Tiềm năng của công nghệ in 3d trong tương lai

Công nghệ in 3d là gì?

Công nghệ in 3D cũng không quá phức tạp lắm như bạn nghĩ, nói một cách đơn giản hơn thì đây là một quá trình sản xuất các chất liệu (nhựa, kim loại hay bất kỳ thứ gì khác) theo phương pháp xếp từng lớp với nhau nhằm tạo nên một vật thể không gian 3 chiều.

Công nghệ in 3D sẽ bao gồm một loạt các quá trình và công nghệ nhằm cung cấp được đầy đủ khả năng để có thể sản xuất ra được các chi tiết và sản phẩm từ các nguyên vật liệu khác nhau. Về cơ bản thì tất cả các quy trình công nghệ đều sẽ có điểm chung là cách thực hiện sản xuất. 

Ứng dụng của lĩnh vực công nghệ in 3D đang được phát triển rộng rãi theo từng ngày, nó đã thâm nhập vào sâu tới các lĩnh vực về công nghiệp, nhà máy sản xuất, các ngành hàng tiêu dùng. 

Sự quan tâm của thế giới đối với công nghệ in 3D đang ngày càng tăng lên, tuy nhiên thì mức độ quan tâm cũng như áp dụng các công nghệ in 3D tại các doanh nghiệp trong mỗi quốc gia lại  khác nhau. Theo như khảo sát của tập đoàn Ernst & Young, mức độ tiếp cận với công nghệ in 3D của các doanh nghiệp tại châu Á đang tăng lên rất nhanh chóng, nổi bật là tại Hàn Quốc và Trung Quốc. ở hai quốc gia này, tỷ lệ doanh nghiệp áp dụng công nghệ in 3D cùng đạt con số là 24% vào năm 2016 và tăng vọt lên 81% và 78% chỉ sau 3 năm.

Phân loại

Tùy theo cách thức xếp chồng và xây dựng các mô hình 3D và cả vật liệu cấu thành, công nghệ in 3D thường được phân thành 3 nhóm như sau:

• Công nghệ in 3D sử dụng loại vật liệu in 3D dạng nhựa dẻo và dạng phi kim loại.
• Công nghệ in 3D từ loại vật liệu kim loại.
• Công nghệ in 3D được sử dụng vật liệu hữu cơ.

Quy trình của công nghệ in 3D như sau:

• Đầu tiên cần phải tạo mô hình CAD 3 chiều: Đối tượng được mô hình hóa bằng cách sử dụng một thiết kế với sự trợ giúp của các phần mềm máy tính.
• Tạo nên các thiết kế 3D có định dạng STL
• Cắt các file STL thành những tiết diện theo thứ tự ở trên trục Z nếu như sử dụng máy in loại khổ nhỏ
• Xây dựng nên mô hình (một) lớp trên đỉnh của các lớp trước đó
• Vệ sinh sạch và hoàn thành vật thể

Lịch sử của công nghệ in 3d

Nghe có vẻ thật khó tin nhưng công nghệ in 3D đã được hình thành, phát triển và đưa vào ứng dụng thực tế từ những năm 1980 bởi kỹ sư Charles Hull (ông là người sáng lập ra công ty in 3D danh tiếng ở Systems Corporation). Tuy nhiên, vào thời điểm đó thì giá thành để sản xuất ra được một cái máy in 3D rất là đắt đỏ, rơi vào khoảng 100.000 USD, thậm chí còn lên đến con số là 400.000 USD. Chính điều này đã ảnh hưởng rất nhiều đến sức mua và sự phát triển lớn mạnh của công nghệ này.

Sau một khoảng thời gian với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, thì in 3D dần dần được sử dụng 1 cách phổ biến hơn và giá thành cũng được giảm. Ngày nay, bạn không khó để bắt gặp được có rất nhiều đồ dùng ở trong cuộc sống có sử dụng công nghệ in 3D như là: đồ chơi trẻ em, các chi tiết máy móc, ốp lưng của điện thoại, răng giả... với giá thành rất rẻ và cạnh tranh.

Ưu điểm của công nghệ in 3D

Một trong những ưu điểm nổi trội dễ nhận thấy nhất của công nghệ in 3D là tính hiệu quả cực kỳ cao cả về thời gian và năng suất. Chỉ trong vòng 24 tiếng in có thể đã xây dựng nên được 1 ngôi nhà rộng 46,45m2. 1 điểm nổi trội nữa ở in 3D đó là còn giúp giảm thiểu đáng kể chất thải xây dựng, thân thiện với môi trường.

Kỹ thuật số hóa trong cấu trúc in chính là 1 lợi thế nổi bật khác của công nghệ in 3D. Từ các bản thiết kế ở trên máy tính đã có thể đặt lệnh in trên máy in, giúp bỏ qua được khâu chuyển đổi thiết kế thành các bản vẽ, giảm thiểu sai số và những rắc rối không cần thiết. 

Đồng thời, công nghệ này còn giúp tối ưu được thời gian, chi phí và tiến độ thi công. Ngoài ra, số hóa sẽ còn giúp giảm bớt được những trở ngại trong quá trình sáng tạo và thiết kế. Các KTS hoàn toàn có thể cung cấp các thiết kế tùy chỉnh hoặc là bán tùy chỉnh với chi phí vô cùng thấp mà không cần phải trải qua quá trình đào tạo người mới để triển khai kế hoạch.

Ứng dụng của công nghệ in 3d

Hiện nay, công nghệ in 3d đã được áp dụng vào rất nhiều lĩnh vực, cụ thể là:

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ

Ở ngoài không gian vũ trụ yêu cầu cần phải sử dụng các chi tiết có trọng lượng rất nhẹ, có thể chịu đựng được những điều kiện vô cùng khắc nghiệt và cần phải có độ chính xác cực kỳ cao. Công nghiệp in 3D đang rất được chú trọng trong nghiên cứu, phát triển và đẩy mạnh đầu tư để áp dụng trong hoạt động tạo mẫu, chế tạo các công cụ, phụ tùng và sản xuất ra các bộ phận nhẹ như là:  Những bộ phận dùng trong hệ thống phòng không, hệ thống tên lửa và một số bộ phận cũng như nội thất của máy bay.

NASA cũng đã và đang tập trung để phát triển công nghệ xây nhà ở ngoài không gian và công nghệ in 3D đang được coi như là một trong những giải pháp tiềm năng nhất.

Trong ngành công nghiệp hóa chất và vật liệu

Những năm gần đây, công nghệ in 3D đang nhận được sự quan tâm rất lớn ở trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất và vật liệu do có khả năng tạo được mẫu nhanh và in các sản phẩm hoặc in phần cứng của các thiết bị máy móc giúp tiết kiệm được tối đa thời gian và chi phí.

Trong lĩnh vực hàng tiêu dùng

Công nghệ in 3D giúp cho các công ty sản xuất hàng mặt hàng tiêu dùng tăng cường được khả năng cạnh tranh trong lĩnh vực nghiên cứu phát triển, thử nghiệm và sản xuất ra các sản phẩm. 

Các nhà sản xuất hàng tiêu dùng, hóa chất, vật liệu đã nhận thấy được tiềm năng và lợi ích vô cùng lớn của công nghệ in 3D. Hãng Chanel đã phát triển ra được chổi mascara sản xuất bằng công nghệ in 3D trên thị trường. Hãng Nike đã cho ra mắt vải dệt in 3D đầu tiên trong bộ sản phẩm giày cao cấp và giày được sử dụng trong môn thể thao bóng đá. 

Công nghệ in 3D còn được ứng dụng vào trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm tiêu dùng. Gần đây, có một nhóm nghiên cứu đứng đầu đó là Đại học Osaka, Nhật Bản sử dụng tế bào gốc được lấy từ bò Wagyu để tổ chức in 3D loại thịt bò thượng hạng này.

Kết luận

Bài viết trên đây đã giới thiệu đến bạn 1 cách tổng quan nhất về công nghệ in 3D và những điều bạn cần biết về công nghệ in 3D. Hy vọng là những thông tin trong bài viết trên sẽ thật sự hữu ích đối với bạn.