1, Hạn chế về vật chất
Hiện nay hầu hết thích hợp cho các vật liệu kim loại như thép không gỉ, hợp kim titan, hợp kim nhôm, v.v., các loại vật liệu có thể sử dụng cho công nghệ SLM có phần hạn chế. Công nghệ SLM hiện có những hạn chế lớn đối với việc sử dụng vật liệu phi kim loại. Điều này chủ yếu liên quan đến những đặc tính độc đáo của công nghệ đúc SLM, theo đó một số vật liệu dễ bị nứt, cong vênh và các vấn đề khác trong quá trình xử lý, do đó hạn chế phạm vi vật liệu có thể được xử lý. Hơn nữa, độ tinh khiết cao của nguyên liệu thô là cần thiết cho quá trình đúc SLM để giảm bớt tác động của các chất gây ô nhiễm trong quá trình đúc. Vật liệu có độ tinh khiết cao có chi phí mua lại hơi cao, khiến chi phí sản xuất thậm chí còn cao hơn.
Đối với một số vật liệu có chất lượng hoặc cấu trúc độc đáo, chẳng hạn như vật liệu composite, vật liệu nano, v.v., công nghệ đúc SLM có những khó khăn xử lý khá lớn. Để đạt được hiệu quả đúc khuôn, những vật liệu độc đáo này đôi khi cần được xử lý trong các điều kiện quy trình nhất định. Do đó, việc sửa đổi quy trình và tiến bộ kỹ thuật dựa trên đặc tính của những vật liệu độc đáo này đã trở thành trọng tâm chính cho sự tiến bộ của công nghệ SLM.
2, Hiệu suất cơ học không đủ
Mặc dù công nghệ SLM tạo ra các bộ phận kim loại có mật độ cao và các chỉ số hiệu suất cơ học vượt trội, độ bền kéo như vật đúc và thậm chí có thể đạt đến mức độ rèn nhưng chất lượng cơ học của chúng vẫn có những sai sót. Các đặc điểm của quy trình đúc SLM có thể gây ra sự thay đổi mật độ của các bộ phận theo nhiều hướng, do đó tạo ra các tính chất cơ học không đồng đều. Một số bộ phận của phôi có thể chứa các lỗ rỗng và bột không tan chảy trong suốt quá trình sản xuất do đặc tính của bột và sự phân bố năng lượng của chùm tia laze, có thể ảnh hưởng đến mật độ và chất lượng cơ học.
Hơn nữa, biến dạng nhiệt sinh ra do nóng chảy và làm nguội nhanh trong quá trình đúc SLM có thể gây biến dạng hoặc gãy sản phẩm. Hơn nữa, ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học của bộ phận có thể là lực căng dư bên trong nó, do đó làm giảm khả năng chống ăn mòn và độ bền mỏi. Chất lượng cơ học của các bộ phận có thể khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố như thông số quá trình đúc SLM, vật liệu bột và quá trình xử lý sau; ví dụ về các biến thể như vậy là độ cứng, độ bền kéo và cường độ nén. Sự biến động trong hiệu suất cơ học này có thể hạn chế việc sử dụng công nghệ SLM trong một số ứng dụng có độ chính xác cao hoặc độ tin cậy cao.
3, Xử lý các vấn đề về độ chính xác
Vì công nghệ SLM có độ chính xác kích thước khá thấp nên việc đạt đến cấp độ micromet là một thách thức. Điều này chủ yếu xuất phát từ những khó khăn trong việc quản lý chính xác quá trình nóng chảy, đông đặc và co ngót của bột kim loại trong quá trình đúc, do đó tạo ra kích thước không ổn định của các chi tiết đúc. Thông thường, quá trình xử lý sau như mài, đánh bóng, v.v. là cần thiết để nâng cao độ chính xác về kích thước của các bộ phận đúc. Trong khi đó, những kỹ thuật xử lý này có thể ảnh hưởng đến chất lượng cơ học và chất lượng bề mặt của các bộ phận đúc.
Hơn nữa, điều quan trọng đối với độ chính xác gia công của quy trình đúc SLM là độ nhám bề mặt khá cao. Việc kiểm soát độ nhám bề mặt ở mức độ thấp là thách thức đối với bột kim loại do quá trình nóng chảy, chảy và hóa rắn phức tạp của chúng trong suốt quá trình tạo hình. Trong việc sử dụng các bộ phận đúc sau đây, độ nhám bề mặt kém có thể gây ra sự tập trung ứng suất, ăn mòn và các vấn đề khác. Do đó, khó khăn lớn đối với sự phát triển của công nghệ SLM là làm thế nào để giảm độ nhám bề mặt và tăng chất lượng bề mặt của các bộ phận đúc bằng cách tối ưu hóa các tham số quy trình và quy trình xử lý sau trong quy trình đúc SLM.
4, Hiệu quả sản xuất thấp
Thời gian đúc dài hơn và hiệu quả sản xuất kém hơn do việc xếp chồng vật liệu từng lớp theo yêu cầu của phương pháp đúc SLM. Kỹ thuật đúc SLM có hiệu quả sản xuất kém hơn, nhiều chu kỳ sản xuất hơn và nhiều chi phí hơn so với kỹ thuật sản xuất trừ thông thường. Hơn nữa, cấu trúc phức tạp và chi phí bảo trì tốn kém là máy đúc SLM. Sự cố thiết bị có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động kéo dài, do đó ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất, tăng chi phí bảo trì và do đó tạo ra rủi ro sản xuất.
Hơn nữa hạn chế hiệu quả sản xuất của công nghệ SLM là các vật liệu đúc có sẵn. các vật liệu riêng biệt có các thông số xử lý và tiêu chí hiệu suất riêng biệt, đòi hỏi phải tối ưu hóa và điều chỉnh cho từng vật liệu, do đó kéo dài thời gian và chi phí sản xuất. Vì vậy, một trong những vấn đề chính cần phải giải quyết trong quá trình phát triển công nghệ SLM là làm thế nào để nâng cao hiệu quả sản xuất của công nghệ SLM và giảm chi phí sản xuất.
5, Chi phí cao
Ba phản ánh chính về chi phí cao của công nghệ SLM là những chi phí liên quan đến chi phí mua thiết bị, chi phí nguyên liệu thô và chi phí bảo trì. Chi phí sản xuất của thiết bị có phần đáng kể trong hoạt động đúc SLM do hệ thống quét và laser có độ chính xác cao được sử dụng ở đó. Đồng thời, quy trình đúc SLM thiếu tính kinh tế theo quy mô và yêu cầu số lượng thiết bị khá nhỏ, điều này khiến giá mua thiết bị thậm chí còn tăng cao hơn.
Thường bao gồm các kim loại dạng bột, khuôn SLM sử dụng nguyên liệu thô với chi phí chuẩn bị và xử lý đáng kể. Tỷ lệ sử dụng nguyên liệu thô thấp khiến công ty không thể tái chế bột còn sót lại, do đó làm tăng thêm chi phí nguyên liệu thô. Hơn nữa, việc bảo trì và bảo trì thường xuyên thiết bị xử lý khuôn SLM đảm bảo hiệu suất bình thường và tuổi thọ sử dụng của chúng. Sự phức tạp lớn của công nghệ khiến chi phí bảo trì và bảo trì có phần tốn kém.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/slm-3d-printing-process.html