In 3D – Bài viết này nhằm mục đích giải thích các thuật ngữ như công nghệ in 3D, nguyên lý hoạt động của máy in 3D và các phương pháp in 3D.

In 3D là gì?

In 3D được định nghĩa là “quá trình tạo nên đối tượng ba chiều qua phương pháp lắng đọng và xử lý vật liệu theo từng lớp, sử dụng thiết bị được máy tính hỗ trợ” (Lam et al (2002)^[1]).

Khó hiểu quá phải không? Hãy tưởng tượng bạn đặt một tờ giấy lên mặt bàn. Đó là một lát cắt (layer) ở dạng 2D, vì nó chỉ có chiều dài (length) và chiều rộng (width). Tưởng tượng bạn đặt rất nhiều tờ giấy xếp chồng lên nhau, nó sẽ tạo thành vật thể 3D (chiều dài-rộng-cao). Đó chính là nguyên tắc đơn giản nhất của công nghệ sản xuất 3D.

Lịch sử của công nghệ in 3D:

• Công nghệ Tạo mẫu đắp lớp đầu tiên được phát triển vào năm 1981
• Cha đẻ của công nghệ này là Hideo Kodama của Viện Nghiên cứu Công nghệ thành phố Nagoya.
• Công nghệ sản xuất 3D đầu tiên được phát triển là SLI, một công nghệ dùng chất dẻo rắn nhiệt (thermoset plastic), một loại nhựa sẽ chuyển từ thể lỏng sang rắn khi tiếp xúc với nguồn nhiệt cao, ví dụ như một chùm laser.

Ứng dụng của công nghệ in 3D:

In 3D trong Sản xuất:

• Ưu điểm: khả năng tạo hình linh hoạt
• Ứng dụng: tạo khuôn mẫu cho ngành đúc, tạo sản phẩm mẫu trước khi sản xuất hàng loạt,…

                                                                        Sản xuất

In 3D trong Y tế:

• Tạo bản sao các nội tạng với độ chính xác cao (xương, tim, phổi,…) dựa trên ảnh quét CT
• Tạo các bộ phận chân tay giả, các phụ kiện hỗ trợ phục hồi chấn thương
• Tạo mẫu răng sứ, titan với độ chính xác cao và tạo hình y hệt răng thật.

                                                                                                            Tim

In 3D trong Quân sự:

• Rút ngắn chi phí sản xuất còn 20% và giảm thời gian còn 10%
• Sản xuất các khí tài quân sự như tên lửa, tàu ngầm,…

                                                                                            Tàu ngầm

In 3D trong thời trang:

• Tạo mẫu các chi tiết áo, quần, váy,…
• Sản xuất các loại trang sức.
• Vẫn còn một quãng đường dài do trở ngại công nghệ (một chiếc áo cần 100 giờ để sản xuất)

                                               Thời trang

Các phương pháp in 3D:

FDM/ FFF:

• Phương pháp tạo mẫu nhanh phổ biến và chi phí thấp nhất
• Dùng phương pháp nung chảy sợi nhựa và đắp lớp qua vòi phun
• Từng lớp nhựa nung chảy sẽ bám dính vào lớp in trước, trở thành mẫu in hoàn chỉnh

   Fused Deposition Modelling

SLA:

• Phương pháp in 3D tiên phong
• Dùng chất dẻo rắn nhiệt (thermoset polymer) dạng lỏng
• Dùng một nguồn nhiệt (đèn laser) chiếu lên bồn nhựa dẻo để tạo hình khối in theo từng lớp

                                                                 Stereolithography

DLP:

• Tương tự như SLI
• Thay thế nguồn nhiệt bằng đèn LED
• Quét qua cả bồn in một cách chính xác, nên có tốc độ in cao hơn hẳn so với SLA

                                                       Digital Light Processing

Laser Sinthering/Laser Melting:

• Vật liệu tạo mẫu nhanh dạng bột
• Chiếu tia laser để liên kết các hạt vật liệu thành khối rắn, theo từng lớp
• Khi một lớp in hoàn thành, lớp bột tiếp theo được gạt sang để xử lý tiếp.

In 3D – Laser Sintering

Inkjet: Material Jetting:

• Sử dụng đầu phun vật liệu nhựa dẻo rắn nhiệt
• Xử lý bằng tia UV để trở nên rắn chắc
• Có thể kết hợp nhiều vật liệu để tăng cường thuộc tính của các vật liệu

                                                          Material Jetting

Dịch vụ In 3D tại Smart Design Labs:

Công ty TNHH Smart Design Labs

Địa chỉ: Phòng 305B, số 86 Lê Trọng Tấn, Khương Mai, Thanh Xuân, Hà Nội.

Số điện thoại: 024 7300 1262

Hotline: 039 595 5749 | 035 873 6772

Email: contact@3dshop.com.vn

Facebook: Smart Design Labs Co., Ltd.