Công Nghệ Máy In 3D

  • Công nghệ in 3d là dạng công nghệ mới xuất hiện thì đã phủ khắp các châu lục phát triển nhất, mới mẽ và hấp dẫn với tiềm năng nó mang lại là vô cùng lớn, từ đời sống của 1 người bình thường đến cuộc phát triển của 1 đất nước
  • Vậy công nghệ in 3d là gì ?
    • Chính là sự nung chảy,phóng tia ,cắt lớp 1 thể vật chất có thể tạo hình trên hình thức xiếp chúng theo từng lớp hoặc định hình chúng kết dính chúng hoặc phân tách phân tử chúng thông qua các thông tin nguồn lệnh xuất ra từ máy tính tạo ra 1 vật thể hữu hình thật sự , với độ chính xác cực cao đáp ứng hoàn toàn mọi nhu cầu của người thiết kế ra nó trên hầu hết các lĩnh vực trong đời  sống lao động và phát triển kinh doanh .v..v…
  • Có mấy dạng công nghệ in 3d :
    • Trên thế giới hiện có 9 dạng công nghệ in 3D đó là :
      1. Công nghệ FDM  (Fused Deposition Modeling):
        Nguyên Lý Hoạt Động :Máy in 3D dùng công nghệ FDM xây dựng mẫu bằng cách đun nhựa nóng chảy rồi hoá rắn từng lớp tạo nên cấu trúc chi tiết dạng khối. công nghệ này được sản xuất để thương mại hóa từ năm 1991.

        • Ưu Điểm Với giá thành máy, vật liệu in 3D rẻ nên công nghệ này đang là công nghệ in 3D phát triển mạnh nhất và số lượng thiết bị chiếm nhiều nhất ở Việt Nam.được áp dụng cho đa số các dòng máy cơ bản sử dụng hiện nay như Prusa :

          Delta :

        • Resing:
      2. Công nghệ SLA (Stereolithography): Được phát triển bởi Chuck Hull đầu tiên vào năm 1983, công nghệ SLA thực tế là là kỹ thuật dùng tia UV làm cứng từng lớp vật liệu in 3D là nhựa dạng lỏng, nhiều rất nhiều lớp như vậy sẽ tạo nên vật thể in 3D SLA. Lớp in SLA có thể đạt từ 0.06, 0.08, 0.1,… mm. Về các công nghệ in 3D sử dụng vật liệu nhựa, thì đây là công nghệ tạo ra sản phẩm in 3D là nhựa tốt nhất, có thể sử dụng ngay, độ phân giải, độ mịn cao, có thể nói là cao nhất hiện nay. SLA đang được sử dụng nhiều trong các nhà máy sản xuất giày dép cho các hãng lớn như Nike, Adidas,…để thực hiện công đoạn in 3D khuôn giày và tạo mẫu đế giày nhanh.
        • Ưu Điểm : Mức độ chính xác cực cao
        • Khuyết điểm : Đây là dạng công nghệ tốn kém nhất .
      3. Công nghệ DLP (Digital Light Processing): Công nghệ DLP được phát minh vào năm 1987 bởi Larry Hornbeck và trở nên cực kỳ phổ biến trong máy chiếu. DLP sử dụng một mạng lưới máy tính điều khiển, vi-gương, đặt ra trên một chip bán dẫn. Những gương nhỏ nghiêng qua lại. Khi một gương nghiêng, nó phản xạ ánh sáng, tạo một pixel sáng. Khi gương nghiêng theo cách khác, các điểm ảnh tối. Công nghệ này được sử dụng trong máy chiếu phim, điện thoại di động, và cũng cho in ấn 3D. Một trong những lợi ích cho in ấn 3D là tốc độ của nó: Bạn có thể in các lớp trong tích tắc với loại máy in 3D. Máy in 3D DLP chủ yếu được sử dụng trong môi trường chuyên nghiệp. Đây là loại máy in 3D tốc đọ cao với độ phân giải tuyệt vời.
      4. Công nghệ SLS (Selective Laser Sintering): Công nghệ SLS vận hành tương tự SLA nhưng vật liệu ở dạng bột, thủy tinh,…có thể tạo lớp bằng vật liệu phụ trợ là keo chuyên dụng (có khi kèm màu sắc CMYK, RGB nếu in 3D đa sắc màu), hoặc tia laser, tia UV,…. Đây là loại máy in 3D đòi hỏi việc sử dụng laser công suất lớn đắt tiền, nên các sản phẩm tạo ra thường có giá quá đắt đỏ .
      5. Công nghệ SLM (Selective Laser Melting): Đây là công nghệ in 3D kim loại, sử dụng vật liệu dạng bột titan, bột nhôm, bột đồng, bột thép để làm vật liệu in 3D. Công nghệ SLM vận hành tương tự SLA, SLS nhưng sử dụng tia UV, tia laser cường độ lớn. Vật liệu điển hình được sử dụng là thép không gỉ, nhôm, titan, và cobalt chrome. Đối với các ứng dụng trong hàng không vũ trụ hoặc chỉnh hình y tế ngành công nghiệp, SLM được sử dụng để tạo các bộ phận với hình học phức tạp và cấu trúc thành mõng, với các kênh ẩn hoặc khoảng trống. Ở những nơi khác, như trong đoạn video trên, nó được sử dụng để chế tạo tuabin khí cho ngành công nghiệp năng lượng.
        • Khuyết điểm : Giá thành thiết bị (máy in 3d kim loại) và vật liệu đắt đỏ nên công nghệ này chưa thực sự phát triển tại VN. Các nước có sản xuất máy và sử dụng công nghệ này nhiều nhất đó là: Trung Quốc, Mỹ, Đức, Ý,… Ở VN một số đơn vị nha khoa sử dụng máy in 3D kim loại để sản xuất răng. Giá máy in 3D kim loại >= $200.000.
        • Ưu điểm đây là dòng sản phẩm rất có giá trị tiềm năng trong tương lai với hầu hết nghành nghề trên thế giới. khi bạn sở hửu nó bạn đã có trong tay 1 công ty.
      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 in 3D có thể sử dụng kim loại như titan tinh khiết, Inconel718, và Inconel625
        • Khuyết điểm :Quá trình tạo ra sản phẩm và giá thành lại quá đắt đỏ .
        • Ưu điểm : Chính xác cực cao đáp ứng cả công nghệ vũ trụ và y học cấy ghép.
      7. Công nghệ LOM (Laminated Object Manufacturing): LOM sử dụng lớp giấy, nhựa hoặc kim loại cán mỏng dính bọc, được hợp nhất dưới nhiệt và áp suất và định hình bằng cách cắt bằng tia laser máy tính kiểm soát hoặc dao.
        • Ưu Điểm : Mặc dù kích thước chính xác của các loại máy in 3D này là hơi ít hơn SLA hay SLS, LOM là một trong những phương pháp in ấn giá cả phải chăng nhất và 3D nhanh nhất có sẵn để tạo các bộ phận tương đối lớn. Nó cũng cho phép đầy màu sắc 3D in các đối tượng.
        • Khuyết điểm : Đôi khi sản phẩm tạo ra đó phải gia công lại và khoan. Các đối tượng 3D được tạo ra lớp-by-lớp, và sau khi vật liệu dư thừa được cắt bỏ, đối tượng có thể được đánh giấy ráp hoặc được gắn vào với sơn lại.
      8. Công nghệ BJ (Binder Jetting): Đây là công nghệ 3D được phát minh tại MIT. Các công nghệ in 3D xuất hiện dưới nhiều tên. Nó được gọi là “ “in 3D in phun”,”in thả-on-bột” hay – có lẽ phổ biến nhất – là ‘chất kết dính phun’. Binder phun là một quá trình sản xuất chất phụ gia. Đây là loại máy in 3D sử dụng hai vật liệu: một loại bột có trụ sở (thường là thạch cao) nguyên liệu và một tác nhân liên kết. Các chất kết dính giữa các lớp bột với nhau tạo nên sản phẩm. Thông thường, các chất kết dính được ép đùn ở dạng lỏng từ một đầu in – giống nguyên lý của một máy in phun 2D thông thường. Sau một lớp xong, tấm xây dựng được hạ xuống và quá trình này lặp đi lặp lại. Bạn có thể sử dụng công nghệ in 3D này với gốm, kim loại, cát hoặc vật liệu nhựa.
        • Ưu điểm : Những loại máy in 3D có một lợi thế rất lớn. Bạn có thể in đầy đủ màu sắc bằng cách thêm các sắc tố để các chất kết dính (thường là màu lục lam, đỏ tươi, vàng, đen và trắng). Điều này khiến nó trở thành phương pháp ưa thích cho ảnh tự chụp đã 3D phổ biến. Hạn chế của phương pháp in 3D này là sự toàn vẹn cấu trúc của các đối tượng.
        • Khuyết điểm : Độ phân giải không cao và in gồ ghề – nhưng có một số trường hợp ngoại lệ. Ngoài ra còn có tiến bộ trong loại công nghệ in 3D. Trong năm 2016, Hewlett-Packard giới thiệu “Multijet Fusion” (MJF), mà muốn mang Binder phun vào level- tiếp theo Thứ nhất, một lớp vật liệu in 3D được triển khai bởi một chiếc xe ngựa. Một cỗ xe thứ hai với một mảng in phun nhiệt đi từ phải sang trái, lắng đọng một cặp tác nhân hóa học trên khắp khu vực làm việc đầy đủ. Một là một tác nhân sấy, để tạo ra một lớp rắn từ vật liệu, và người kia là một đại lý chi tiết, để xác định phác thảo vật lý của lớp được tạo ra. Cuối cùng, năng lượng được áp dụng để xúc tác các tác nhân sấy và bột thấm nhuần với các đại lý chi tiết vẫn còn trơ.
        • Ứng dụng tiềm năng cho loại máy in 3D dành cho tạo mẫu nhanh và sản xuất ngắn hạn trong ô tô, ngành y tế và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, mức độ đầy đủ về khả năng MJF vẫn chưa được thành lập, với các tác nhân pha trộn mới hứa hẹn cung cấp thuộc tính khác nhau như đầy đủ màu sắc, độ dẫn, sức mạnh và khả năng phản ứng nhiệt.
      9. Công nghệ MJ (Material Jetting / Wax Casting): Công nghệ phun Chất liệu được tốt hơn được gọi là”đúc sáp”.  Đó là một kỹ thuật được sử dụng bởi kim hoàn từ nhiều thế kỷ. Mất đúc sáp (hoặc đúc đầu tư) là một quá trình sản xuất mà chủ yếu là cho phép bạn tạo ra đồ trang sức tùy biến có chất lượng rất cao trong kim loại khác nhau.
        • ƯU Điểm : quá trình tự động đúc sáp – áp dụng tốt đối với hầu hết kim hoàn, Vì vậy, hãy sử dụng công nghệ in 3D nếu bạn là một thợ kim hoàn hoặc muốn thử nghiệm với phôi. Có một số ít các máy in sáp 3D chuyên nghiệp trên thị trường, như “Wax Jet” từ Statasys. Nếu bạn muốn thử nghiệm với công nghệ in 3D này, bạn không cần phải mua một máy in. Có những dịch vụ in ấn 3D như Shapeways hoặc Sculpteo sử dụng máy Vật liệu phun hoặc Multijet Modeling (MJM) cho công nghệ này.
  • Trên thế giới và VN có gì từ công nghệ in 3d này ?
    • Thực tế cho thấy công nghệ in 3d đang phát triển vượt bật ở không ít cường quốc và các nước phát triển trên thế giới trong nhiều lĩnh vực VD như :
  • In 3d & đời sống :
    • Mở ra mọi ý tưởng về đồ chơi khi mà bạn có thể tạo ra chúng chính bằng óc sáng tạo của mình, Hay 1 bản thiết kế ngôi nhà được thực thể hóa hoàn toàn … khi mà tiềm năng sáng tạo của con người vẫn còn thì thời đại bùng nổ của công nghệ in 3d vẫn sẽ tiếp tục bừng cháy.
    • Mở ra 1 kỷ nguyên mới cho nhiều ngành nghề cần độ chính xác cao và giảm chi phí phát sinh cực lớn.
  •  3D và hàng không vũ trụ :
    • Tại Đức nơi nổi tiếng là đất nước của xe chất lượng cao những công nghệ máy móc hiện đại vào tầm bật nhất thế giới thậm chí đến 1 sản phẩm đơn giản như 1 chiếc chảo chống dính cũng có tuổi thọ hơn 50 năm sử dụng họ đã áp dụng công nghệ in 3d vào lãnh vực đòi hỏi chính xác cao nhất đó là ngành hàng không vũ trụ :
    •  Tại triển lãm Hàng không Berlin năm 2017 hãng sản xuất máy bay Airbus đã đem đến 1 phiên bản demo là một chiếc máy bay drone được tạo ra bằng công nghệ in 3D. có tên là Thor
      • sản phẩm này hoàn toàn chính xác 100% sản phẩm mà Airbus có thể tạo ra
  • 3D và Nghệ thuật :
    • Đi song hành với sự chính xác đó chính là nghệ thuật khi mà sản phẩm đem lại từ kỹ thuật in 3d có độ chính xác cao như thế đã hoàn toàn chiếm lĩnh thị hiếu của những người đam mê nghệ thuật trên toàn cầu vì nó có thể sau chép hay tạo ra 1 vật thể hoàn toàn độc quyền và chính xác đến tuyệt đối nguyên mẫu
    • Một số hình ảnh : bạn hoàn toàn có thể tìm thấy không ít những sản phẩm nghệ thuật do công nghệ in 3d tạo ra trên mọi thông tin nguồn khác.
    • Hay thậm chí bạn có thể tự tay mình vẽ ra thứ mình muốn đơn giản chỉ bằng 1 cây bút 3d :
    • và sẽ thế nào nếu bạn là 1 họa sĩ tài ba có óc tưởng tượng tuyệt vời ?
  • 3D với công nghiệp sản xuất :
    • Đáp ứng nhu cầu sản xuất 1 cách nhanh chống và chính xác hoàn hảo cho sản phẩm mẫu , 1 loạt các hoạch định tiếp theo của 1 công ty sản xuất nào đó mà giá trị 1 món hàng rất đắt giá ,ví như 1 bộ phận của 1 chiếc xe hàng triệu đô , họ có thể không cần phải mất hàng tháng trời để tìm ra cách lắp ghép và thử nghiệm sản phẩm mẫu của mình mà chỉ cần đưa file in và in ra trên máy in 3d sau đó tạo ra sản phẩm họ muốn và lắp ghép thử nghiệm trên sản phẩm nguyên thủy thừa sức để thử nghiệm và chi phí cực thấp phải chi cùng thời gian phải trả ra cũng được giảm đi đến cực độ. Đem đến 1 tiềm năng phát  triển cực lớn cho công nghiệp chế tạo nói chung
  • 3D với giới Xây Dựng  :
    • Dubai 1 tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất có nền phát triển vượt bật hàng đầu thế giới những năm  2016 đến nay họ đã bắt đầu sử dụng câu nghệ in 3d để tạo ra nhà cửa với độ bền cực cao thậm chí “nếu có ngập lục thì căn nhà hoàn toàn có thể nổi lên mặt nước” do kết cấu khít hoàn toàn của nó :

Số lao động cần có để hoàn tất tòa nhà chỉ gồm một kỹ thuật viên giám sát máy in, 7 người lắp đặt toà nhà, và nhóm gồm 10 thợ điện cùng chuyên gia để theo dõi kỹ thuật cơ khí, điện. Công nghệ 3D được thiết kế để tiết kiệm lao động và năng lượng. Quỹ xây dựng công trình trên cho hay tiến hành theo cách này, chi phí lao động được giảm hơn 50% so với việc xây dựng truyền thống.

Hoạt động in ấn kéo dài 17 ngày và tòa nhà văn phòng được dựng lên ở dưới Emirates Towers, trung tâm Dubai, chỉ trong hai ngày. Hoạt động xây dựng kế tiếp là xây dựng dịch vụ, nội thất và cảnh quan thì mất khoảng ba tháng.

Nội thất tòa nhà rộng 250 mét vuông được thiết kế để tạo điều kiện cho sự pha trộn các tương tác sáng tạo, hoạt động làm việc yên tĩnh và các “cuộc họp ngẫu hứng”.

Ngoài ra, tòa nhà cũng được thiết kế để “cực kỳ tiết kiệm năng lượng”. Nó có thể tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên, song cũng có thể che bóng mát cho bên trong tòa nhà bằng các chi tiết khắc kỹ thuật số trên cửa sổ. Điều này trực tiếp giảm nhu cầu điều hòa không khí và ánh sáng. Các tính năng khác hỗ trợ tính bền vững gồm: 100% chiếu sáng bằng đèn LED, hệ thống xây dựng đáp ứng, cảnh quan xanh, hệ thống điều hòa không khí và làm mát dùng ít năng lượng.

  • Nantes ở Pháp tuyên bố họ là nơi đầu tiên tạo ra được ngôi nhà từ kỹ thuật in 3D. Ngôi nhà có 5 phòng, rộng 95 mét vuông sẽ là nhà của một gia đình đủ điều kiện nhận hỗ trợ xã hội . Hiện chính quyền thành phố Nantes đang xem xét việc phát triển cả một quận gồm những căn nhà in bằng công nghệ 3D như trên. vì độ bền và chi phí xây dựng cho 1 căn nhà như thế rất rẽ :

Hay hoàn toàn có thể xây 1 cây cầu : 1 sản phẩm xây dựng đòi hỏi sự chính xác tính toán và cả kỹ thuật cao không phải 1 kiến trúc sư nào cũng có thể dễ dàng bắt tay thi công 1 cây cầu dù là nhỏ đạt chuẩn an toàn thẩm mỹ và bền vững . nhưng với công nghệ in 3d mọi thứ chỉ còn là vấn đề bảng thiết kế. 

  • 3D & Thời Trang :
    • Nhắc đến 1 chủ đề vô cùng sốt và không bao giờ lỗi thời được tạo tác từ vãi lụa ..v..v vậy in 3d thì liên quan gì ?
    • Đây là những minh chứng : 
    • Mới đây nhất Cô Danit Peleg, nhà thiết kế thời trang 3D, cho biết: ” Không cần bất kỳ đường kim mũi chỉ nào, sau khi in các ra các phần của trang phục, tôi chỉ việc dùng keo gắn chúng lại là xong. Quan trọng là nó mềm mại và rất dễ sử dụng đối với người dùng”.Nhà thiết kế đã sử dụng một chất liệu có độ đàn hồi tốt, được gọi là Filaflex. Đây là vật liệu tổng hợp từ các sợi cao su không thấm nước và mềm mại. Người dùng có thể giặt quần áo 3D thoải mái.Tuy nhiên, công nghệ in 3D với thời trang thì lại vẫn còn một vài nhược điểm, đó là để in một bộ phận của quần áo, chiếc máy đôi khi cần đến tận 300 giờ in, gần bằng 2 tuần.Chưa tính tiền vật liệu, chi phí để thuê máy in trong 2 tuần đó là khoảng 6.400.000 đồng, còn nếu muốn mua hẳn chiếc máy in là là mất 1.700 Euro, tương đương 43 triệu đồng.Tuy nhiên, nhà thiết kế Danit vẫn hy vọng, trong một tương lai không xa, khi công nghệ in 3D được sử dụng rộng rãi sẽ kéo chi phí đầu tư đi xuống. Khi đó trang phục công nghệ in 3D sẽ thực sự trở thành một cuộc cách mạng trong ngànhthời trang.
  • 3D & Y Tế :
    • Nếu bạn đọc đến đây bạn sẽ tự hỏi y tế ư nó sẽ in ra thứ gì nữa đây ?
    • Thật vậy máy in 3d có thể đem đến 1 kỹ nguyên hoàn toàn mới cho nghành y tế nói chung vì có thể tạo ra các hàm răng chính xác tuyệt đối , 1 bộ phận cơ thể hoàn hảo , hay 1 phần cấu trúc cơ thể bên trong cần thay thế ở dạng thô như xương.
    • chính vì sử dụng được gần như hầu hết các loại chất liêu tự nhiên đến hóa học phức tạp máy in 3d có  thể tạo ra những sản phẩm làm từ các loại nhựa an toàn cho con người có nguồn gốc thiên nhiên

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *