Công nghệ in 3D là gì? Các công nghệ máy in 3D hiện nay?

 In 3D là gì? Công nghệ in 3D là gì? Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến với nhiều ưu điểm và có nhiều bước tiến trong kỹ thuật và công nghệ. Đây là loại hình còn mới mẻ ở Việt nam. Nhiều người chỉ biết đến In 3D chứ không hình dung ra chúng hoạt động như thế nào và ứng dụng như thế nào vào thực tiễn. Vậy thì bài viết sau đây sẽ giúp bạn tìm hiểu một cách rõ ràng nhất về in 3D là gì? và các công nghệ in 3D hiện nay.

In 3D và ứng dụng in 3D

Ai sáng tạo ra in 3D?

Để trả lời cho câu hỏi in 3D là gì? hãy cùng tìm hiểu về lịch sử hình thành và người sáng tạo ra in 3D.

Vào năm 1980, cha đẻ của ý tưởng in 3D phát minh ra công nghệ tạo mẫu nhanh. Đến năm 1986, Charles (Chuck) Hull nhận bằng sáng chế thiết bị tạo khối Stereolithography. Năm 1988, đánh dấu sự ra đời của chiếc máy in đầu tiên trên thế giới SLA-1. Năm 1992, bản quyền của công nghệ in FDM thuốc về Stratasys. Năm 1999, bắt đầu công cuộc thử nghiệm về in 3D nội tạng. Năm 2009, khi FDM hết hạn được bảo hộ về bản quyền thì đã được các công ty ứng dụng và sử dụng rộng rãi. Đến nay kỹ thuật in 3D đã không còn xa lạ đối với mọi người và ngày càng có nhiều bước tiến mạnh mẽ. 

In 3D là gì?

Như các bạn đã biết việc in giấy thông thường đó chính là in 2D, tất cả hình ảnh sẽ được thực hiện trên một mặt giấy hay còn gọi là một lớp layer. Thì in 3D chính là phương pháp phân tách mô hình 3D thành nhiều lớp layer được xếp chồng lên nhau được thực hiện thông qua máy in 3D chuyên dụng. Các lớp layer chủ yếu được làm từ chất liệu kim loại, nhựa, resin,…

In 3D là gì

Tùy vào hình thức xếp chồng lên nhau, xây dựng mô hình và vật liệu cấu thành mà công  nghệ in 3D được chia làm 3 loại:

• Công nghệ sử dụng vật liệu làm từ kim loại.

• Công nghệ sử dụng các vật liệu phi kim và nhựa dẻo.

• Công nghệ sử dụng nguồn vật liệu hữu cơ.

>>>Xem thêm: Kỹ thuật và quy trình in ống đồng

Công nghệ in 3D

Trên thị trường có rất nhiều loại công nghệ in 3D với nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, và độ phức tạp khác nhau. Nhưng chung quy lại các loại công nghệ in 3D hiện nay được chia làm 3 nhóm chính:

Công nghệ FDM

Đây là loại công nghệ in 3D sử dụng sợi nhựa. Đây chính là công nghệ được sử dụng phổ biến nhất hiện nay được biết đến là có giá thành rẻ và sử dụng nhanh chóng. Tuy nhiên sản phẩm in lại có độ mịn không cao và khó in các mẫu phức tạp. Được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Công nghệ Resin

Đây là loại công nghệ in 3D sử dụng mực in 3D resin lỏng nhằm tạo ra các sản phẩm có độ mịn cao. Tuy nhiên quy trình in này rất phức tạp, chỉ nên được sử dụng để in các mẫu tinh xảo và nhỏ. Thường được ứng dụng để in mô hình 3D trong nha khoa, đồ trang sức.

Công nghệ SLS

Đây là loại công nghệ in 3D sử dụng nguyên liệu dạng bột. Bằng cách sử dụng tia laser để liên kết các vật liệu lại với nhau. Quy trình thực hiện tốn kém, cần sử dụng nhiều thiết bị hỗ trợ. Thường được ứng dụng trong các kiến trúc, in tượng người, tạo các chi tiết máy,…

Máy in 3D

Khi đã biết về công nghệ in 3D thì chúng ta không khỏi thắc mắc loại máy in 3D là gì? cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào mà có thể tạo ra các sản phẩm in 3D đẹp và ấn tượng như vậy.

Máy in 3D

Cấu tạo của máy in 3D

• Đầu in và hệ thống ép đùn: đây là hệ thống giúp gia nhiệt và đùn vật liệu thông qua vòi phun để tạo thành các chi tiết. Tốc độ của đùn nhựa hay kích thước vòi phun sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và tốc độ in của máy.

• Hệ thống chuyển động trục Z và bàn in: bàn in chứa sản phẩm in, đầu in sẽ đùn ép các nguyên vật liệu lên trên bàn in. Trong quá trình hoạt động hệ thống chuyển động Z sẽ tạo ra các lớp cấu thành chi tiết in.

• Hệ thống chuyển động XY: Giúp điều khiển chuyển động X và Y của đầu in. Vẽ lớp in 2D và thiết kế chi tiết in. Giàn in và chất lượng của động cơ sẽ quyết định đến độ chính xác của chi tiết in 3D.

​​​​​​​>>>Xem thêm: Kích thước và vai trò của tiêu đề thư

Mua máy in 3D ở đâu?

Bạn có thể tìm mua các loại máy in 3D ở nhiều nguồn khác nhau:

• Từ các nhãn hàng uy tín, trên các website của hãng.

• Mua máy trực tiếp tại các cửa hàng chất lượng hoặc mua linh kiện về để lắp ráp. 

Nguyên lý in 3D và cách máy in 3D hoạt động

Nguyên lý in 3D là gì? Máy in 3D hoạt động trên nguyên lý sản xuất phụ gia để tạo thành các lớp in cho đến khi mô hình hoàn chỉnh. Khi đó máy định được hình dạng và loại bỏ các các vật liệu khỏi khuôn hiện có. Máy in 3D tạo ra mô hình từ đầu, chúng hiệu quả hơn và tạo chất thải ít hơn so với các thiết bị khác. Khi máy in 3D hoạt động sẽ cần có hệ thống phần mềm dùng để điều khiển. Phần mềm sẽ xử lý thiết CAD để chia nó thành các lớp, rồi tạo đường chạy cho đầu in của mỗi lớp in. Sau đó máy sẽ đùn nhựa theo đường chạy. Bàn in sẽ được đặt ở độ cao nhất định và trục XY sẽ di chuyển đầu in theo bản thiết kế. Hết lớp in, máy sẽ tiếp tục thực hiện lớp in tiếp theo.

Vì sao nên chọn công nghệ in 3D?

Công nghệ in 3D được sử dụng ngày càng phổ biến hiện nay. Sở dĩ nó được ưa chuộng như vậy là do:

• Công nghệ in 3D có các đặc điểm vượt trội về thời gian hơn các loại hình in khác. So với các loại máy móc thông thường thì in 3D tạo ra sản phẩm nhanh và tiết kiệm chi phí nhất. Tuy nhiên thời gian thực hiện còn phụ thuộc vào kích thước và kiểu dáng của sản phẩm.

• Áp dụng được nhiều loại nguyên vật liệu vào sản xuất. Có thể ứng dụng được đối với các loại nguyên vật liệu phải có tác động của nhiệt cho ra những sản phẩm có chi tiết chân thật và sắc nét.

Các loại chất liệu trong công nghệ in 3D

Nhựa là chất liệu phổ biến được sử dụng trong in 3D. Ngoài ra, tùy vào ứng dụng và nhu cầu mà chúng ta sử dụng các loại nguyên vật liệu khác nhau. Ví dụ ứng dụng công nghệ in 3D vào xây dựng thì ta sử dụng nguồn nguyên vật liệu là xi măng, đối với công nghệ in kim loại thì nguyên vật liệu được sử dụng là kim loại.

Các chất liệu nhựa phổ biến được sử dụng trong công nghệ in 3D như:

PLA: là loại nhựa phổ biến nhất hiện nay với khả năng in khá nhanh và giá thành lại rẻ. Đây là loại nhựa thân thiện với môi trường. Tuy nhiên độ bền của chúng kém và chỉ được sử dụng để in các loại mô hình mẫu.

ABS: đây là loại nhựa được in ở nhiệt độ cao gây ra mùi khó chịu nhưng độ bền cao hơn PLA.

PETG: được sử dụng để sản xuất vỏ chai với độ bền và mịn cao.

PEEK: đây là loại nguyên liệu có độ bền vượt trội, chịu được độ mài mòn lớn, các loại hóa chất. 

Ứng dụng công nghệ in 3D

Có các ứng dụng công nghệ in 3D như sau:

• Y khoa và nha khoa: ngành y khoa là ngành sử dụng thường xuyên các ứng dụng công nghệ in 3D. Người ta thường sử dụng để sản xuất các mão và cầu răng, bộ khung để chỉnh răng,…Đặc biệt, chúng được ứng dụng cho các mô hình phẫu thuật 3D giúp cho các bác sĩ phẫu thuật một cách thuận lợi hơn. 

Ứng dụng công nghệ in 3D trong y học

• Ô tô: đây là ngành sử dụng phổ biến công nghệ 3D. Đặc biệt là các loại xe đua. Giúp tạo mẫu mô hình và ứng dụng vào công nghệ sản xuất cũng như sản xuất các loại phụ tùng thay thế thay cho các loại phụ tùng trong kho. 

• Đồ trang sức: công nghệ in 3D đóng góp một phần to lớn trong ngành chế tạo trang sức. Với công nghệ này, người ta có thể thỏa sức thiết kế các mẫu trang sức mới.

• Thiết kế, điêu khắc và nghệ thuật kiến trúc: Đây là loại hình giúp các nghệ sĩ tự do sáng tạo các tác phẩm nghệ thuật của mình. Ngoài ra các công ty kiến trúc cũng ứng dụng công nghệ 3D vào các sản phẩm của họ. 

Ứng dụng công nghệ in 3D trong kiến trúc

​Tương lai của thế giới

Trong tương lai công nghệ in 3D sẽ đóng góp một phần to lớn cho nhân loại đặc biệt là ngành y học. Cụ thể người ta đang tiến hành sử dụng các mô hình 3D trong thay khớp và ghép xương nhân tạo. Ngoài ra còn làm tai giả nhân tạo, làm chân và tay giả và ghép nội tạng con người. 

Bài viết trên chia sẻ những thông tin về kỹ thuật in 3D là gì? Các công nghệ in 3D hiện nay được sử dụng phổ biến. Từ đó ta nhận thấy rằng công nghệ in 3D đã và đang trên đà phát triển nhanh chóng và sẽ trở thành một ngành tiềm năng trong tương lai.

Một số bài viết khác:

Dịch vụ in catalogue giá rẻ

Dịch vụ in tờ rơi giá rẻ tại tphcm

Dịch vụ in tem nhãn giá rẻ