Công Nghệ In 3D Là Gì? Tổng Quan Về Công Nghệ In 3D Và Ứng Dụng
Sự bùng nổ của công nghệ in 3D bắt đầu cách đây vài năm, thu hút mạnh mẽ sự chú ý của truyền thông và công chúng. Mọi người bắt đầu tìm hiểu và tin rằng đây thực sự là một tiềm năng rất lớn cho ngành sản xuất chế tạo trên thế giới. Mọi người đều bị chinh phục bởi ý tưởng có thể tạo ra mọi sản phẩm 3D tùy chỉnh như họ mong muốn.
Mặc dù gần đây in 3D mới là khái niệm và ý tưởng được nhiều người quan tâm, nó đã được phát minh từ khá lâu. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu xem công nghệ in 3D là gì, lịch sử hình thành và các lĩnh vực mà công nghệ in 3D có thể ứng dụng.
Mục lục bài viết
Lịch sử hình thành công nghệ in 3D
Hãy xem 1 số ít mốc thời hạn lịch sử vẻ vang của ngành công nghệ tiên tiến in 3D
1980: Dr Kodama là cha đẻ của ý tưởng 3D – phát minh ra công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping)
- 1986 : Bằng sáng chế tiên phong cho thiết bị tạo khối Stereolithography được trao cho Charles ( Chuck ) Hull – người sau này đã xây dựng ra công ty 3D Systems .
- 1988 : Chiếc máy in 3D tiên phong trên quốc tế : SLA-1 được sản xuất
- 1992 : Bản quyền công nghệ tiên tiến in FDM thuộc về Stratasys
- 1999 : Bắt đầu thử nghiệm in 3D nội tạng
- 2009 : FDM đã hết thời hạn bảo lãnh bản quyền và được nhiều công ty ứng dụng thoáng rộng
Có thể thấy rằng, công nghệ tiên tiến in 3D tiên phong và truyền kiếp nhất là SLA.. Tuy nhiên, công nghệ FDM lại thuận tiện phổ cập và sử dụng nhất nên vẫn nhiều người nhầm tưởng đây là công nghệ tiên tiến sơ khai khởi đầu, hoặc FDM là kỹ thuật in 3D duy nhất .Ngay thời gian công nghệ tiên tiến in 3D FDM sinh ra, nó cũng chưa được thông dụng thoáng rộng vì được bảo lãnh bản quyền. Vậy nên phải tới năm 2009, khi bản quyền FDM hết hiệu lực thực thi hiện hành, in 3D mới được nhân rộng ra nhanh gọn, và phổ cập trên hàng loạt những phương tiện đi lại truyền thông online. Cho tới nay, kỹ thuật in 3D không còn quá lạ lẫm trên thị trường, và ngày càng tăng trưởng can đảm và mạnh mẽ .
Công nghệ in 3D là gì?
Nguyên tắc cơ bản nhất phân biệt in 3D với sản xuất truyền thống cuội nguồn là tiến trình sản xuất bồi đắp. In 3D là một giải pháp sản xuất trọn vẹn khác dựa trên công nghệ tiên tiến tiên tiến và phát triển, từng lớp bồi đắp lên, để hình thành dần chi tiết cụ thể, với độ đúng chuẩn của từng lớp in là mm. Điều này về cơ bản khác với bất kể kỹ thuật sản xuất truyền thống cuội nguồn nào hiện có .
In 3D khởi đầu với một tệp phong cách thiết kế CAD. Khi phong cách thiết kế được hoàn thành xong, nó phải được xuất ra thành tập tin STL, tệp tin được chuyển dạng sang vô số những mặt và đỉnh của tam giác. Tệp STL sau đó sẽ được cắt thành hàng trăm – nhiều lúc hàng nghìn lớp 2D .
Máy in 3D sau đó đọc các lớp 2D, và chạy in từng lớp, từng lớp chồng lên nhau, tạo thành một sản phẩm khối ba chiều. Tất cả các tệp thiết kế, bất kể công nghệ in 3D nào, đều được cắt thành từng lớp trước khi in.
Độ dày lớp in – kích cỡ của từng lớp in – được xác lập một phần bởi công nghệ tiên tiến, một phần do vật tư, và một phần theo độ phân giải và thời hạn mong ước của bạn ; những lớp in dày hơn tương tự với thời hạn in nhanh hơn, những lớp mỏng mảnh hơn tương tự với độ phân giải tốt hơn, cụ thể mịn hơn và ít phải giải quyết và xử lý sau khi in .
Ứng dụng công nghệ in 3D
Mục đích khởi đầu của phương pháp in 3D là để tạo mẫu công nghiệp một cách nhanh gọn và đơn thuần, nhằm mục đích đẩy nhanh tiến trình tăng trưởng loại sản phẩm, phương pháp sản xuất nguyên mẫu được cho phép lặp lại nhiều mẫu thử với một giải pháp tối ưu. Điều này tiết kiệm ngân sách và chi phí thời hạn và tiền tài ngay từ khi mở màn quy trình tăng trưởng hàng loạt loại sản phẩm và bảo vệ được độ đúng chuẩn trước khi làm công cụ sản xuất .Vì vậy, trong những ứng dụng của công nghệ tiên tiến in 3D ngày này, Prototyping – tạo mẫu nhanh vẫn là ứng dụng lớn nhất, mặc dầu nhiều lúc bị bỏ quên .Xét về những thị trường ngành dọc đang được hưởng lợi rất nhiều từ nền công nghiệp in 3D, sau đây là một số ít ngành ứng dụng cơ bản :
Y khoa và nha khoa
Ngành y tế được xem như thể một trong những ngành đảm nhiệm kỹ thuật in 3D tiên phong, và cũng là một ngành có tiềm năng ứng dụng công nghệ tiên tiến này rất lớn .. Do đặc trưng của ngành có nhu yếu cao về năng lực tùy biến và cá nhân hoá của loại sản phẩm, công nghệ tiên tiến in 3D sẽ giúp cải tổ đời sống của con người khi quy trình và vật tư được tăng trưởng đạt tiêu chuẩn cấp y tế .
Một số ứng dụng đã được đưa vào thực tiễn như những nguyên mẫu để tương hỗ tăng trưởng loại sản phẩm mới cho ngành y tế và nha khoa, làm khuôn mẫu cho đúc sắt kẽm kim loại của mão và cầu răng hoặc trong việc sản xuất những dụng cụ nhựa để hình thành những bộ khung để tạo những bộ chỉnh răng .Các dẫn hướng phẫu thuật 3D được in cho từng ca phẫu thuật đơn cử cũng là một ứng dụng mới nổi giúp những bác sĩ phẫu thuật thuận tiện hơn và bệnh nhân phục sinh tốt hơn. Công nghệ cũng đang được tăng trưởng để in 3D những loại sản phẩm da, xương, mô, dược phẩm và thậm chí còn những cơ quan của con người .
Công nghệ tân tiến tiêu biểu vượt trội của hãng máy in 3D sắt kẽm kim loại SLM Solutions còn đưa in 3D đến gần với ngành y khoa hơn. Với vật tư titan thích hợp sinh học, giờ đây tất cả chúng ta hoàn toàn có thể in cả những bộ phận cấy vào trong khung hình người thay cho những bộ phận bị hỏng như hông, đầu gối, một phần hộp sọ …
Xem thêm về Công nghệ SLM Solutions
Hàng không thiên hà
Giống như ngành y tế, nghành nghề dịch vụ hàng không thiên hà đã sớm đưa công nghệ tiên tiến in 3D vào tăng trưởng mẫu sản phẩm và tạo mẫu .
Những nhà phân phối nổi tiếng đã sử dụng công nghệ tiên tiến in 3D gồm có GE / Morris Technologies, Airbus / EADS, Rolls-Royce, BAE Systems và Boeing. Hầu hết những công ty này đều ứng dụng in 3D vào việc làm thực tiễn, và hầu hết là trong nghiên cứu và điều tra R và D, 1 số ít người mua rất sáng sủa về tương lai .
Ô tô
Một ngành sử dụng tiên phong về công nghệ tiên tiến tạo mẫu nhanh của in 3D là ngành xe hơi. Nhiều công ty xe hơi, đặc biệt quan trọng là xe đua thể thao và công thức F1 – đã đi theo quỹ đạo tựa như như những công ty hàng không. Đầu tiên ( và vẫn còn ) sử dụng công nghệ tiên tiến in 3D cho tạo mẫu, nhưng đang tăng trưởng và thích nghi ứng dụng in 3D trong tiến trình sản xuất của họ để tích hợp những quyền lợi của vật tư và chất lượng in tiên tiến và phát triển cho những bộ phận của xe hơi .Nhiều công ty xe hơi hiện đang xem xét tiềm năng của công nghệ tiên tiến in 3D để hoàn thành xong những tính năng sau bán hàng về sản xuất phụ tùng thay thế sửa chữa, chứ không thiết yếu phải là trữ phụ tùng trong kho .
Đọc thêm: Ứng dụng in 3D trong ngành công nghiệp chế tạo ô tô
Đồ kim hoàn
Công nghệ in 3D đã và đang liên tục có tác động ảnh hưởng to lớn trong ngành trang sức đẹp. Từ những phong cách thiết kế mới được tự do sáng bởi CAD 3D và in 3D, cho tới việc nâng cấp cải tiến những quá trình truyền thống cuội nguồn cho sản xuất đồ trang sức đẹp, sản xuất trực tiếp từ công nghệ tiên tiến 3D, vô hiệu nhiều bước truyền thống cuội nguồn .
Nghệ thuật / Thiết kế / Điêu khắc
Các nghệ sỹ và nhà điêu khắc tham gia vào việc in 3D với vô số cách khác nhau để mày mò khuôn hình và tính năng theo những cách mà trước đây không hề. Cho dù thuần túy để tìm những cách làm mới hoặc để học hỏi từ những nghệ nhân. Là một ngành yên cầu ngân sách cao, mà ngày càng cần tìm thêm những cách mới dựa trên kỹ thuật in 3D và ra mắt những hiệu quả ấy cho quốc tế .Có rất nhiều nghệ sĩ đã làm nên tên tuổi cho mình bằng cách thao tác với quy mô 3D, công nghệ tiên tiến quét 3D và công nghệ tiên tiến in 3D : Joshua Harker ; Dizingof ; Jessica Rosenkrantz at Nervous System ; Pia Hinze ; Nick Ervinck ; Lionel Dean and nhiều nghệ nhân khác .
Kiến trúc
Các quy mô kiến trúc từ lâu đã là một ứng dụng hầu hết của công nghệ tiên tiến in 3D, để tạo ra những mô hình mẫu đúng mực theo như ý tưởng sáng tạo của kiến trúc sư. In 3D cung ứng chiêu thức tương đối nhanh, thuận tiện và tiết kiệm chi phí về mặt kinh tế tài chính để sản xuất quy mô cụ thể trực tiếp từ 3D CAD, BIM hoặc những tài liệu số khác mà kiến trúc sư sử dụng. Nhiều công ty kiến trúc thành công xuất sắc lúc bấy giờ thường sử dụng in 3D ( ngay tại khu phong cách thiết kế hoặc thuê dịch vụ ) như thể một phần quan trọng trong tiến trình việc làm của họ để tăng cường sự thay đổi .Gần đây, một số ít kiến trúc sư có tầm nhìn xa trông chờ vào việc in 3D như một chiêu thức kiến thiết xây dựng nhà trực tiếp. Nghiên cứu đang được triển khai tại một số ít tổ chức triển khai có nghiên cứu và điều tra về kiến trúc, đáng chú ý quan tâm nhất là Đại học Loughborough, Contour Crafting and Universe Architecture .
Đọc thêm: Lợi ích in 3d trong ngành kiến trúc
Thời trang
Các phụ kiện in 3D gồm có giày dép, chóp mũ, mũ và túi đều đã xuất hiện trên những sàn catwalk toàn thế giới. Và 1 số ít nhà phong cách thiết kế thời trang thậm chí còn còn phát minh sáng tạo hơn đã chứng tỏ được năng lực của công nghệ tiên tiến in 3D cho những bộ váy thời trang hạng sang, áo choàng, áo choàng dài và thậm chí còn là đồ lót đã ra đời tại nhiều khu vực khác nhau trên quốc tế .Iris van Herpen nên được nhắc tới đặc biệt quan trọng là người tiên phong số 1 trong dòng chảy này. Cô đã sản xuất một số ít bộ sưu tập – được mô phỏng trên những sàn catwalk của Paris và Milan – tích hợp việc vận dụng công nghệ tiên tiến in 3D để thổi ‘ những quy tắc thông thường ’ không còn tương thích với phong cách thiết kế thời trang nữa. Nhiều người đã theo, và liên tục đi theo, và họ đã có được những thành quả trọn vẹn mới .
Thực phẩm
Một ứng dụng “ tới muộn ” : In 3D thức ăn ( và / hoặc nguyên vật liệu nấu ) – một ứng dụng mới nổi lên đang khiến mọi người rất phấn khích và có năng lực thực sự đưa công nghệ tiên tiến in 3D trở nên phổ cập. Rốt cuộc, tổng thể tất cả chúng ta sẽ luôn luôn cần ăn ! In 3D sẽ mở ra một phương pháp mới để chuẩn bị sẵn sàng và trình diễn món ăn .Nhìn vào tương lai, in 3D cũng đang được coi là một chiêu thức sẵn sàng chuẩn bị thức ăn tuyệt vời và hoàn hảo nhất và là một cách cân đối những chất dinh dưỡng một cách tổng lực và lành mạnh .
Các loại công nghệ in 3D tại Việt Nam
Công nghệ in 3D FDM
- Cách thức hoạt động giải trí : FDM ép đùn nhựa nhiệt dẻo nóng chảy qua một vòi phun từng lớp một để tạo thành những cụ thể. Sau mỗi một lớp in, khay đựng sẽ chuyển dời xuống, tạo khoảng chừng không cho lớp in tiếp theo
- Ưu điểm : Công nghệ in 3D FDM tại Nước Ta thường có giá thành thấp, dễ sử dụng. Sản phẩm in bằng công nghệ FDM có cơ tính tốt, hoàn toàn có thể in ra thành phẩm với độ cứng tương tự nhôm. Bàn in của công nghệ FDM hoàn toàn có thể từ nhỏ tới rất lớn
- Nhược điểm : Độ mịn và độ đúng chuẩn không cao, không tương thích nếu mẫu in 3D cần có mặt phẳng đẹp, nhu yếu tính thẩm mĩ .
Công nghệ in 3D SLA
- Cách thức hoạt động giải trí : Sử dụng tia laser UV để giải quyết và xử lý nhựa lỏng từng lớp từng lớp một. Khay in theo giải pháp SLA sẽ nằm trên đỉnh một bồn dung dịch nhựa lỏng. Tia UV sẽ chiếu trực tiếp qua những gương phản chiếu tia cực tím trên khay đỡ, giải quyết và xử lý chất lỏng thành những quy mô đúng chuẩn một mặt cắt ngang cùng một lúc
- Ưu điểm : Công nghệ in 3D SLA cho mẫu sản phẩm in có độ đúng chuẩn cao, mặt phẳng mịn. Có thể in được những loại sản phẩm có độ phức tạp, nhiều khe rãnh mà ít cần dùng tới vật tư tương hỗ .
- Nhược điểm : Cách sử dụng phức tạp, ngân sách cho máy móc và vật tư cao .
Công nghệ in 3D SLS
- Cách thức hoạt động giải trí : Phương thức SLS khởi đầu bằng cách làm ấm khoang chứa bột ở nhiệt độ dưới điểm nóng chảy của bột nhựa. Tia laser CO2 chạm và đốt cháy bột tại điểm nóng chảy theo những mẫu phong cách thiết kế được xác lập, làm cho những khu vực đơn cử được đốt nóng thành thể rắn, tạo thành mẫu sản phẩm, từng lớp một .
- Ưu điểm : Công nghệ in 3D SLS không ngại vật thể có hình dáng phức tạp, không cần vật tư đỡ, bột in sẽ đóng vai trò làm vật tư tương hỗ
- Nhược điểm : Quy trình in SLS tốn kém và cần góp vốn đầu tư nhiều thiết bị tương hỗ, không thân thiện với người dùng .
Đọc thêm: Ưu nhược điểm của từng công nghệ in 3D FDM và SLA
Xem thêm: (PDF) Tổng quan về OLED
Kết luận
Công nghệ in 3D đang tạo nên một cuộc cách mạng cho sản xuất tại Việt Nam cũng như trên toàn thế giới. Càng ngày càng có nhiều hơn các công ty đã bắt đầu ứng dụng kỹ thuật in 3D vào sâu trong các quy trình sản xuất, từ tạo mẫu, cho tới sản xuất sản phẩm trực tiếp. Có rất nhiều công nghệ in 3D khác nhau, để có thể phục vụ cho các nhu cầu đa dạng của khách hàng.
AIE tự hào là nhà phân phối phong phú những giải pháp công nghệ tiên tiến 3D số 1. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn về công nghệ tiên tiến tương thích nhất với nhu yếu của hành khách .
Source: https://mix166.vn
Category: Công Nghệ
