Công nghệ in 3D: Lợi ích, Ứng dụng và kinh nghiệm lựa chọn dịch vụ phù hợp

Công nghệ in 3D đang ngày càng phát triển và trở nên quan trọng trong nhiều lĩnh vực đời sống như: công nghiệp sản xuất, chế tạo, y khoa, kiến trúc, xây dựng,…. Bởi in 3D sẽ giúp cho việc chế tạo mẫu nhanh chóng và chính xác hơn. Đồng thời, sử dụng in 3D sẽ giúp doanh nghiệp có lợi thế về chi phí sản xuất, cải tiến quy trình và sản phẩm cho các nhà cung cấp trong vài trường hợp cụ thể. Để có thể hiểu hơn về in 3D, hãy cùng 3DS tham khảo ngay dưới bài viết này.

Nhiều công ty đã theo đuổi và nắm bắt công nghệ in 3D. Một số khác thì có kế hoạch giới thiệu và tiến tới thay thế cho công nghệ sản xuất gia công truyền thống. Thực tế là, một nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng, hơn 70% doanh nghiệp sản xuất đã đang tiếp cận với công nghệ in 3D. Hơn nữa, hơn 50% kỳ vọng rằng công nghệ 3D sẽ góp phần quan trọng trong việc phát triển sản phẩm quy mô lớn, và khoảng 22% khác ước tính rằng tác động của nó đối với chuỗi cung ứng sẽ còn trở nên đột phá hơn. Một số các đơn vị đi đầu trên thế giới trong việc cung cấp máy in 3d trên toàn cầu có thể kể đến: 3DSystems, Stratasys, Formlabs, EOS …..

Năm 2014, ngành in 3D đã tạo ra doanh thu toàn cầu khoảng 4 tỷ đô la. Trong năm 2016, hơn 275.000 máy in 3D đã được bán trên toàn thế giới theo báo cáo hàng năm của Wohler. Tăng trưởng dự kiến cho thấy in 3D sẽ tạo ra doanh thu bùng nổ hơn 21 tỷ đô la trên toàn cầu, và ước tính mức tăng trưởng hằng năm là 31%.

1. Hiểu thế nào về công nghệ in 3D?

Công nghệ in 3D là phương pháp sản xuất bồi đắp dựa trên thiết kế 3D của sản phẩm. Thiết kế 3D sẽ được chuyển đổi dữ liệu thành dữ liệu điều khiển (Gcode) bằng phần mềm cắt lớp (Slicer). Từ đó, dữ liệu điều khiển sẽ được nạp vào máy in 3D để thực hiện tạo hình sản phẩm với độ chính xác cao và chi tiết dựa theo dữ liệu thiết kế ban đầu. Hiện nay, người dùng có thể lựa chọn nhiều phương pháp in 3d khác nhau như: công nghệ in 3d SLA, công nghệ in 3d FDM, công nghệ in 3d SLS, DMLS, công nghệ LFS.

Các sản phẩm của công nghệ in 3D rất đa dạng, có thể tạo được những hình khối từ đơn giản cho đến phức tạp. Để có thể hiểu rõ về in 3D so với in 2D và cắt gọt vật liệu thì có thể nói: in 3D là việc xếp chồng vật liệu kết dính theo thứ tự, dựa trên mô hình thiết kế 3D, cùng với sự quản lý, giám sát của máy tính và robot. Còn kỹ thuật in 2D là sử dụng mực in phun, ép lên bề mặt phẳng của vật liệu. Trong khi đó, việc cắt gọt không phải in, nó được coi là quá trình gia công vật liệu, giúp loại bỏ phần không cần thiết của vật liệu để tạo ra sản phẩm. 

2. Lợi ích ứng dụng công nghệ in 3D

Sử dụng công nghệ in 3D có thể cung cấp nhiều lợi ích cho cả cá nhân và doanh nghiệp. Dưới đây là 6 lợi ích đáng kể mà công nghệ in 3D:

• Tốc độ sản xuất
• Dễ dàng tiếp cận & ứng dụng
• Chất lượng mẫu thử
• Tiết kiệm chi phí
• Thiết kế sáng tạo và tự do tùy biến
• Hạn chế rác thải

2.1. Tốc độ sản xuất

Tạo mẫu in 3D chỉ vài ngày hoặc thậm chí là chỉ vài giờ. Trong khi đó, việc tiến hành thử nghiệm ý tưởng và thiết kế với các phương pháp sản xuất thông thường sẽ mất nhiều ngày, có khi lên đến vài tuần.

2.2. Dễ dàng tiếp cận và làm quen

In 3D đã mang lại những phần mềm và phần cứng dễ sử dụng hơn cho người tiêu dùng. Các doanh nghiệp sẽ dễ dàng để tìm hiểu và kết hợp công nghệ in 3D, để đưa vào quy trình sản xuất của mình chỉ trong vài ngày.

2.3. Chất lượng mẫu thử

Với đặc thù của phương pháp sản xuất truyền thống, việc sản xuất mẫu thử sẽ bị hạn chế về thiết kế, thời gian hay vật liệu tạo mẫu. Nhưng đối với in 3D, sự đa dạng về vật liệu, thời gian sản xuất nhanh chóng cùng các thiết kế đa dạng có thể được chỉnh sửa dễ dàng, sẽ mang đến những mẫu thử chất lượng cao.

2.4. Tiết kiệm chi phí

Chi phí nhân công đóng vai trò lớn trong xác định số tiền đầu tư để phát triển một mẫu thử. Đối với phương pháp tạo mẫu truyền thống ngoài việc gia công dụng cụ cũng đòi hỏi rất nhiều sức lao động của con người và kinh nghiệm vận hành máy. Nhưng đối với in 3D thì mức chi phí nhân công chỉ bằng một người ban hành lệnh in.

2.5. Thiết kế sáng tạo và tự do tùy biến

Kỹ thuật sản xuất truyền thống rất tốt trong việc tạo ra hàng triệu bản sao của cùng một thứ. Nhưng nó dẫn đến các thiết kế buồn tẻ và nhàm mà không có khả năng được cải thiện nhiều. Điều đó làm cho mỗi thiết kế trở nên độc đáo với các kỹ thuật này là cực kỳ khó khăn.

Tuy nhiên, in 3D cho phép cá nhân hóa, giúp tạo nên sản phẩm đáp ứng yêu cầu riêng biệt từ khách hàng. Ví dụ, sử dụng in 3D để tạo ra một hàm răng giả có thiết kế chính xác, vừa khít với khuôn hàm của bệnh nhân.

2.6. Hạn chế rác thải

In 3D chỉ sử dụng vật liệu cần thiết để tạo ra một phần mẫu thử nên không gây ra lãng phí nguyên liệu. Ngoài ra, việc sử dụng lại các tài liệu từ bản in 3D trước đó cũng khá đơn giản. Từ đó mà sản xuất bồi đắp tạo ra rất ít chất thải và tiết kiệm cho công ty rất nhiều tài nguyên và nguồn vốn.

3. Các loại công nghệ in 3D

3.1. Vat Polymerization

Vat Polymerization là một quá trình sử dụng resin dạng lỏng để tạo thành vật thể. Trong đó mô hình được xây dựng theo từng lớp. Khi vật liệu nhựa tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím UV (polymer hóa nhựa), nó sẽ đóng rắn hoặc làm cứng nhựa. Đồng thời, bàn in sẽ di chuyển vật thể đang được tạo ra sau khi mỗi lớp in mới được đóng rắn.

Các bước thực hiện vat photopolymerization như sau:

• Tia UV sẽ hóa rắn từng lớp nhựa

• Bàn in sẽ di chuyển sau mỗi lớp in để tia UV tiếp tục quét và bồi đắp dần từng lớp.

• Một số máy sử dụng một lưỡi dao di chuyển giữa các lớp để tạo nền nhựa mịn để tạo lớp tiếp theo.

• Sau khi hoàn thành, mẫu vật sẽ được lấy ra khỏi bể chứa, được rửa sạch và đóng rắn hoàn toàn dưới ánh sáng UV.

Vat Polymerization có hai hình thức phổ biến là công nghệ in 3D SLA (Stereolithography hay in resin bằng laser) và DLP (Digital Light Processing hay in resin bằng ánh sáng kỹ thuật số). Sự khác biệt cơ bản của hai loại trên là nguồn sáng mà chúng sử dụng để xử lý nhựa. Với máy in SLA dùng tia laser polyme hóa theo điểm. Còn với máy in DLP lại dùng phương pháp voxel (dữ liệu điểm).

• Công nghệ in 3D:

  Laser SLA, LCD Mask SLA, DLP-SLA.

• Vật liệu:

  Nhựa photopolymer.

• Độ chính xác về chiều:

  ± 0.15%, giới hạn dưới ±0.01 mm.

• Ứng dụng phổ biến: Sản phẩm

   nhựa tựa như ép phun, trang sức, nha khoa, thiết bị trợ thính.

• Ưu điểm:

  Bề mặt sản phẩm mịn và chi tiết tính năng tốt.

• Nhược điểm:

  giá thành photopolymer cao, cần cấu trúc chống đỡ phù hợp để in thành công mẫu.

3.2. Powder bed fusion

Powder Bed Fusion (PBF) là quá trình gia công bồi đắp vật liệu dạng bột. Các công nghệ thường thấy: laser thiêu kết kim loại trực tiếp (DMLS). Làm nóng chảy chùm tia điện tử (EBM), thiêu kết nhiệt có chọn lọc (SHS). Nung chảy laser có chọn lọc (SLM) và thiêu kết laser chọn lọc (SLS).

Đề xuất:

Các bước thực hiện Powder Bed Fusion: 

• Một lớp bột mịn của vật liệu được trải trên bàn in.

• Tia laser sẽ quét trên bề mặt lớp bột mịn để tạo thành từng lớp in.

• Dùng con lăn rải một lớp bột mới lên trên lớp trước đó.

• Quá trình lặp lại cho đến khi toàn bộ mô hình được tạo.

• Mẫu sau khi in sẽ được tách ra khỏi bồn chứa bột nguyên liệu và được xử lý nguội. Bột sẽ được xử lý để tái sử dụng.

Các công nghệ Powder Bed Fusion đều hoạt động dựa trên cơ chế. Để trải bột khi vật thể được in và được bao bọc trong bột kim loại. Các biến thể chính trong công nghệ này bằng kim loại sẽ sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau: laser hoặc chùm điện tử.

• Công nghệ in 3D:

  SLS, SLM, DMLS, EBM,…

• Nguyên vật liệu:

  Bột nhựa, bột kim loại,…

• Độ chính xác về chiều:

  ± 0.3%, giới hạn dưới ±0.3 mm.

• Ứng dụng phổ biến:

  Các chi tiết nhựa và kim loại cho ngành hàng không, ô tô, y khoa và nha khoa.

• Điểm mạnh:

  Các chi tiết chức năng và mạnh mẽ nhất và các vật thể hình học phức tạp.

• Nhược điểm: Bề mặt có độ nhám cao.

3.3. Material extrusion

Material Extrusion là công nghệ đùn vật liệu. Vật liệu sẽ được đùn thông qua đầu phun với 

Loại Material Extrusion hoạt động tương tự như tất cả các quy trình in 3D khác. Bởi nó xây dựng từng lớp một, chỉ khác ở chỗ vật liệu được thêm vào thông qua một vòi phun dưới áp suất không đổi và trong một dòng liên tục. Đồng thời, áp suất này phải giữ ổn định và ở tốc độ không đổi để cho kết quả chính xác. 

Các bước đùn vật liệu Material Extrusion:

• Lớp đầu tiên được xây dựng như vật liệu lắng đọng vòi phun khi cần thiết lên diện tích mặt cắt ngang của lát đối tượng đầu tiên.

• Các lớp sau được thêm lên trên các lớp trước.

• Các lớp được hợp nhất với nhau khi lắng đọng vì vật liệu ở trạng thái nóng chảy.

3.4. Material jetting

Material jetting (hay còn gọi là phun vật liệu) là một quy trình in 3D hoạt động theo cách tương tự như máy in 2D. Trong phụ vật liệu, một đầu in phân phối các giọt vật liệu cảm quang đông đặc dưới ánh sáng cực tím (UV), xây dựng từng lớp một. Thông thường, loại vật liệu sử dụng trong Material Jetting là photopolymer hoặc các giọt sáp hóa cứng khi tiếp xúc với ánh sáng UV. 

Với phun vật liệu 3D sẽ tạo ra các bộ phận có độ chính xác về kích thước cao cùng bề mặt hoàn thiện rất mịn. Đồng thời, phun vật liệu còn cho phép in trên nhiều loại vật liệu khác nhau trong cùng một đối tượng như: ABS, cao su,…. Ứng dụng của loại kỹ thuật này là chế tạo các cấu trúc chống đỡ từ vật liệu khác với vật thể in.

• Công nghệ in 3D:

  phun vật liệu (MJ) và thả theo yêu cầu (DOD).

• Nguyên vật liệu:

  Nhựa photopolymer. 

• Độ chính xác về chiều:

  ± 0.1%, giới hạn dưới ±0.05 mm.

• Ứng dụng phổ biến:

  mô hình thử nghiệm đầy đủ màu sắc, mô hình tương tự ép phun, khuôn ép sản lượng nhỏ và mô hình y tế.

• Điểm mạnh:

  Hoàn thiện bề mặt tốt nhất với đầy đủ màu sắc và nhiều chất liệu.

• Những điểm yếu

  : Tính chất giòn nên không thích hợp cho các bộ phận cơ khí và chi phí cao hơn SLA / DLP cho các mục đích trực quan.

3.5. Binder Jetting

Binder Jetting là một quy trình in 3D tương tự như SLS là có các lớp được trải liên tục trên vật liệu in. Như khác với SLS là Binder Jetting sử dụng chất keo để dính bột thay vì dùng nhiệt từ tia laser. Hơn thế nữa, chất lỏng được phun dưới dạng các giọt keo có đường kính thường 80 micromet, có sự liên kết các hạt bột lại với nhau để tạo ra từng lớp bồi đắp cho vật thể.

Thông thường, Binder Jetting sẽ dùng các vật liệu như kim loại, cát và gốm sứ ở dạng hạt, sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như chế tạo các nguyên mẫu đủ màu, sản xuất lõi, khuôn đúc bằng cát lớn và sản xuất các bộ phận kim loại in 3D chi phí thấp.

• Quy trình Binder Jetting:

Khi một lớp đã được in thì lớp bột sẽ hạ xuống và một lớp bột mới được trải lên trên lớp vừa in. Quá trình sẽ lặp đi lặp lại cho đến khi hình thành một vật thể khối hoàn chỉnh.

Vật thể in kế đó sẽ tiếp tục được xử lý nhiệt để hoàn thiện cơ lý tính. Tiếp đó, vật thể được tách ra khỏi lớp bột và bất kỳ bột nào chưa kết dính được loại bỏ bằng khí nén.

• Công nghệ in 3D:

  Phun chất kết dính (Binder Jetting).

• Nguyên vật liệu:

  Sử dụng cát hoặc bột kim loại.

• Độ chính xác về chiều:

  ± 0.2 mm (kim loại) hoặc ± 0.3 mm (cát).

• Ứng dụng phổ biến:

  Các bộ phận kim loại chức năng, mô hình màu và đúc khuôn cát.

• Điểm mạnh:

  Giá thành thấp, khối lượng in lớn và sản xuất được các bộ phận kim loại chức năng.

• Những điểm yếu:

  Tính chất cơ học không tốt bằng phương pháp PBF.

3.6. Direct energy deposition

Ở hầu hết các quy trình gia công bồi đắp đều sử dụng thùng bột. Thế nhưng công nghệ Direct Energy Deposition thì sử dụng một vòi cấp liệu để đưa bột trực tiếp vào chùm tia laser. Từ đó, vật liệu nóng chảy và bồi đắp trực lên vị trí cần in. Nó tương tự như công nghệ FDM vì vòi phun di chuyển để nung chảy và bồi đắp cho vật liệu. 

• Công nghệ in 3D:

  Bồi đắp kim loại trực tiếp (DMD), laser tạo hình kỹ thuật. 

• Nguyên vật liệu:

  Bột kim loại từ nhôm, thép, titan.

• Độ chính xác về chiều:

  ± 0.1 mm.

• Ứng dụng phổ biến:

  Các chi tiết kim loại cho ngành hàng không, ô tô, y khoa, nha khoa và cánh tuabin.

• Điểm mạnh:

  Tạo ra các chi tiết chức năng, các vật thể hình học phức tạp, kích thước lớn, tốc độ in cao và ít lãng phí vật liệu.

• Những điểm yếu:

  Giá thành cao và độ chính xác thấp.

3.7. Sheet lamination

Sheet Lamination là một quy trình cán tấm bao gồm sản xuất phụ gia siêu âm (UAM) và sản xuất vật thể nhiều lớp (LOM). Quy trình sản xuất phụ gia siêu âm sử dụng các tấm hoặc dải kim loại, được liên kết với nhau bằng cách sử dụng hàn siêu âm. Quá trình này yêu cầu gia công CNC bổ sung và loại bỏ kim loại không liên kết, thường là trong quá trình hàn. Sản xuất vật thể nhiều lớp (LOM) sử dụng phương pháp tiếp cận từng lớp tương tự nhưng sử dụng giấy làm vật liệu và chất kết dính thay vì hàn. 

Quy trình LOM sử dụng phương pháp gạch chéo trong quá trình in để cho phép dễ dàng xây dựng hậu kỳ. Các đồ vật nhiều lớp thường được sử dụng cho các mô hình thẩm mỹ và trực quan và không thích hợp cho việc sử dụng kết cấu. UAM sử dụng kim loại và bao gồm: nhôm, đồng, thép không gỉ và titan. Quá trình này ở nhiệt độ thấp và cho phép tạo ra các dạng hình học bên trong. Đồng thời có thể kết dính các vật liệu khác nhau và cần tương đối ít năng lượng, vì kim loại không bị nóng chảy.

Các bước cán tấm Sheet Lamination:

• Vật liệu được định vị vào vị trí trên giường cắt.

• Vật liệu được kết dính tại chỗ, trên lớp trước bằng cách sử dụng chất kết dính.

• Hình dạng yêu cầu sau đó được cắt từ lớp, bằng tia laser hoặc dao.

• Lớp tiếp theo được thêm vào.

• Bước hai và bước ba có thể được đảo ngược và cách khác, vật liệu có thể được cắt trước khi được định vị và kết dính.

4. Những điều cần biết khi bắt đầu với in 3D

Công nghệ in 3D đang dần trở thành xu hướng sản xuất sản phẩm trong những năm gần đây. Hơn thế nữa, loại in 3D này đã tạo ra sự khác biệt rất lớn trong lĩnh vực in ấn. Bởi nó mang đến những sản phẩm độc đáo, ấn tượng gấp nhiều lần so với kỹ thuật in thông thường. Tuy nhiên, ít ai lại nắm rõ về quy trình in 3D, phần mềm sử dụng, loại máy in 3D và vật liệu in 3D cho phù hợp với mục đích, nhu cầu in ấn sản phẩm của mình. Do đó, để giúp doanh nghiệp tìm hiểu rõ công nghệ in 3D thì 3DS sẽ chia sẻ một vài thông tin cơ bản ở mục bên dưới.

4.1. Quy trình in 3D

Hầu hết các máy in 3D đều sử dụng chung một quy trình bao gồm 5 bước cơ bản là:

1. Tạo dựng mô hình CAD (CAD Model Creation):

   Đầu tiên, đối tượng sẽ được mô hình hóa bằng cách dùng các phần mềm như: Solidworks, ProE,… Từ đó, người thiết kế có thể dùng một tập tin CAD có từ trước hoặc tạo mới theo mục đích tạo mẫu. Quá trình tạo dựng mô hình 3D này tương tự như các loại kỹ thuật RP.

2. Chuyển đổi CAD sang định dạng STL:

   Với những phần mềm in 3D khác nhau sẽ có các thuật toán khác nhau để thể hiện ở trên vật thể rắn. Tuy nhiên để thiết lập tính thống nhất với định dạng STL (stereolithography) được áp dụng như tiêu chuẩn dành cho ngành công nghiệp tạo vật mẫu nhanh.

3. Loại định dạng này là quỹ tích của các mặt tam giác phẳng lắp ráp liên tục với nhau. Thể hiện bề mặt của vật thể không gian ba chiều. Bởi định dạng STL sử dụng các yếu tố mặt phẳng nên nó không thể hiện bề mặt cong một cách chính xác.

4. Do đó, chúng ta sẽ tăng số lượng tam giác để cải thiện độ mịn trên bề mặt cong nhưng file sẽ có dung lượng nặng. Đối với các chi tiết lớn, phức tạp sẽ mất nhiều thời gian cho khâu tiền xử lý và xây dựng định dạng STL.  Vì thế, người thiết kế phải cân nhắc kỹ lưỡng yếu tố thời gian, dung lượng file và độ chính xác ở bước này.

5. Cắt file STL thành những tiết diện theo thứ tự trên trục Z:

   Ở bước này sẽ là một chương trình tiền xử lý file STL được xây dựng. Với một số chương trình có sẵn sẽ cho phép người dùng điều chỉnh kích thước, vị trí và hướng đặt để mô hình.

Trong đó, việc xác định hướng đặt là quan trọng nhất ở khâu cắt file STL với nhiều lý do có thể kể đến như sau:

• Tính chất vật mẫu tạo thành dựa trên thay đổi tương đồng với phương hướng đặt để. Ví dụ: mẫu yếu và ít chính xác hơn theo phương Z so với phương XY.

• Hướng đặt mô hình quyết định dựa vào thời gian xây dựng mô hình. Nếu đặt phương ngắn nhất của vật thể theo hướng Z của thiết bị. Nhằm để giảm số lượng các lớp do đó rút ngắn thời gian xây dựng mô hình.

• Mỗi lát cắt (layer) có bề dày dao động từ 0.016mm đến 0.7mm phụ thuộc vào mỗi công nghệ. Hiện tại, công nghệ Polyjet của Objet/Stratasys có thể đạt bề dày lớp cắt 0.016mm

• Chương trình cũng đồng thời tạo ra một cấu trúc phụ trợ. Để hỗ trợ các mô hình trong quá trình xây dựng (gọi là vật liệu support). Nó hỗ trợ hữu ích cho các tính năng của mô hình như: phần nhô ra không chân (beam); lỗ hổng bên trong và phần vách mỏng. Mỗi nhà sản xuất máy Print 3D cung cấp độc quyền phần mềm của riêng mình.

1. Xây dựng mô hình (layer by layer):

   Đây là bước quan trọng trong quá trình tạo mẫu. Nó được sử dụng một trong những kỹ thuật khác nhau (RP Techniques). Và hệ thống xây dựng từng lớp vật liệu. Ví dụ như: polymer, dung dịch nhựa lỏng, giấy, kim loại bột,… Được làm tự động, ít có sự can thiệp trực tiếp từ con người.

2. Thực hiện làm sạch và hoàn thiện sản phẩm:

    Ở bước này liên quan đến việc loại bỏ các phần từ phụ trợ ở bước số 3. Nguyên mẫu sẽ được làm sạch và xử lý bề mặt bằng phương pháp: đánh nhám, sơn phủ để cải thiện hình dạng và độ bền của nó.

4.2. Phần mềm chuẩn bị và cắt lớp cho in 3D

Phần mềm chuẩn bị và cắt lớp cho in 3D đóng vai trò như một công cụ trung gian giữa mô hình 3D và máy in. Có thể nói, phân lớp in 3D sẽ chuẩn bị mô hình đã chọn vào máy in 3D. Tạo mã G là ngôn ngữ lập trình điều khiển số (NC) được dùng rộng rãi hiện nay. Để giúp người dùng hiểu rõ phần mềm phân lớp này, dưới đây 3D Smart Solution là danh sách các công cụ phần mềm in 3D sử dụng phổ biến.

Phần mềm Người dùng Hệ Điều Hành

3DPrinterOS

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Trình duyệt, Windows, Mac

Astroprint

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Trình duyệt, Raspberry Pi, pcDuino

Craft

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Windows, Mac

Cura

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Windows, Mac, Linux

IceSL

Chuyên nghiệp, cao cấp

Windows, Linux

KISSlicer

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Windows, Mac, Linux, Raspberry Pie

MakerBot In

Mới bắt đầu

Windows, Mac

Metalize

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Windows, Mac, Linux

Tiêu chuẩn Netfabb

Trung cấp hoặc nâng cao

Windows

OctoPrint

Trung cấp hoặc nâng cao

Raspberry Pi, Windows, Mac Linux

Repetier

Trung cấp hoặc nâng cao

Windows, Mac, Linux

SelfCAD

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Trình duyệt

Simply 3D

Mới bắt đầu hoặc nâng cao

Windows, Mac

Slic3r

Nâng cao hoặc chuyên nghiệp

Windows, Mac, Linux

SliceCrafter

Chuyên nghiệp, cao cấp

Trình duyệt

Tinkerine Suite

Mới bắt đầu

Windows, Mac

Z-Suite

Mới bắt đầu

Windows, Mac

4.3. Các loại máy in 3D

Máy in 3D được chia thành 2 loại là máy in 3D công nghiệp và máy in 3D để bàn. 

• Đối với loại máy dành cho công nghiệp (0.03~0.1mm). Sẽ được thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng cao cấp. Có khả năng sản xuất sản phẩm với độ chính xác cao hơn so với loại máy để bàn. Đồng thời, máy còn cho phép thiết bị hoạt động liên tục trong một thời gian dài. Mà không cần bảo dưỡng hay bất kỳ một thao tác bổ trợ nào của người vận hành.

• máy in công nghiệp

  có thể nhanh hơn 10 đến 15 lần so với máy in

  để

  bàn. Các dòng máy in 3D công nghiệp phổ biến như sau: Máy in 3d Resin EP-A350, máy in 3d Resin EP-A450, máy in 3d FDM

  Cùng với tốc độ sản xuất bằngcó thể nhanh hơn 10 đến 15 lần so với máy inbàn. Các dòng máy in 3D công nghiệp phổ biến như sau: Máy in 3d Resin EP-A350, máy in 3d Resin EP-A450,Bigrep Studio-G2, máy in 3d FDM Bigrep ONE, máy in 3d EOS M100,…..

• Máy in 3D để bàn

  (0.15~0.35mm) với thiết kế sang trọng, vận hành êm ái, Mang đến sự tiện lợi, dễ sử dụng và hoạt động liên tục ổn định. Bên cạnh đó, loại máy in 3D thích hợp dùng cho môi trường văn phòng. Các dòng máy in 3D để bàn phổ biến như sau: Formlabs Form 3B. Cubicon Style NEO A31C,

  Cubicon Style NEO A22C,

  Cubicon Single plus,

  Formlabs Fuse 1,….

Đề xuất cho bạn

• Những lưu ý cần biết khi sử dụng máy in 3D khổ lớn

4.4. Vật liệu in 3D

Cùng với sự phát triển của công nghệ in 3D thì vật liệu in 3D ngày càng nhận được sự quan tâm nhiều hơn. Các vật liệu in 3D hay gọi là chất liệu in 3D sẽ phân thành 3 nhóm. Chủ yếu là in bằng nhựa, bằng kim loại và chất hữu cơ.

• Vật liệu in 3D bằng nhựa

  có thể kể đến như: nhựa PLA

  nhựa Resin

  , nhựa Grey Pro, nhựa Standard, nhựa Elastic,.. được ứng dụng trong công nghiệp rộng rãi như: sản xuất ống cống, ống chất thải, linh kiện ô tô, dụng cụ nhà bếp…

  có thể kể đến như: nhựa ABS , nhựa Grey Pro, nhựa Standard, nhựa Elastic,.. được ứng dụng trong công nghiệp rộng rãi như: sản xuất ống cống, ống chất thải, linh kiện ô tô, dụng cụ nhà bếp…

• Nhóm vật liệu in kim loại có thể kể đến như: nhôm (aluminum), dẫn xuất cacbon, thép không gỉ, vàng, bạc (ứng dụng trong máy in 3D nữ trang), titanium… có đặc điểm chính là cứng và thường xử lý ở dạng bột. 

• Nhóm vật liệu chất hữu cơ sẽ có thể in trên chất liệu có thể ăn được như: socola, đường kính,….

5. Ứng dụng Công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D đang trở thành sự chọn lựa lý tưởng. Để thay thế cho các phương pháp gia công kiểu truyền thống. Bên cạnh đó, in 3D còn giúp cho tạo mẫu công nghiệp trở nên nhanh chóng và đơn giản. Đồng thời, tiết kiệm thời gian, tiền bạc trong quá trình phát triển sản phẩm và đảm bảo độ chính xác cao cho vật mẫu. Vì thế, công nghệ in 3D được ứng dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng ở nhiều lĩnh vực như sau:

5.1. Nha khoa

Ngành nha khoa được xem là đặc thù về khả năng tùy biến, cá nhân hóa sản phẩm và độ chính xác cao. Do đó, lĩnh vực này thường sử dụng hệ thống máy in 3D. Để đáp ứng các quy định mới về thiết bị y tế (MDR). Trong đó, có một số ứng dụng của kỹ thuật in 3D vào lĩnh vực nha khoa như là: việc tạo ra các khuôn mẫu cho mão, cầu răng. Hay tạo ra các khuôn nhựa cho việc định hình răng.

5.2. Ô tô, xe máy

Công nghệ in 3D không chỉ có mục đích thử nghiệm, thiết kế. Tạo mẫu và sản xuất một số chi tiết lắp ráp đặc biệt. Mà nó còn ứng dụng rất lớn trong ngành công nghiệp ô tô để sản xuất ra những chiếc xe hoàn chỉnh. Điển hình như một chiếc xe tên là Urbee đã ứng dụng của công nghệ in 3D. Để sản xuất toàn bộ các bộ phận, chi tiết của máy với mục đích chính là tiết kiệm nhiên liệu.

5.3. Sản xuất số lượng ít

Đối với các đơn hàng cần sự độc đáo, sản xuất số lượng nhỏ chỉ từ 1 – 1000 chiếc. Thì in 3D sẽ giải pháp sản xuất tối ưu dành cho doanh nghiệp. Về mặt chi phí, giá tiền sản xuất ra một sản phẩm bằng công nghệ in 3D. Cao hơn các phương pháp kiểu truyền thống như đúc, ép phun. Tuy nhiên, nếu khách hàng có nhu cầu sản xuất số lượng nhỏ. In 3D lại lợi thế vì có thể sản xuất ngay mà không cần tạo khuôn. Do đó, tổng chi phí đầu tư sẽ giảm xuống.

• Giúp bộ phận R&D của doanh nghiệp rút ngắn thời gian tạo mẫu Prototype.
• Tăng độ chính xác cho vật thể in.
• Tiết kiệm chi phí đầu tư và đáp ứng được nhu cầu thị trường
• Cải tiến phương thức sản xuất và phát huy tối đa khả năng sáng tạo

5.4. Đào tạo

Ngành giáo dục và đào tạo áp dụng công nghệ in 3D trong các môn học khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Ngoài ra, sinh viên sẽ thiết kế và sản xuất các sản phẩm trong lớp. Và cơ hội thử nghiệm các ý tưởng thông qua máy in 3D. Cách làm này sẽ giúp tăng hứng khởi học tập, làm việc theo nhóm. Tương tác trong lớp học và khả năng tư duy 3 chiều cho sinh viên.

Đặc biệt đối với các sinh viên ngành y, công nghệ 3D ứng dụng trong sản xuất các mô hình sinh học về bộ phận người như: xương, răng, tai giả,…. Giúp hỗ trợ các thử nghiệm phương pháp và công nghệ y tế mới, giảng dạy và đào tạo đội ngũ y bác sĩ.

5.5. Y tế và chăm sóc sức khỏe

Lĩnh vực y tế đã đưa công nghệ in 3D vào cuộc thử nghiệm ở các ca phẫu thuật. Và tạo ra các bộ phận, tế bào cơ thể liên quan. Ví dụ như: da, xương, mô, dược phẩm và cơ quan nội tạng con người để giúp điều trị bệnh. Đồng thời, giúp in mô hình giải phẫu từ file chụp CT, MRI. Để phục vụ cho chẩn đoán và lập kế hoạch phẫu thuật. Hay tạo nẹp chỉnh hình, sản xuất tay giả, chân giả và in 3D miếng ghép thay thế khớp.

•  Sản xuất các nguyên mẫu để hỗ trợ phát triển sản phẩm mới.
•  Sản xuất hông và đầu gối cần cấy ghép, máy trợ thính, đế lót đệm, chi giả và các mô cấy…..
•  Các dẫn hướng phẫu thuật 3D được in cho từng ca phẫu thuật cụ thể.
•  In 3D các sản phẩm da, xương, dược phẩm.

5.6. Kim hoàn

Kim hoàn là một trong số các lĩnh vực áp dụng công nghệ in 3D thành công nhất ở thời điểm hiện tại. Chỉ với những bản thiết kế CAD và áp dụng kỹ thuật in 3D. Đã có thể tạo sản phẩm (trang sức) với độ chính xác và chi tiết cao, mang lại thẩm mỹ cao. Hơn thế nữa, quy trình sản xuất sản phẩm nhanh chóng, đơn giản. Tiết kiệm thời gian và chi phí cho quý doanh nghiệp.

Có thể nói, công nghệ in 3D đóng góp rất lớn trong các lĩnh vực của đời sống hiện nay. Đồng thời, in 3D được xem một công nghệ vượt bậc đối với sự phát triển của nhân loại trong tương lai. Mà bất kỳ doanh nghiệp nào, bất cứ ngành công nghiệp sản xuất và bất cứ quốc gia đều chú ý đến. 

5.7. Kiến trúc

• Khách hàng dễ dàng hình dung ý tưởng thiết kế.
• Rút ngắn thời gian tạo mô hình thu nhỏ kiến trúc 3D
• Mô hình in 3D với chất lượng tuyệt vời, đa dạng chất liệu
• Dễ dàng chỉnh sửa, tái sử dụng, in lại mô hình kiến trúc in 3D

6. Quan tâm gì khi sử dụng dịch vụ in 3D?

6.1. Những lưu ý khi sử dụng dịch vụ in 3D

Công nghệ in 3D đang dần trở nên phổ biến trong tất cả lĩnh vực cuộc sống. Chẳng hạn như: ô tô, hàng không vũ trụ, kiến trúc, điêu khắc,….. Quá trình in 3D cũng khác đơn giản, thao tác dễ dàng. Và nhanh chóng hơn so với các công nghệ in thông thường. Thế nhưng tùy thuộc vào kích thước và độ khó của sản phẩm mà thời gian hoàn thiện khác nhau. Do đó, khi thực hiện dịch vụ in 3D doanh nghiệp cần xem xét kỹ về sản phẩm mình mà đặt làm cho đúng. 

Hơn thế nữa, khi thực hiện dịch vụ in 3D thì các doanh nghiệp cần chọn địa chỉ uy tín. Để có một sản phẩm chất lượng nhất. Bởi thị trường có rất nhiều địa chỉ in 3D có mức giá rẻ nhưng kèm theo đó chất lượng tệ. Làm tốn thêm khoảng chi phí không cần thiết của doanh nghiệp. Chọn lựa nơi cung cấp dịch vụ in 3D uy tín sẽ giúp tiết kiệm tiền bạc, thời gian. Và tránh tình trạng phải in lại nhiều lần tốn kém. Đồng thời, cần chọn đơn vị nhận được đánh giá tốt từ khách hàng sử dụng dịch vụ để có cái nhìn khách quan nhất.

6.2. Tại sao lựa chọn dịch vụ in 3D?

Cần sử dụng dịch vụ in 3D khi ở một trong các trường hợp sau:

• Các chi tiết nhựa có cấu tạo đặc biệt và phức tạp, khó gia công bằng tay. Do đó, sử dụng dịch vụ in 3D sẽ tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao và họa tiết rõ nét, đặc biệt là các lỗ rỗng.

• Các chi tiết nhựa của thiết bị đã mất hoặc đặc biệt hiếm.

• Thiết kế sản phẩm có hình dáng độc lạ.

• Với các đơn hàng yêu cầu sản phẩm có sự độc đáo và sản xuất số lượng nhỏ. Thì in 3D sẽ giải pháp sản xuất tối ưu.

  Bởi đúc khuôn giá khuôn cao và cần số lượng lớn.

• Dùng công nghệ in 3D thì sản phẩm có thể thay đổi linh hoạt.

Như vậy, 3D Smart Solution vừa chia sẻ một vài thông tin về vai trò và ứng dụng của công nghệ in 3D trong thực tế đời sống. Mong rằng với những gì chúng tôi chia sẻ sẽ giúp ích phần nào đó. Cho doanh nghiệp có cái nhìn tổng quan hơn về lĩnh vực này. Nếu quý doanh nghiệp đang quan tâm nhiều về sử dụng dịch vụ in 3D thì 3D Smart Solution là nơi đáng để bạn cân nhắc.

7. Tổng kết

Công ty 3D Smart Solution là nơi cung cấp giải pháp 3D trọn gói trong suốt quá trình phát triển sản phẩm. Bên cạnh đó, chúng tôi nhận được tin tưởng và đánh giá cao. Từ các chủ đầu tư, doanh nghiệp, đơn vị sản xuất trong rất nhiều dự án trong và ngoài nước. Đồng thời, 3DS sở hữu cho mình các nhân viên kỹ thuật có nhiều năm kinh nghiệm. Cùng đội ngũ tư vấn phương án và vật rõ ràng cho mỗi dự án.

Từ đó, giúp cho quý khách hàng quản lý hiệu quả xuyên suốt ở các khâu quy trình sản xuất. Tạo mẫu cho tới sản xuất trực tiếp ra sản phẩm. Hơn thế nữa, chúng tôi có rất nhiều công nghệ in 3D đa dạng. Có thể đáp ứng mọi yêu cầu từ quý khách hàng. 

Để biết thêm thông tin về dịch vụ in 3D của 3DS, vui lòng truy cập tại đây. Hoặc liên hệ đến hotline 0345.699.777 để biết thêm thông tin chi tiết nhất.

Bài viết liên quan: