Công nghệ in 3D là kỹ thuật in ấn hiện đại, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống như: Xây dựng, y khoa, công nghiệp sản xuất, kiến trúc,... Công nghệ in ấn này giúp chế tạo ra các thành phẩm một cách nhanh chóng và có độ chính xác cao. Để hiểu hơn về công nghệ in ấn 3D, bạn có thể tham khảo những thông tin trong bài viết dưới đây.
Công nghệ in 3D là gì?
Hiểu đơn giản, công nghệ in 3D là kỹ thuật in ấn vật liệu theo hình thức xếp chồng từng lớp với nhau để tạo ra một vật thể 3 chiều. In 3D hoạt động theo nguyên lý cũng giống như công nghệ chụp cộng hưởng từ hoặc chụp CT. Máy quét sẽ cắt lớp từng bộ phận, sau khi bạn xếp các lớp này lại sẽ được hình ảnh 3 chiều của một vật thể. Hiện tại, kỹ thuật in 3D đang được chia thành 3 nhóm, gồm có:
- Công nghệ sử dụng vật liệu hữu cơ.
- Công nghệ sử dụng vật liệu kim loại.
- Công nghệ sử dụng vật liệu phi kim loại và nhựa.
Ưu điểm vượt trội của công nghệ in 3D
In 3D được ứng dụng rộng rãi trong cả doanh nghiệp và cá nhân vì sở hữu những ưu điểm nổi bật như sau:
- Tốc độ sản xuất nhanh chỉ mất khoảng vài ngày hoặc vài giờ để tạo mẫu in 3D hoàn chỉnh.
- Với sự đa dạng về vật liệu, thời gian sản xuất nhanh chóng tạo ra được nhiều mẫu thử với chất lượng cao.
- Tiết kiệm chi phí và sức lao động của nhân công.
- Thiết kế 3D sáng tạo, cho phép cá nhân hóa để tạo ra những thành phẩm mang đậm dấu ấn riêng và đáp ứng được yêu cầu của khách hàng.
- Công nghệ in sử dụng vật liệu vừa đủ không gây lãng phí tài nguyên. Không những thế, các bản mẫu có thể tái sử dụng một cách rõ ràng, hạn chế nguồn rác thải ra môi trường gây ảnh hưởng đến xung quanh.
- In 3D tạo ra những phần mềm và phần cứng của sản phẩm. Người tiêu dùng rất dễ làm quen và sử dụng nó.
Các loại công nghệ in 3D phổ biến
In 3D được chia thành nhiều loại khác nhau dựa vào vật liệu sản xuất. Dưới đây là các loại công nghệ in 3D phổ biến nhất mà bạn có thể tham khảo lựa chọn.
Vat Polymerization
Quy trình sử dụng resin dạng lỏng để tạo nên vật thể chính là kỹ thuật in 3D Vat Polymerization. Mô hình sản xuất sẽ được xây dựng theo từng lớp. Khi vật liệu nhựa dạng lỏng tiếp xúc với tia UV sẽ làm nó hóa thành thể rắn. Sau đó, bản in sẽ được di chuyển sau mỗi lớp in để máy tiếp tục quét và sắp xếp dần từng lớp. Vật mẫu sau khi hoàn thành sẽ được lấy ra khỏi khung, rửa sạch sẽ và làm đóng rắn hoàn toàn bởi ánh sáng của tia UV.
Powder bed fusion
Powder bed fusion là công nghệ in 3D sử dụng vật liệu dạng bột như: bột nhựa và bột kim loại,... Quy trình in 3D Powder bed fusion được tiến hành theo các bước cơ bản sau:
- Bước 1: Rải một lớp bột mịn của vật liệu in lên trên bàn in.
- Bước 2: Quét tia laser lên trên bề mặt bột mịn để tạo thành từng lớp in.
- Bước 3: Tiếp tục rải một lớp bột vật liệu lên trên lớp bột trước đó.
- Bước 4: Sử dụng tia laser để tạo thành những lớp in. Thực hiện lặp lại các bước đến khi hoàn thành sản phẩm.
- Bước 5:Lấy mẫu in ra khỏi khuôn và được xử lý nguội. Phần bột vật liệu cũng được xử lý kỹ lưỡng để tái sử dụng.
▷ Xem thêm: In offset là gì? Ưu, nhược điểm và nguyên lý in offset
Material extrusion
Material extrusion là kỹ thuật in 3D theo phương pháp đùn vật liệu. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in này cũng giống các quy trình in 3D khác. Tuy nhiên, vật liệu trong kỹ thuật thuật in này sẽ được thêm liên tục thông qua một vòi phun dưới áp suất không đổi. Để tạo ra được thành phẩm hoàn chỉnh, chất lượng cao thì áp suất của vòi phun luôn phải giữ ở mức ổn định với tốc độ không đổi.
Ứng dụng của công nghệ in 3D trong đời sống
Tiếp nối sự thành công của in kỹ thuật số, in 3D giúp khắc phục các nhược điểm của công nghệ in cũ, tạo ra các ấn phẩm độc đáo được khách hàng ưa chuộng nhất hiện nay. In 3D sở hữu dây chuyền công nghệ hiện đại, thời gian in ấn nhanh chóng, tiết kiệm chi phí, sức lực và tạo ra những sản phẩm chất lượng, bắt mắt. Chính vì vậy, công nghệ in 3D đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, cụ thể như sau:
Ứng dụng trong y học
In 3D được sử dụng để chế tạo các bộ phận giả trên cơ thể như: tay, chân, xương, răng,... Các bộ phần này được tạo ra với độ chính xác cao để phục vụ tốt nhất cho y học. Bên cạnh đó, chi phí sản xuất chế tạo cũng tương đối thấp, chỉ khoảng vài trăm USB. Đặc biệt hơn, các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra các bộ phận cơ thể phức tạp có thể sống và thực hiện chức năng như bộ phận ban đầu của con người.
Ứng dụng trong ngành thực phẩm
Áp dụng công nghệ in 3D chúng ta có thể tạo ra những món ăn hàng ngày một cách nhanh chóng và dễ dàng. Thông thường người ta chỉ sử dụng công nghệ này để tạo nên những mô hình món ăn. Nhưng trên thực tế, người ta đã từng thí nghiệm sử dụng nguyên liệu là đường, vani, socola thông qua kỹ thuật in 3D để tạo ra những chiếc bánh thơm ngon. Tất nhiên là chúng đều có thể ăn được. Đây chính là điều hết sức thú vị khi ứng dụng kỹ thuật in 3D trong ngành thực phẩm.
Ứng dụng trong thiết kế trang phục, trang sức, phụ kiện
Sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra những món đồ trang sức, thời trang sáng lấp lánh là điều không hề kiếm thấy. Trên thực tế, đã có những người mẫu thời trang khoác trên mình rất nhiều phụ kiện đẹp mắt được làm ra từ công nghệ 3D. Hiện nay, in 3D cũng đang được nghiên cứu và ứng dụng vào việc sản xuất trang phục.
▷ Xem thêm: In lụa là gì? Nguyên lý và quy trình của công nghệ in lụa
Ứng dụng trong xây dựng
In 3D giúp tạo ra hàng chục thiết kế mẫu của ngôi nhà chỉ trong 24 giờ. Điều này nhanh hơn các phương pháp truyền thống rất nhiều. Khi có mô hình mẫu thì việc thi công sẽ trở nên đơn giản hơn rất nhiều.
Ứng dụng trong sản xuất linh kiện
Một trong những ứng dụng tuyệt vời nhất của công nghệ 3D chính là sản xuất linh kiện. Các bộ phận từ đơn giản đến phức tạp đều có thể tạo ra từ máy in 3D. Bên cạnh đó, công nghệ in 3D còn hỗ trợ người dùng trong quá trình sửa chữa, thay thế linh kiện. Đặc biệt, phương pháp này sẽ giúp tiết kiệm chi phí hơn so với phương thức sản xuất truyền thống.
Nhìn chung, công nghệ in 3D là một trong những công nghệ in ấn phát triển và có sự ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Kỹ thuật in này vừa giúp tiết kiệm thời gian, chi phí vừa tạo ra được những thành phẩm chất lượng, có tính thẩm mỹ cao. Hy vọng những thông tin trên sẽ hữu ích cho các bạn, đừng quên theo dõi Hưng Việt Mỹ để không bỏ lỡ những thông tin bỏ ích khác nhé.