Vật liệu in 3D (phần 1)

※Hình minh họa vật liệu sợi ABS (Nguồn: physibility)
Những loại vật liệu hiện hành trong công nghệ in 3D đã có bước phát triển dài kể từ những ngày đầu tiên công nghệ này được ra mắt. Hiện tai, có vô số chủng loại vật liệu khác nhau, với các trạng thái khác nhau được cung cấp (bột, sợi, nhựa resin, hạt, dạng viên…).

Các vật liệu đặc biệt thường được phát triển dành cho các nền tảng đặc biệt, thực hiện các ứng dụng chuyên biệt ( ví dụ như trong lĩnh vực nha khoa) với các đặc tính phù hợp hơn với ứng dụng đó.

Tuy nhiên, hiện tại có quá nhiều vật liệu độc quyền trên thị trường, do các nhà cung cấp thiết bị in 3D thường muốn giữ vị thế của mình. Vì vậy, trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi sẽ điểm mặt một số vật liệu phổ biến nhất theo một cách tổng quát nhất. Và tất nhiên, cả những vật liệu không thực sự phổ biến nhưng có đặc điểm nổi bật nữa.

1. Nhựa Plastics:

Nylon, hay Polyamide, là vật liệu thường được sử dụng dưới dạng bột trong phương pháp thiêu kết hoặc dạng dây trong phương pháp gia công FDM. Đây là loại vật chắc chắn, dẻo và bền, đã được chứng minh là đáng tin cậy trong công nghệ in 3D nói chung. Thông thường vật liệu này có màu trắng, tuy nhiên chúng có thể được nhuộm màu dễ dàng (trước hoặc sau khi gia công). Vật liệu này cũng có thể kết hợp (khi ở dạng bột) với bột nhôm để tạo ra một loại vật liệu khác cũng thường được dùng trong công nghệ in 3D bằng phương pháp thiêu kết- Alumide.

ABS là một dạng nhựa plastic khác thường thấy trong công nghệ in 3D, chúng được sử dụng trong những máy in 3D FDM sơ cấp (entry-level) ở dạng sợi. Vật liệu này đặc biệt cứng và có rất nhiều màu sắc đa dạng. Bạn có thể dễ dàng mua được ABS ở dạng sợi từ rất nhiều nguồn “không độc quyền”, đó chính là lý do mà vật liệu này vô cùng phỏ biến.

PLA là dạng vật liệu nhựa có khả năng “phân hủy sinh học” (bio-degradable), hiển nhiên đây cũng là lý do mà chúng được sử dụng trong công nghệ in 3D. Chúng có thể được điều chỉnh ở dạng nhựa resin cho phương pháp gia công DLP/SL (in thạch bản và in bằng ánh sáng hồ quang), cũng như ở dạng sợi cho phương pháp gia công FDM. Chúng thường có nhiều màu sắc, bao gồm cả màu trong suốt, rất tiện lợi trong nhiều ứng dụng của máy in 3D. Tuy nhiên độ bền và độ dẻo của vật liệu này không so sánh được với ABS.

LayWood là một vật liệu in 3D được đặc biệt phát triển dành cho các máy in 3D sơ cấp dạng đùn (extrusion). Chúng thường có dạng sợi và là vật liệu tổng hợp của gỗ và polymer (wood/polymer composite, còn được gọi là WPC)

2. Kim Loại:

Hiện tại, có một số lượng lớn vật liệu kim loại và vật liệu kim loại tổng hợp được sử dụng trong công nghệ in 3D ở cấp độ công nghiệp. Hai vật liệu phổ biến trong số đó chính là nhôm (aluminium) và dẫn xuất coban (cobalt derivatives)

Một trong những vật liệu kim loại cứng nhất, và cũng vì lý do đó mà được sử dụng nhiều nhất trong công nghệ in 3D đó là Thép Không Rỉ, ở dạng bột dùng trong các phương pháp như thiêu kết/ nung chảy/ EBM. Ở dạng bình thường, chúng có màu bạc, nhưng cũng có thể được mạ bởi vật liệu khác để có hiệu ứng màu Vàng hoặc đồng.

Trong những năm gần đây, Vàng và Bạc cũng đã được công nhận là vật liệu kim loại nằm trong phạm vi có thể in 3D trực tiếp, với ứng dụng phổ biến đương nhiên là trong lĩnh vực trang sức. Cả hai loại vật liệu này đều là vật liệu rất cứng và thường được xử lý ở dạng bột.

Titanium cũng là một trong những vật liệu kim loại cứng nhất hiện tại, và thỉnh thoảng cũng được sử dụng trong ứng dụng của in 3D trong công nghiệp. Được cung cấp ở dạng bột, chúng có thể được sử dụng trong các phương pháp thiêu kết/ nung chảy/ EBM.

(Còn nữa)

Biên dịch: Trungmaster,
theo THE FREE BEGINNER`S GUIDE TO 3D PRINTING, 3dprintingindustry

Bình Luận

comments