Công nghệ in 3D là gì? Những điều cần biết về in 3D

Công nghệ in 3D trở thành xu hướng từ vài năm trước, kỹ thuật in mới lạ đem đến những sản phẩm ấn tượng, độc đáo thu hút sự quan tâm, chú ý mạnh mẽ của mọi người từ truyền thông đến công chúng. Nếu bạn đang quan tâm về công nghệ in 3D, hãy cùng tham khảo bài viết dưới đây của Printgo để hiểu hơn về công nghệ in này nhé!

Tìm hiểu chung về công nghệ in 3D

In 3D, công nghệ in 3D hay kỹ thuật in 3D là kỹ thuật sử dụng công nghệ in đắp dần từ mô hình thiết kế, với cách thức hoạt động là xếp từng lớp với nhau để tạo nên một vật thể 3 chiều. Dưới sự kiểm soát của máy tính, máy in 3D sẽ sử dụng vật liệu in đặc  biệt để tạo hình khối 3D cho sản phẩm theo yêu cầu ban đầu. 

Về máy in 3D là loại máy in với thiết kế đặc biệt. Nguyên lý hoạt động của máy in 3D cũng khá giống với những máy in thông thường, bởi chúng có cấu tạo từ các cơ cấu cơ khí và các bo mạch điện tử. Nhưng thay vì phun mực thì máy in 3D sẽ phun ra các vật liệu dẻo nóng chảy theo thứ tự lần lượt. Người dùng sử dụng máy in 3D sẽ điều khiển thông qua máy tính hay các phần mềm chuyên dụng. 

Các công nghệ in 3D hiện nay

Công nghệ in 3D có sự khác biệt khá lớn trong lĩnh vực in ấn truyền thống, bởi in 3D là công nghệ in hiện đại đem đến những sản phẩm độc đáo, ấn tượng gấp nhiều lần so với sản phẩm in ấn thông thường. Tuy nhiên tùy vào mục đích, nhu cầu cũng in ấn sản phẩm mà chúng ta có thể lựa chọn các công nghệ in 3d, hay các công nghệ in phù hợp.

Công nghệ in 3D FDM

Công nghệ in 3D FDM được sử dụng khá phổ biến trong hầu hết các lĩnh vực. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in này là đun nóng chảy vật liệu ở mức nhiệt độ cao. Tiếp đó, hỗn hợp vật liệu nóng chảy sẽ được chuyển qua đầu phun thành các sợi nhựa. Và cuối cùng là xếp chồng từng lớp vật liệu nóng chảy này để tạo thành mô hình 3D theo sản phẩm ban đầu. 

Một trong những lý do công nghệ in 3D FDM được sử dụng phổ biến là giá thành rẻ hơn so với những công nghệ in khác. Kỹ thuật in này sử dụng cũng như vận hành khá đơn giản. Hơn thế nữa, công nghệ in này cũng có thể in được những mô hình có kích thước lớn. Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì công nghệ in 3D FDM cũng có những nhược điểm như thành phẩm sau in tương đối thô. Khả năng hoàn thiện sản phẩm không cao, thô ráp và đặc biệt là không in được những sản phẩm có độ phức tạp cao.

Công nghệ in 3D Resin

Công nghệ in 3D Resin hay In li-tô lập thể là tên gọi của các công nghệ in như DLP và in 3D liên tục. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in này là sản xuất các bộ phận theo từng lớp. Để tạo nên những sản phẩm, vật thể có hình dạng mong muốn sẽ trải qua quá trình quang trùng hợp polyme. Là quá trình mà ở đây ánh sáng sẽ tạo ra chuỗi các phân tử liên kết, tạo thành các polyme. 

Ưu điểm của công nghệ in 3D Resin là có khả năng tạo ra các sản phẩm có tính phức tạp cao. Tính hoàn thiện của sản phẩm khi được in bằng công nghệ in 3D Resin cũng được đánh giá cao về độ mịn. Với những ưu điểm này, công nghệ in 3D Resin được ứng dụng thường xuyên trong tạo mẫu mô hình, đồ trang sức, nha khoa, nhân vật hoạt hình, mô hình kiến trúc,... Tuy nhiên cũng có những nhược điểm như công nghệ in Resin khá phức tạp. Đặc biệt là việc thiết kế mô hình, quy trình in không hề đơn giản, dễ dàng. Vì vậy, công nghệ in Resin 3D đa phần được sử dụng để in những mô hình có kích thước nhỏ và tính tinh xảo cao.

Công nghệ in 3D SLS

Công nghệ in 3D SLS là công nghệ in có hình thức hoạt động tương đối phức tạp, bởi sử dụng tính chất hóa rắn của vật liệu dưới tác động của nhiệt. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in này là sử dụng tia laser để chiếu lên bột nguyên liệu làm chúng tan chảy, sau đó kết dính và hóa rắn khi tiếp xúc với nhau để tạo thành vật thể. Những loại bột nguyên liệu được sử dụng trong công nghệ in 3D SLS là thủy tinh, gốm, sứ, kim loại. 

Về ưu điểm của in SLS có thể kể đến đầu tiên đó là khả năng tạo ra vật thể có hình dáng và cấu tạo phức tạp. Có thể sử dụng được nhiều vật liệu có độ bền, độ chính xác cũng như tính thẩm mĩ cao. Vì vậy, mà công nghệ in 3D SLS thường được sử dụng để sản xuất ra các chi tiết máy, mô hình mô phỏng, in tượng,... Bên cạnh đó, in 3D SLS cũng có những nhược điểm như tốn kém chi phí sản xuất, quy trình in phức tạp, sử dụng nhiều hệ thống và thiết bị hỗ trợ để tạo ra những sản phẩm tốt. 

Các loại vật liệu in 3D 

Vật liệu in 3D chính là nguyên liệu đầu vào của quy trình in 3D. Vật liệu in 3D sẽ được chia dựa vào cấu trúc gồm có dạng sợi, dạng lỏng và dạng bột. 

Vật liệu in 3D dạng sợi

Vật liệu in 3D dạng sợi là các cuộn nguyên liệu có cấu tạo từ chất liệu nhựa đặc biệt. Đối với từng cuộn nhựa sẽ có đường kính khác nhau phụ thuộc vào đầu phun của máy in và nhiệt độ nóng chảy của từng cuộn nguyên liệu cũng khác nhau dao động từ 180-240 độ C. Vật liệu in 3D dạng sợi với một số loại nhựa phổ biến như: nhựa ABS, nhựa PLA và các loại nhựa đặc biệt khác.

Vật liệu in 3D dạng lỏng

Vật liệu in 3D dạng lỏng là tổng hợp các nguyên liệu ở dạng lỏng, trong quá trình in 3D chúng sẽ bị hóa rắn khi có sự tác động của ánh sáng tia UV hoặc laser. Những chất liệu in dạng lỏng được sử dụng trong công nghệ in 3D gồm có UV, SLA, DLP, LCD. Những loại vật liệu in dạng lỏng này còn được gọi là mực in và loại mực in phổ biến nhất hiện nay là mực Resin. Mực Resin có đặc điểm là tính nhạy sáng đặc biệt là đối với tia UV, do đó chúng cần được bảo quản nghiêm ngặt và thường được chứa trong các bình kín tối màu.

Vật liệu in 3D dạng bột

Vật liệu in 3D dạng bột là nhóm vật liệu ở dạng tinh thể rắn có thể là bột gốm, sứ, thủy tinh hay các loại bột kim loại khác. Vật liệu in này sử dụng cho hệ thống máy in SLS. Trong quá trình in máy in sẽ làm tan chảy các hạt bột mịn ở mức nhiệt độ cao bằng tia laser. Các loại vật liệu in 3D dạng bột gồm có thép, titan, bột nhôm, bột chrome,....

Ứng dụng công nghệ 3D trong nhiều lĩnh vực

In 3D có vai trò cũng như được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực. Công nghệ in 3D đang là sự lựa chọn hoàn hảo và tối ưu được nhiều phương pháp gia công truyền thống khác. Chính vì vậy, in 3D đang trở thành lĩnh vực hấp dẫn nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ.

• In 3D ứng dụng trong lĩnh vực thiết kế thời trang từ các chi tiết nhỏ, lấy số đo hay thiết kế đều có thể sử dụng công nghệ in 3D. Máy quét 3D cũng có thể được sử dụng để quét cấu trúc cơ thể người mẫu để tạo ra bộ trang phục thích hợp, vừa vặn với cơ thể của họ. Các họa tiết hay phụ kiện trang sức cũng được tạo từ công nghệ in 3D.

Một bộ suit của Chanel được dệt nên bằng kỹ thuật in 3D

• In 3D trong lĩnh vực y học, giúp tạo ra các bộ phận giả cho bệnh nhân nhanh chóng, chính xác đến từng chi tiết. Ưu điểm của ứng dụng công nghệ in 3D trong lĩnh vực in 3D đó là giá thành rẻ.

 

Ứng dụng in 3D trong y học để ghép xương, thay khớp nhân tạo

• Ứng dụng 3D trong sản xuất linh kiện. Khi kết hợp với máy quét 3D và công nghệ in 3D sẽ dễ dàng tạo ra những vật liệu, chi tiết máy bằng cách in thanh. Ngoài ra, in 3D trong lĩnh vực sản xuất linh kiện cũng đem đến hiệu quả chính xác tuyệt đối.

Một cánh quạt phức tạp được tạo bằng công nghệ in 3D

• In 3D trong sản xuất thực phẩm, giúp tạo hình cho những thanh kẹo, chiếc bánh hay vỏ đựng với những hình dạng độc đáo, khác biệt. 

Tảo được cho vào máy in 3D và tạo ra các hình thù hoạt hình độc đáo như khủng long, Pikachu…

• In 3D trong lĩnh vực xây dựng giúp nhanh chóng giải quyết bài toán mô hình hóa. Dễ dàng hơn trong việc xây dựng các mô hình tòa nhà, công trình thiết kế. Ấn tượng hơn đã có những công trình sử dụng những máy in 3D khổng lồ để xây dựng các ngôi nhà với kích thước thật. 

In 3D tạo ra đồ gá và các dụng cụ cố định

• Ứng dụng in 3D trong sản xuất đồ chơi và quà lưu niệm. In 3D được sử dụng để tạo ra các nhân vật hoạt hình, game, các món quà lưu niệm với hình dáng, cấu tạo chính xác, nhanh chóng.

Một nhân vật hoạt hình được sản xuất bằng in 3D

Bài viết trên đây Printgo đã giới thiệu đến bạn về công nghệ in 3D và những điều cần biết về công nghệ in 3D. Hy vọng bài viết trên sẽ hữu ích đối với bạn. Ngoài ra, nếu quý khách hàng có nhu cầu thiết kế và in ấn các ấn phẩm truyền thông, bao bì,... hãy liên hệ đến Printgo - Công ty chuyên thiết kế và in ấn số 1 Việt Nam. Với những ưu điểm nổi bật như kho mẫu đa dạng mẫu mã, đội ngũ nhân viên thiết kế năng động, sáng tạo, quy trình thiết kế và in ấn đồng bộ. Đảm bảo chất lượng sản phẩm, giúp khách hàng tối ưu thời gian và chi phí in ấn. 

Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ đến Printgo qua:

• Hotline: 0901.633.313
• CSKH: 0329.633.313
• Email: sale@printgo.vn
• Website: https://printgo.vn/

Bài viết này được viết dựa trên kinh nghiệm làm việc thực tiễn, chúng tôi sẽ tiếp tục cập nhật khi có những thông tin, kiến thức mới.