TOP 8 các công nghệ in 3D phổ biến nhất hiện nay! – AIE

Sự thay đổi nhanh chóng của thị trường cùng những sự kiện bất ngờ xảy đến (đại dịch, thiên tai…) là một trong những nguyên nhân gây gián đoạn chuỗi cung ứng, đòi hỏi các nhà sản xuất phải phản ứng đủ nhanh với những tình huống ấy. In 3D là được chọn là một trong các giải pháp để ứng phó với vấn đề trên. Tuy công nghệ 3D trở nên rất phát triển những năm gần đây nhưng đây vẫn được coi là một công nghệ mới, đặc biệt là với những quốc gia đang phát triển.

Công nghệ in 3D được chia ra rất nhiều loại. Cùng tìm hiểu về đặc điểm của từng loại qua bài viết dưới đây!

Các công nghệ in 3D phổ biến

1. Công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling)

Đây là công nghệ in 3D phổ biến nhất hiện nay. Máy in 3D công nghệ FDM sẽ xây dựng mẫu in bằng cách đùn nhựa nóng chảy rồi hóa rắn từng lớp, tạo nên cấu trúc chi tiết dạng khối.

Quy trình in:

Lớp vật liệu nóng chảy của máy in 3D công nghệ FDM được đùn ra sau đó nhanh chóng nguội trong khoảng 1/10s và rắn lại. Sau khi đã phủ hoàn thành 1 lớp trên bề mặt phẳng, máy sẽ tiếp tục di chuyển qua một lớp mỏng khác có kích thước khoảng 0,178 – 0,356 mm. Quá trình này sẽ được lặp đi lặp lại đến khi sản phẩm được hoàn thành. FDM đòi hỏi vật liệu hỗ trợ để có thể in các góc nhô và các lỗ hổng, vì không thể in được trên không khí.

Với ưu điểm giá thành máy hợp lý, vật liệu in 3D rẻ nên công nghệ FDM hiện đang là công nghệ in 3D phát triển mạnh nhất, đồng thời số lượng thiết bị chiếm nhiều nhất tại thị trường Việt Nam.

2. Công nghệ SLA (Stereolithography)

Đây là công nghệ sử dụng vật liệu in dạng nhựa lỏng, dùng tia UV làm cứng từng lớp vật liệu in, sự kết hợp của rất nhiều lớp vật liệu sẽ tạo nên vật thể in 3D. So với các công nghệ khác, in 3D SLA là công nghệ tạo ra sản phẩm in có độ phân giải và bề mặt in mịn thuộc loại cao nhất hiện nay. SLA hiện được sử dụng nhiều trong các nhà máy sản xuất giày dép nổi tiếng như Adidas, Nike… trong công đoạn in 3D khuôn giày và tạo mẫu đế giày nhanh.

Khuôn giày in bằng công nghệ 3D SLA

3. Công nghệ DLP (Digital Light Processing)

Công nghệ DLP được phát mình vào năm 1987 và trở nên phổ biến trong máy chiếu. Công nghệ DLP gần giống với SLA, cùng sử dụng chất liệu nhựa Photopolymer (nhựa lỏng), điểm khác biệt duy nhất của công nghệ này nằm ở nguồn sáng. DLP sử dụng đèn hồ quang với khả năng quét toàn bộ khay vật liệu chỉ trong một lần quét.

Bồn nguyên liệu Photopolymer được tiếp xúc với ánh sáng từ máy chiếu của máy in DLP. Máy chiếu DLP chiếu hình ảnh của mô hình 3D CAD lên nguyên liệu polymer lỏng theo dạng cắt lớp. Nguyên liệu polymer lỏng đông cứng lại, bàn vật liệu hạ xuống (hoặc bàn in được nâng lên), sau đó lớp nhựa tiếp theo được tiếp xúc với ánh sáng. Quá trình lặp lại cho đến khi đối tượng in 3D được hoàn thành và bồn in hết nguyên liệu, để lộ ra sản phẩm in hoàn thiện.

Công nghệ in 3D DLP chủ yếu được sử dụng trong môi trường chuyên nghiệp với ưu điểm là tốc độ in nhanh và độ phân giải cao.

4. Công nghệ SLS (Selective Laser Sintering)

Công nghệ SLS (Thiêu kết laser chọn lọc) vận hành tương tự SLA nhưng vật liệu ở dạng bột, thủy tinh,… Đây là loại máy in 3D đòi hỏi việc sử dụng laser công suất lớn đắt tiền, với giá thành khá cao so với mặt bằng chung.

Thùng bột và khu vực tạo hình trước tiên được làm nóng ngay dưới nhiệt độ nóng chảy của polymer và một lưỡi dao gạt lại trải một lớp bột mỏng trên bàn in.

Sau đó, laser CO2 sẽ quét đường viền của lớp tiếp theo và chọn lọc (kết hợp với nhau) các hạt của bột polymer. Toàn bộ mặt cắt ngang của chi tiết được quét, do đó, sản phẩm được tạo hình vững chắc.

Khi lớp hoàn thành, bàn in di chuyển xuống dưới và lưỡi dao gạt lại bề mặt. Quá trình sau đó lặp lại cho đến khi toàn bộ sản phẩm in 3D được hoàn thành.

Sau khi in, các chi tiết in được bao phủ hoàn toàn trong bột chưa được xử lý và thùng bột phải được làm mát trước khi các chi tiết có thể được lấy ra. Điều này có thể mất một lượng thời gian đáng kể. Các chi tiết sau đó được làm sạch bằng khí nén hoặc các cách ma sát khác và sẵn sàng sử dụng hoặc được xử lý thêm. Bột không liên kết còn lại được thu thập và có thể được tái sử dụng (bột SLA chỉ có thể tái chế 50%).

5. Công nghệ SLM (Selective Laser Melting)

SLM là công nghệ in 3D kim loại, sử dụng vật liệu in 3D dạng bột titan, bột nhôm, bột đồng, bột thép…

Công nghệ in 3D SLM vận hành tương tự SLA, SLS nhưng sử dụng tia laser, tia UV có cường độ lớn. Công nghệ SLM được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: hàng không – vũ trụ, y khoa chỉnh hình, năng lượng… để chế tạo các chi tiết có kết cấu hình học phức tạp, kết cấu thành mỏng, sử dụng trong các ứng dụng hạng nặng…

Do giá thành máy in 3D kim loại khá và vật liệu in 3D đắt đỏ nên công nghệ này chưa thực sự phát triển mạnh tại Việt Nam. Thay vào đó, các nước sản xuất và sử dụng công nghệ này nhiều nhất có thể kể đến như: Mý, Đức, Italy, Trung Quốc…

6. Công nghệ EBM (Electron Beam Melting)

Ngược lại với SLM, kỹ thuật EBM sử dụng một chùm tia điện tử máy tính điều khiển dưới chân không để làm tan chảy hoàn toàn bột kim loại ở nhiệt độ cao lên đến 1000 ° C. Đây là loại máy in3D có thể sử dụng kim loại như Titan tinh khiết, Inconel718, và Inconel625 để chế tạo phụ tùng hàng không vũ trụ và cấy ghép y tế.

Các chi tiết EBM sau khi in xong

Tuy nhiên, so với các công nghệ in 3D hiện nay, công nghệ EBM không được biết đến nhiều vì nó rất mất thời gian và gây tốn kém.

7. Công nghệ LOM (Laminated Object Manufacturing)

LOM là kiểu in 3D sử dụng những vật liệu dễ dàng dát mỏng như giấy, gỗ, nhựa…Kiểu in này cho ra màu sắc chuẩn xác với bản mẫu thiết kế nhất. Trong quá trình in LOM các lớp giấy, nhựa hoặc kim loại cán mỏng dính bọc được hợp nhất bằng cách sử dụng nhiệt và áp lực, sau đó cắt thành hình với máy tính điều khiển tia laser và dao cắt. Sau khi thực hiện quá trình in, bước cuối cùng là gia công và khoan.

Mặc dù kích thước chính xác của các loại máy in 3D này kém hơn so với SLA hay SLS, nhưng LOM vẫn được coi là một trong những phương pháp in có giá cả phải chăng, có thể in 3D các chi tiết tương đối lớn với màu sắc ấn tượng.

8. Công nghệ BJ (Binder Jetting)

Đây là công nghệ 3D được phát minh tại MIT, còn được gọi với cái tên “in phun kết dính”.

In phun kết dính (BJ) là một công nghệ in 3D tương đối mới. Máy in 3D BJ sử dụng bột, được liên kết với nhau bằng chất kết dính lỏng để tạo ra các chi tiết rắn. Có thể xem BJ như một sự kết hợp giữa SLS và phun vật liệu.

Các thành phần chính của máy in 3D là thùng đựng bột, (nhiều) đầu in, nền tảng xây dựng, thùng chứa vật liệu và máy trải bột.

Trước khi quá trình in 3D BJ bắt đầu, vật liệu phải được nạp vào thùng bột, giống như trong SLS. Nhưng không giống như SLS ở điểm là bột này không được làm nóng. Toàn bộ quá trình in 3D đều không liên quan đến nhiệt.

Quy trình bắt đầu với một lớp bột duy nhất được đặt trên tấm nền. Các đầu in sau đó quét qua bột, phun các giọt chất kết dính.

Khi toàn bộ lớp đầu tiên của thiết kế đã được hợp nhất với tác nhân kết dính, tấm nền sẽ di chuyển xuống một đoạn, một lớp bột mới được tráng qua và quá trình được lặp lại cho đến khi chi tiết đó được hoàn thành. Khi hoàn thành, chi tiết bị bao phủ hoàn toàn trong bột.

Sau khi quá trình in kết thúc, các chi tiết được phủ trong bột để cung cấp cho các bộ phận sự hỗ trợ cấu trúc trong khi chúng hồi lại.

Sau quá trình trên, các bộ phận được tách ra khỏi bột bằng cách sử dụng khí nén. Các bộ phận được tạo ra bằng in phun kết dính (BJ) có thể được xử lý hậu kỳ bằng cách sử dụng một hay nhiều kỹ thuật khác nhau.

Trên đây là top 8 các công nghệ in 3D phổ biến nhất hiện nay.

Nếu bạn đang phân vân chưa biết chọn loại công nghệ in nào, chưa chọn được địa chỉ cung cấp máy in 3D uy tín, hãy đến với AIE.

AIE – Đơn vị chuyên cung cấp các loại máy in nhập khẩu trực tiếp từ các thương hiệu hàng đầu thế giới. Chúng tôi luôn mong muốn đem lại những giá trị thiết thực nhất cho khách hàng, với phương châm đặt uy tín – chất lượng và trải nghiệm khách hàng lên trên hết.

Liên hệ ngay với chúng tôi nếu bạn cần tư vấn hoặc hỗ trợ!