1. Cách mạng trong sản xuất kim loại
Máy in 3D Cold Spray đang mở ra kỷ nguyên mới cho ngành in kim loại, khi loại bỏ hoàn toàn giới hạn của công nghệ nhiệt như SLM hay DED. Thay vì nung chảy vật liệu, Cold Spray dùng động năng siêu âm để bắn các hạt kim loại lên bề mặt, tạo liên kết rắn chắc mà không biến đổi cơ tính. Nhờ đó, chi tiết đạt mật độ gần 100%, không nứt, không cong vênh và giữ nguyên tính chất cơ học của vật liệu gốc.
Công nghệ này đạt tốc độ in cực nhanh (10–100 kg/giờ), nhanh gấp hàng nghìn lần so với SLM, và có thể in các chi tiết kích thước lớn lên đến 10 m × 1.5 m × 3 m, đáp ứng nhu cầu sản xuất trong hàng không, quốc phòng, năng lượng và tái chế công nghiệp nặng.
2. Nguyên lý hoạt động – In kim loại bằng động năng siêu âm
Cold Spray (Supersonic Cold Spray) sử dụng khí nén Nitơ hoặc Helium được làm nóng nhẹ rồi giãn nở qua De Laval nozzle, đạt tốc độ siêu âm Mach 2–4 (500–1.200 m/s). Các hạt bột kim loại (5–50 µm) được gia tốc và “đập” vào bề mặt nền với năng lượng cực lớn, tạo bonding cơ học rắn chắc mà không cần nung chảy.
Toàn bộ quá trình diễn ra ở 100–500°C, không hình thành vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), giúp chi tiết có độ bền cao, độ dẫn nhiệt tốt và không bị biến dạng.
3. Ưu điểm nổi bật của công nghệ Cold Spray
Không có HAZ: Giữ nguyên cơ tính và cấu trúc hạt kim loại.
Tốc độ siêu nhanh: 10–100 kg/giờ (so với SLM chỉ 10–100 g/giờ).
Build size cực lớn: In được chi tiết dài hàng mét, không giới hạn bởi buồng in.
Zero porosity: Mật độ sản phẩm đạt 98–99,9%, đảm bảo độ bền và tuổi thọ cao.
In đa vật liệu: Có thể phun cùng lúc nhiều kim loại (như Ti + Al + Cu) để tạo vật liệu phân cấp (FGM).
Ứng dụng phục hồi & tái sản xuất: Dễ dàng sửa chữa chi tiết hỏng, thêm vật liệu mới mà không làm hỏng nền.
Nhờ các ưu điểm này, Cold Spray trở thành giải pháp hiệu quả – bền vững – tiết kiệm cho sản xuất hiện đại.
4. Ứng dụng nổi bật của Cold Spray
Ngành hàng không – vũ trụ
Tạo chi tiết lớn, nhẹ và bền cho cánh máy bay, khung thân hoặc bulkhead. Cold Spray giúp giảm 70% thời gian sản xuất và tiết kiệm tới 90% vật liệu so với gia công truyền thống.
Quốc phòng & quân sự
Sửa chữa giáp, linh kiện vũ khí, chi tiết máy bay và tàu ngầm tại chỗ, đảm bảo độ bền cơ học và chống ăn mòn cao.
Khai thác & dầu khí
Phủ chống mòn, phục hồi thiết bị khai thác, cánh bơm, răng gầu, ống dẫn – tăng tuổi thọ gấp 3–5 lần.
Công nghiệp nặng & năng lượng
Phủ lớp dẫn điện, lớp cứng hoặc lớp chống ăn mòn cho cánh tua-bin, khuôn đúc và rotor máy phát, giúp tối ưu hiệu suất thiết bị.
Tái sản xuất & kinh tế tuần hoàn
Cold Spray giúp tái tạo linh kiện, tiết kiệm 70–90% chi phí và kéo dài tuổi thọ sản phẩm, đóng góp cho mục tiêu sản xuất xanh.
5. Giải pháp từ Vinnotek – Đối tác chính thức của Titomic
Vinnotek cung cấp trọn gói máy in 3D Cold Spray từ hãng Titomic (Úc) gồm:
Titomic D623 – hệ thống phục hồi và phủ kim loại công nghiệp nặng.
Titomic D525 – máy Cold Spray di động, lý tưởng cho sửa chữa hiện trường.
TKF 1000 / TKF 9000 – hệ thống in 3D mô-đun linh hoạt, cho phép sản xuất chi tiết lớn hoặc vật liệu đa lớp (FGM).
Bên cạnh thiết bị, Vinnotek còn cung cấp dịch vụ tư vấn, đào tạo, kiểm định cơ tính và sản xuất mẫu thử, giúp doanh nghiệp làm chủ công nghệ Cold Spray và ứng dụng hiệu quả vào thực tế.