Nguyên lí cơ bản của máy tạo mẫu nhanh.
Mô hình thiết kế 3D thông qua các phần mềm thiết kế sẽ được chuyển sang định dạng file .STL. Sau đó, phần mềm trong máy in 3d sẽ chia mô hình thiết kế 3d này thành nhiều lớp 2d. Trong quá trình làm việc của máy in 3d, máy sẽ làm từng lớp 1, lớp này chồng lên lớp khác tạo nên sản phẩm 3d hoàn chỉnh.
+ Giảm chi phí và thời gian sản xuất mẫu.
+ Có thể ứng dụng được trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như cơ khí, gia dụng, thời trang, ẩm thực…
+ Khi thiết kế chế tạo sản phẩm, chắc chắn rằng với lần sản xuất đầu tiên sản phẩm không thể nào hoàn thiện, do đó cần phải thực hiện rất nhiều qua các khâu thí nghiệm, kiểm tra, đánh giá trên các mẫu và tiến hành điều chỉnh sau đó. Tạo mẫu nhanh 3d tạo ra sự linh hoạt cho các quá trình tạo mẫu thử sản phẩm.
+ Hình dung ra được sản phẩm từ ngay giai đoạn đầu của công việc thiết kế.
Hiện nay, có nhiều cách để xây dựng và phát triển ý tưởng. Công nghệ in 3D và các quá trình sản xuất tiên tiến hiện nay hoàn toàn có khả năng tạo ra các mẫu sản phẩm tuyệt vời từ ý tưởng thiết kế, vì vậy rất khó khăn cho các kỹ sư, nhà sản xuất khi đưa ra quyết định lựa chọn công nghệ phù hợp. Bài viết dưới đây chỉ rõ các ưu nhược điểm của từng công nghệ sẽ giúp bạn đưa ra quyết định chính xác hơn.
1. PolyJet
 |
| Công nghệ in 3D Polyjet |
Máy in 3D công nghệ Polyjet sử dụng các đầu in di chuyển trước sau. Máy in phun vật liệu dạng lỏng theo các lớp mỏng và được hóa rắn bằng tia UV để tạo ra mẫu có độ chính xác cao.
Ưu điểm: Công nghệ in 3D Polyjet với nguyên tắc hoạt động là quá trình phun vật liệu theo từng lớp với độ dày lớp in đạt 16 micron vì vậy các mẫu được tạo ra từng công nghệ này có bề mặt nhẵn hơn khi so sánh với các công nghệ in 3D khác. Ngoài ra công nghệ in Polyjet có khả năng tạo ra mẫu đa vật liệu với hàng loạt các đặt tính cơ học đồng nhất trong một lần in để đảm bảo đưa ra mẫu in sát thực nhất. Một trong những thuộc tính lớn nhất của công nghệ Polyjet đó là tốc độ tạo mẫu. Các mẫu dạng khối lập phương có kích thước khoảng 5” x 5” có thể được in ra trong vài giờ đồng hồ.
Nhược điểm: Công nghệ in 3D Polyjet sử dụng các vật liệu tương tự dòng ABS tuy nhiên độ bền, cứng của mẫu thấp hơn so với công nghệ FDM. Ngoài ra mặc dù Polyjet có khả năng liên kết để tạo ra các mẫu kích thước lớn hơn tuy nhiên chi phí sẽ tăng đáng kể.
Ứng dụng: Công nghệ Polyjet thường được áp dụng hiệu quả trong quá trình tạo mẫu tổng thể cho quá trình đúc urethane, tạo mẫu sử dụng trong các chiến dịch marketing và tạo mẫu ý tưởng.
2. SLS (Selective Laser Sintering)
 |
| Công nghệ in 3D SLS |
SLS là công nghệ tạo mẫu dựa trên vật liệu dạng bột. Sử dụng tia laser, công nghệ SLS nung kết các loại vật liệu dạng bột khác nhau với nhau để tạo ra mẫu dạng rắn.
Ưu điểm: Khả năng tạo mẫu bằng các loại vật liệu dạng bột khác nhau như nhựa, kim loại, thủy tinh. Tạo mẫu đa dạng về màu sắc, có thể tạo ra các mẫu hình dạng phức tạp, không cần sử dụng vật liệu hỗ trợ
Nhược điểm: Phức tạp, chi phí đầu tư cao, chi phí vận hành cao do hao tổn vật liệu lớn.
3. SLA (Stereolithography)
 |
| Công nghệ in 3D SLA |
Đây là công nghệ sử dụng tia UV để làm cứng nhựa cảm quang tạo thành mẫu vững chắc theo từng lớp.
Ưu điểm: Tạo mẫu độ chính xác cao, bề mặt nhẵn, có thể tạo ra các mẫu hình dạng phức tạp và kích thước lớn, sử dụng vật liệu nhựa dạng đục.
Nhược điểm: Máy móc sử dụng công nghệ này cồng kềnh hơn và đắt hơn so với các công nghệ in 3D khác. Khi sử dụng công nghệ này để tạo mẫu đòi hỏi một số yêu cầu đặc biệt như: cần phải bảo quản mẫu trong phòng tối để tránh ánh sáng mặt trời làm cong vật liệu nhựa cảm quang tạo mẫu, yêu cầu sự bảo dưỡng mẫu cẩn thận và cần xử lý mẫu sau khi in, ngoài ra mẫu có thể chứa một lượng nhựa độc hại tồn tại trong một thời gian hữu hạn
4. FDM ( Fused Deposition Modeling)
 |
| Công nghệ in 3D FDM |
Quá trình in mẫu 3D bằng công nghệ FDM đùn vật liệu nhựa nhiệt dẻo. Công nghệ này thích hợp để tạo mẫu ý tưởng, các công cụ sử dụng trực tiếp trong quá trình sản xuất như đồ gá, bộ phận máy móc.
Ưu điểm: Máy in 3D công nghệ FDM sử dụng hàng loạt các vật liệu nhựa ABS với các sự lựa chọn màu sắc khác nhau. Chi phí bảo dưỡng thấp, vật liệu in không độc hại, không cần sự giám sát trong quá trình in. Các mẫu in bằng công nghệ FDM độ bền tốt, có khả năng chịu nhiệt, chịu va đập lớn.
Nhược điểm:
Công nghệ FDM tạo ra các lớp in dày hơn so với công nghệ Polyjet vì vậy công nghệ này thường ít được sử dụng cho việc tạo mẫu yêu cầu độ chính xác tuyệt đối. Bề mặt nhẵn của mẫu in bằng FDM có thể đạt được bằng cách xử lý mẫu bằng tay.
5. MJM (Multi-Jet Modeling)
 |
| Công nghệ in 3D MJM |
Multi – Jet Modeling là công nghệ tương đối mới được phát triển cho quá trình tạo mẫu nhanh. Nó hoạt động theo cách in các lớp vật liệu nhựa dạng lỏng một mặt phẳng, sau đó hóa rắng bằng các đèn phát tia UV.
Ưu điểm: công nghệ này phù hợp với để chế tạo các mẫu nhỏ và hình dạng phức tạp., các phần vật liệu hỗ trợ dễ dàng bị loại bỏ, độ chính xác cao.
Tạo mẫu nhanh chắc chắn là ngành công nghiệp không thể thiếu trong hiện tại và tương lai. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ này thì việc thu thập các kiến thức về ngành công nghệ này là vô cũng quan trọng để không trở nên lỗi thời. Hi vọng qua những bài viết chúng tôi chia sẻ sẽ giúp cho các bạn có cái nhìn tốt hơn về công nghệ in 3d.
