengan berbagai opsi manufaktur yang tersedia untuk pencetakan 3D DMLS.
