In 3D

3.00 avg. rating (76% score) - 1 vote

In 3D – Định nghĩa:

 Công nghệ In 3D/ Tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) đã được định nghĩa bởi Lam et al (2002)[1], trong đó in 3D được định nghĩa là “quá trình tạo nên đối tượng ba chiều qua phương pháp đắp lớp và xử lý vật liệu theo từng lớp, sử dụng thiết bị được máy tính hỗ trợ”. Rengier et al (2010)[2] đồng tình với quan điểm này và bổ sung thêm rằng, máy in 3D đọc đầu vào dữ liệu từ bản vẽ CAD và đặt một cách chính xác các lớp vật liệu bằng chất lỏng, bột hoặc rắn, và bằng cách này dựng lên mô hình từ một loạt mặt cắt lớp. Để tổng kết lại, Campbell et al (2011)[3] mô tả một cách đơn giản rằng, in 3D cũng “giống như tạo một đối tượng bằng các khối tiêu chuẩn hoặc Lego”.

In 3D - Nhựa đen

                                                                                In 3D – Nhựa đen

In 3D - Kiếm nhựa (đen)

                                                        In 3D – Kiếm nhựa (đen)

Dưới đây là video mô tả quá trình tạo mẫu nhanh 3D:

Ứng dụng:

            Sản xuất:

Phương pháp Tạo mẫu nhanh cho phép tạo ra sản phẩm mẫu một cách nhanh chóng với chi phí hợp lý. Khác với các phương pháp sản xuất khác in 3D có thể tạo ra bất kỳ hình dạng nào theo mong muốn. trong sản xuất người ta sử dụng công nghệ này vào việc tạo khuôn mẫu cho ngành đúc., tạo sản phẩm mẫu trước khi đi vào sản xuất hangloạt…

In 3D - khuôn

                                                                        In 3D – khuôn (Nguồn: Plastix World)

Y tế:

Dựa trên ảnh chụp cắt lớp CT, các bệnh viện có thể tạo bản thiết kế CAD chính xác bộ phận nội tạng của bệnh nhân để phục vụ cho công việc điều trị bệnh. Theo Jacobs et al (2008)[4], các công nghệ hình ảnh như chụp cắt lớp CT, kết hợp cùng với công nghệ in 3D mẫu nội tạng cho phép bác sĩ có hình dung 3 chiều về đối tượng phẫu thuật, ngoài ra còn giúp bác sĩ luyện tập kỹ càng trước khi thực hiện một cuộc can thiệp phẫu thuật phức tạp.

Ứng dụng công nghệ in 3D đang trở thành xu thế trong ngành ỹ tế vì những thế mạnh của nó mang lại. với in 3D, chúng ta có thể tạo ra các bộ phận giả như chân tay giả, .. cho người khuyết tật. chúng ta có thể in ra những phụ kiện giúp cho quá trình phục hồi chức năng như bó bột chân tay, khớp luyện tập cơ tay chân…Không chỉ có thể, hiện nay in 3D đã được áp dụng khá thường xuyên trong nha khoa, người ta đã sử dụng in 3D cho việc in răngsứ, titan với độ chính xác cực cao cũng như hình dáng hệt như răng thật. Mang lại cảm giác chân thật cho người được làm răng….

In 3D - Mẫu tim

                                                                                  In 3D – Mẫu tim (Nguồn: Futurism)

 

Quân sự:

Bằng công nghệ sản xuất nhanh, những phương tiện khí tài quân sự đã được sản xuất trong thời gian rút ngắn còn 20% và chi phí chỉ tốn 10% so với phương pháp truyền thống. Một ví dụ như vậy là tàu ngầm in 3D đầu tiên của Hải quân Mỹ đã được sản xuất xong tháng 07/2017 (Keller, 2017)[5]

In 3D - Tàu ngầm

  In 3D – Tàu ngầm (Nguồn: Task & Purpose)

Thời trang:

Chiếc áo khoác in 3D đầu tiên đã được tạo nên bởi Danit Peleg, một nhà thiết kế thời trang ở Tel-Aviv, Israel. Vì mỗi chiếc áo mất 100 giờ để sản xuất, nên in 3D ở mảng thời trang vẫn còn một quãng đường dài để đạt tới khả năng sản xuất hàng loạt với giá phải chăng.

In 3D - Thời trang

                    In 3D – Thời trang (Nguồn: New York Post)

Các phương pháp, quy trình:

            Extrusion/ FDM/ FFF:

FDM (Fused Deposition Modelling) là phương pháp in 3D có chi phí thấp và phổ biến nhất của công nghệ in 3D. Quá trình in hoạt động bằng cách nung chảy dây nhựa và đắp lớp, thông qua vòi phun, lên bàn in theo dữ liệu 3D được cung cấp cho máy in. Mỗi lớp in sẽ nguội, rắn lại và bám dính vào lớp in trước đó, theo từng lớp trở thành mẫu in 3D (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - FDM

                                                                                                         In 3D – FDM

Stereolithography:

Stereolithography là phương pháp tiên phong của công nghệ in 3D. Công nghệ này dựa trên quá trình laser. Khi tia laser chiếu lên nhựa lỏng Photopolymer dựa trên hệ tọa độ chính xác, nhựa sẽ rắn lại theo từng lớp ở chính xác nơi tia laser chiếu tới, cho đến khi mẫu in được hoàn thành. (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - Stereolithography

                                                                                 In 3D – Stereolithography

DLP (Digital Light Processing):

Khá tương đồng với Stereolithography, nhưng DLP thay thế nguồn sáng laser bằng nguồn sáng hồ quang, cho phép ánh sáng chiếu lên toàn bộ bồn in trong một lần quét. Do đó, công nghệ DLP có tốc độ chế tạo mẫu nhanh hơn hẳn so với Stereolithography (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - DLP

                                                                                           In 3D – DLP

Laser Sintering/ Laser Melting:

Laser Sintering là công nghệ in 3D làm việc với vật liệu dạng bột.

Tia laser chiếu lên bàn in chứa nguyên liệu bột. Khi tia laser tiếp xúc với nguyên liệu, các phân tử được hợp nhất với nhau và trở thành một thể thống nhất. Khi mỗi lớp in được hoàn thiện, bàn in lại hạ thấp một lớp in và con lăn đẩy một lớp bột tiếp theo lên bàn in để được xử lý, tạo thành lớp vật liệu kế tiếp. Quá trình tiếp tục cho tới khi đối tượng được dựng hoàn thiện (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - Laser Sintering

                                                                                In 3D – Laser Sintering

Binder Jetting:

Binder Jetting là quá trình phun vật liệu bột lên bàn in, và hợp nhất vật liệu theo từng lớp để dựng nên đối tượng. Khi mới lớp in được hoàn thành, con lăn lại gạt lớp bột tiếp theo lên bàn in để hợp nhất lớp in tiếp theo.

Binder Jetting sử dụng nhiều loại chất liệu khác nhau, trong đó có thức ăn và gốm. Ngoài ra, công nghệ này cho phép xây dựng đối tượng với bảng màu đầy đủ (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - Binder Jetting

                                                                            In 3D – Binder Jetting

Inkjet: Material Jetting:

Material Jetting là phương pháp in 3D được trực tiếp phun bằng đầu phun. Tuy nhiên, do chất liệu in thường là Photopolymer lỏng, đối tượng phải được xử lý bằng tia UV để trở nên rắn chắc khi đắp lớp vật liệu.

Do bản chất của quá trình in, có thể kết hợp nhiều vật liệu cùng đắp lên để tăng cường thuộc tính của các vật liệu (3DprintingIndustry.com, 2014)[5].

In 3D - Material Jetting

                                                                             In 3D – Material Jetting

Dịch vụ in 3D tại Smart Design Labs:

Quý khách hàng có nhu cầu dịch vụ in 3D hãy liên hệ ngay với Smart Design Labs để được phục vụ tốt nhất.

Tags: Thiết kế ngược, Quét 3D, Smart Design Labs.

 

Trích dẫn:

[1] Lam, C.X.F., Mo, X.M., Teoh, S.H. and Hutmacher, D.W., 2002. Scaffold development using 3D printing with a starch-based polymer. Materials Science and Engineering: C, 20(1), pp.49-56.

[2] Rengier, F., Mehndiratta, A., von Tengg-Kobligk, H., Zechmann, C.M., Unterhinninghofen, R., Kauczor, H.U. and Giesel, F.L., 2010. 3D printing based on imaging data: review of medical applications. International

[3] Campbell, T., Williams, C., Ivanova, O., Garrett, B., 2011, “Could 3D Printing change the world?: Technologies, Potential, and Implications of Additive Manufacturing”, Strategic Foresight Report [ONLINE]. Available from Atlantic Council at URL: http://www.atlanticcouncil.org/publications/reports/could-3d-printing-change-the-world

[4] Jacobs, S., Grunert, R., Mohr, F.W. and Falk, V., 2008. 3D-Imaging of cardiac structures using 3D heart models for planning in heart surgery: a preliminary study. Interactive cardiovascular and thoracic surgery7(1), pp.6-9.

[5] Keller, J., 2017, “The Navy can now 3D Print submarines on the fly for SEALs” [ONLINE]. Available from Business Insider at URL: http://www.businessinsider.com/the-navy-can-now-3d-print-submarines-the-fly-seals-2017-7

In 3D

by smartdesignlabs time to read: 8 min
0