In 3D: Công nghệ tương lai! Ưu điểm và những lĩnh vực ứng dụng hàng đầu

Máy in 3D là thiết bị được ra đời để tạo ra công nghệ In 3D. Về cơ chế thì máy In 3D hoạt động theo phương pháp đùn các sợi nhựa nóng chảy thành từng lớp in và thực hiện quá trình bồi đắp dần cho đến khi hình thành sản phẩm theo dạng khối 3D đúng với thiết kế ban đầu

Đầu vào của máy In 3D

Để máy in 3D hoạt động được, cần có:

• Bản thiết kế 3D của sản phẩm. Để có các bản thiết kế này, người ta sử dụng những phần mềm chuyên dụng như: Creo, Solid Work, Invertor…. và sẽ được kết nối với máy In 3D trong quá trình hoạt động
• Nguyên liệu 3D: nguyên liệu này sẽ phải phù hợp với chiếc máy in 3D đang sử dụng có thể là nhựa dẻo hoặc là kim loại

Sau đó sẽ cho bản thiết kế chuyển thành file dữ liệu đưa vào đầu nhận dữ liệu. Nguyên liệu 3D sẽ được đổ vào, chúng ta nhấn nút thì máy in 3D sẽ làm nóng chảy nguyên liệu thành các đầu kim và tạo ra sản phẩm 3D theo đúng mô hình thiết kế

Một bản test in 3D hình kim tự tháp của nhà sản xuất Pola - techlabs365

Các loại máy in 3D

Có 3 loại máy in 3D phổ biến nhất hiện nay là : FDM, SLA, SLS.

1/ Với dòng máy in 3D FDM (Fused Deposition Modeling): đây là kiểu in 3D giá rẻ, sử dụng mực in 3D là cuộn dây nhựa 1.75-3mm. Hầu hết các máy in 3D giá rẻ đều dùng công nghệ FDM. Đặc điểm nhận dạng máy này là có đầu phun nung nóng chảy và đùn nhựa ra theo sợi, và tạo nên mô hình

Nhược điểm: Ít khi dùng trong lắp ghép vì độ chính xác không cao, nguyên nhân sai số từ đường kính sợi nhựa. Khả năng chịu lực không đồng nhất

2/ Máy in 3D SLA ( Stereolithography )

SLA là kỹ thuật dùng tia laser làm đông cứng nguyên liệu lỏng để tạo các lớp mặt cắt cho đến khi sản phẩm hoàn tất. Có thể hình dung kỹ thuật này như sau: đặt một bệ đỡ trong thùng chứa nguyên liệu lỏng, chùm tia laser di chuyển lên mặt trên cùng của nguyên liệu lỏng theo hình mặt cắt ngang của sản phẩm làm lớp nguyên liệu này cứng lại. Bệ đỡ chứa lớp nguyên liệu đã cứng được hạ xuống để tạo một lớp mới, các lớp tiếp theo được thực hiện tiếp tục đến khi sản phẩm hoàn tất

Ưu điểm: Công nghệ SLA có khả năng tạo ra các mô hình có độ phân giải cao, sắc nét và chính xác. Sử dụng nguồn lazer nên tốc độ in nhanh hơn các công nghệ FDM. Tiết kiệm được nguyên liệu so với các phương pháp gia công truyền thống, nhựa lỏng thừa khi in xong chi tiết vẫn dùng để tái sử dụng trong các lần in tiếp theo.
Nhược điểm: Chi phí cho thiết bị và vật liệu in 3D khá đắt, sản phẩm in 3D bị giảm độ bền khi để lâu dưới ánh sáng mặt trời.

3/ Máy in 3D SLS (Selective Laser Sintering)

Máy In 3D SLA sử dụng năng lượng tia laser để thiêu kết vật liệu in theo lớp mặt cắt, (không thực sự làm chảy chất bột), làm cho chúng dính chặt ở những chỗ có bề mặt tiếp xúc. Vật liệu: kim loại bột, hợp kim dạng bột.

Ưu điểm: Có thể in được các mô hình có thành mỏng, các chi tiết độ dẻo, vật liệu kim loại, hợp kim, hay mô hình lớn và có phần rỗng phía dưới đáy, không cần hệ thống support.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư cho thiết bị và vật liệu khá cao, lượng vật liệu tiêu tốn lớn

Vẫn còn một số loại máy in khác nữa nhưng chúng ta chưa nhắc đến ở đây, về giá cả thị trường máy in 3D dao động từ 200USD đến 3000USD!