TRƯỜNG THỊNH GROUP | MST: 0312179313

Dịch Vụ: Sửa Máy Tính, Máy In, Thay Mực Tận Nơi HCM | Làm Việc T2 - CN 19OO636343 - O984.966.552O938.169.138

(Xuất VAT đầy đủ - Bảo hành tận tâm - Uy Tín với 8 Năm Thành Lập)

In 3D là gì? Máy in 3D hoạt động như thế nào?


Quảng Cáo
YÊU CẦU SỬA MÁY IN, THAY MỰC TẬN NƠI
Liên Hệ Ngay: 1900636343
Website suamayin.xyz có bài In 3D là gì? Máy in 3D hoạt động như thế nào?In 3D là gì? In 3D là một phương pháp sản xuất và tạo mẫu nhanh rất linh hoạt. Trong vài thập kỷ qua, in 3D đã và đang tạo nên làn sóng trong nhiều ngành công nghiệp trên thế giới.

In 3D là gì?

In 3D là một phương pháp sản xuất và tạo mẫu nhanh rất linh hoạt. Trong vài thập kỷ qua, in 3D đã và đang tạo nên làn sóng trong nhiều ngành công nghiệp trên thế giới.

In 3D thuộc một họ công nghệ sản xuất được coi là sản xuất bồi đắp (additive manufacturing), mô tả việc tạo ra một đối tượng bằng phương pháp thêm từng lớp vật liệu vào đối tượng đó. Trong suốt lịch sử của mình, qui trình sản xuất bồi đắp này đã có nhiều tên gọi khác nhau, như in li-tô lập thể (stereolithography), 3D layering hay in 3D, nhưng in 3D là tên thường gọi được biết tới nhiều nhất.

Vậy làm ra sao để máy in 3D hoạt động? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Tìm hiểu về phương pháp hoạt động của máy in 3D

  • Máy in 3D hoạt động như ra sao?
  • Máy in 3D cũng có thể làm gì?
  • Một số loại phần mềm in 3D
  • Lợi ích của in 3D là gì?

Máy in 3D hoạt động như làm sao?

Máy in 3D hoạt động như thế nào?

Quá trình in 3D bắt đầu bằng cách tạo mô hình đồ họa của đối tượng sẽ được in. Chúng thường được thiết kế bằng các gói phần mềm Computer-Aided Design (CAD) và đây có thể là phần tốn nhiều công sức nhất của quy trình. Các chương trình được dùng cho vấn đề này bao gồm TinkerCAD, Fusion360 và Sketchup.

Đối với các sản phẩm phức tạp, những mô hình này thường được thí nghiệm rộng rãi trong việc giả lập bất kỳ khiếm khuyết thực lực nào của sản phẩm cuối cùng. Tất nhiên, nếu đối tượng được in hoàn toàn là để trang trí, thì điều này sẽ ít quan trọng hơn.

Một trong số lợi ích chính của in 3D là nó cho phép tạo mẫu của hầu hết tất cả 1 cách nhanh chóng. Giới hạn duy nhất chỉ là trí mường tượng của bạn mà thôi.

Trên thực tế, có 1 số đối tượng quá phức tạp để cũng đều có thể tạo nên trong số quy trình sản xuất hoặc tạo mẫu truyền thống, như phay CNC (CNC milling) hoặc đúc. In 3D cũng rẻ hơn biết bao so với một số cách thức sản xuất truyền thống khác.

Sau khi thiết kế, giai đoạn kế đến là cắt lớp (slicing) kỹ thuật số loại hình để lấy đi in. Đây là một bước quan trọng vì máy in 3D không thể khái niệm hóa mô hình 3D giống như con người. Quá trình cắt lớp chia mô hình thành nhiều lớp. Thiết kế cho từng lớp sau kia được gửi đến đầu máy in (printer head) để in hoặc đặt xuống theo thứ tự.

Quá trình cắt lớp thường được kết thúc bằng một chương trình đặc biệt như CraftWare hoặc Astroprint. Phần mềm này cũng sẽ giải quyết việc “lấp đầy” loại hình bằng phương pháp tạo cấu trúc lưới bên trong mô hình rắn để tăng độ ổn định nếu cần.

Đây cũng chính là một lĩnh vực mà máy in 3D thực thụ vượt trội. Những máy in này còn cũng có thể có thể in các vật liệu với mật độ cực thấp thông qua việc bổ sung các túi khí bên trong sản phẩm cuối cùng.

Phần mềm cắt lớp cũng sẽ thêm vào các cột hỗ trợ khi cần thiết. Các cột này sau đó sẽ có gỡ bỏ nếu cần.

Sau khi chương trình cắt lớp hoạt động, dữ liệu cho thời kì cuối cùng sẽ được gửi đến máy in.

Từ đây, máy in 3D sẽ tự mình tiếp quản mọi thứ. Nó sẽ bắt đầu in ra mô hình theo những hướng dẫn cụ thể của chương trình cắt lớp bằng những cách thức khác nhau, tùy thuộc vào loại máy in được sử dụng. Ví dụ, in 3D trực tiếp sử dụng công nghệ tựa như như công nghệ in phun, trong đấy vòi phun di chuyển sang lại và lên xuống, mang theo một loại sáp hoặc nhựa polyme dày, tạo thành từng mặt phẳng cắt mới của vật thể 3D. Phương pháp MJM (Multi Jet Modeling) sử dụng hàng chục vòi phun hoạt động đồng thời, để tạo mô hình nhanh hơn.

Trong cách thức in 3D phun kết dính (binder 3D printing), vòi phun phun bột khô và keo lỏng, hoặc chất kết dính, rồi kết hợp chúng với nhau để tạo thành từng lớp in. Máy in phun kết dính thực hiện 2 lần để tạo thành mỗi lớp. Lần trước mắt tạo ra một lớp phủ bột mỏng và đợt thứ hai sử dụng vòi phun để đưa chất kết dính vào.

Trong công đoạn quang hóa, các giọt nhựa lỏng tiếp xúc với chùm tia cực tím, chuyển chất lỏng thành chất rắn.

Sintering (Thiêu kết) là một công nghệ in 3D khác phối hợp các hạt có nhiệt độ nóng chảy cao và những hạt có nhiệt độ nóng chảy thấp cùng nhau để in từng lớp nối tiếp nhau. Quá trình thiêu kết laser có chọn lọc (selective laser sintering) liên quan dựa vào tia laser để làm tan chảy bột nhựa chống cháy, sau đó hóa rắn để tạo thành lớp in. Sintering cũng có thể được sử dụng để thành lập những vật kim loại.

Quá trình in 3D có thể mất hàng giờ hoặc cho dù vài ngày, tùy thuộc vào quy mô và độ phức tạp của dự án.

“Có một số công nghệ nhanh hơn tạo được tiếng vang trong ngành, như Carbon M1, sử dụng tia laser bắn vào một lớp chất lỏng và kéo bản in ra khỏi đó, bức tốc quá trình lên đáng kể. Nhưng những loại máy in này phức tạp và đắt tiền hơn hẳn lần, thêm vào đó, cho tới nay, chúng chỉ hoạt động với nhựa mà thôi”. (Theo howtogeek.com).

Bất kể loại máy in 3D nào được sử dụng, quy trình in tổng thể cũng thường giống nhau.

  • Bước 1 : Tạo loại hình 3D bằng ứng dụng CAD.
  • Bước 2 : Bản vẽ CAD được chuyển đổi sang định dạng Standard Tessellation Language (STL). Hầu hết các máy in 3D sử dụng các file STL, cùng với một số loại file khác như ZPR và ObjDF.
  • Bước 3 : File STL được chuyển sang máy tính điều khiển máy in 3D. Ở đó, người dùng chỉ định kích thước và hướng in.
  • Bước 4 : Máy in 3D tự thiết lập. Mỗi máy có những đòi hỏi riêng để thiết lập, chẳng hạn như nạp lại các hạt polyme, chất dính vào và những vật tư tiêu hao khác mà máy in sẽ sử dụng.
  • Bước 5 : Khởi động máy và chờ công đoạn thành lập mô hình hoàn tất. Máy nên được kiểm tra đều đều trong thời gian này để đáp ứng không có lỗi.
  • Bước 6 : Đối tượng in được xóa bỏ máy.
  • Bước 7 : Bước cuối cùng là giải quyết hậu kỳ. Nhiều máy in 3D yêu cầu một số loại giải quyết hậu kỳ, chẳng hạn như loại bỏ bất kỳ loại bột nào còn sót lại hoặc rửa vật in để loại bỏ các chất hỗ trợ hòa tan trong nước. Những vật thể mới cũng cũng có thể cần được làm khô.

Máy in 3D có thể làm gì?

Máy in 3D có thể làm gì?

Như bạn đã thấy, máy in 3D rất linh hoạt. Về lý thuyết, chúng có thể tạo ra đa số tất cả bạn nghĩ ra.

Nhưng chúng bị giới hạn bởi các loại vật liệu có thể sử dụng làm vật liệu in và kích cỡ của chúng. Đối với các đối tượng rất lớn, giả sử một ngôi nhà, bạn sẽ cần in các mảnh riêng lẻ – hoặc sử dụng máy in 3D rất lớn.

Máy in 3D cũng đều có thể in bằng nhựa, bê tông, kim loại rồi cho dù cả tế bào động vật. Nhưng hầu hết các máy in sẽ được thiết kế để chỉ sử dụng một sinh vật liệu.

Một số tỉ dụ thú vị về các đối tượng được in 3D cho dù là (nhưng không giới hạn):

  • Tay chân giả và các cơ quan cơ thể khác
  • Ngôi nhà và các tòa nhà
  • Món ăn
  • Dược phẩm
  • Súng
  • Sản phẩm thủy tinh
  • Đối tượng acrylic
  • Đạo cụ phim
  • Nhạc cụ
  • Quần áo
  • Mô hình và thiết bị y tế

In 3D rõ ràng có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

Một số loại ứng dụng in 3D

Một số loại phần mềm in 3D

Các ứng dụng CAD khác nhau sẽ sử dụng nhiều định dạng file, nhưng một số tùy chọn phổ biến nhất là:

  • STL – Standard Tessellation Language hoặc STL là định hình kết xuất 3D thường chỉ cũng có thể giải quyết một màu duy nhất. Đây thường là định hình file mà đa số các máy in 3D để bàn sử dụng.
  • VRML – Virtual Reality Modeling Language, file VRML là định dạng file mới hơn. Chúng thường được sử dụng cho các máy in có nhiều máy ép đùn và có thể xử lý việc tạo mô hình nhiều màu.
  • AMF – Định dạng Additive Manufacturing File là tiêu chuẩn mở dựa trên .xml để in 3D. Nó cũng có thể hỗ trợ nhiều màu sắc.
  • GCode – GCode là một định dạng file khác cũng có thể có thể chứa các chỉ dẫn chi tiết để máy in 3D tuân theo khi đặt từng lớp.
  • Các định hình khác – Các nhà sản xuất máy in 3D khác cũng có thể có những định dạng file độc quyền của riêng họ.

Lợi ích của in 3D là gì?

Như đã đề cập ở trên, in 3D cũng có thể có nhiều lợi thế hơn so với các quy trình sản xuất truyền thống như ép phun hay phay CNC.

In 3D là quá trình xây dựng mọi thứ theo từng lớp, còn phay CNC dần dần loại bỏ chất liệu khỏi một khối rắn để thực hành được sản phẩm. Điều này còn có tức là trong 1 số trường hợp, in 3D có thể tiết kiệm tài nguyên hơn CNC.

Một tỉ dụ khác về quy trình sản xuất truyền thống, ép phun, rất tốt để có nhiều vật thể với trọng lượng lớn. Mặc dù cũng có thể có thể được sử dụng để tạo nguyên mẫu, nhưng ép phun phù hợp nhất cho sản xuất hàng loạt, quy mô lớn, thiết kế mặt hàng được phê duyệt. Còn in 3D thích hợp hơn với quy mô nhỏ, hoạt động sản xuất có hạn hoặc tạo mẫu.

Lợi ích của in 3D

Tùy thuộc vào việc sử dụng, in 3D có 1 số lợi thế khác so với các quy trình sản xuất khác. Chúng bao gồm (nhưng không giới hạn ở việc):

  • Sản xuất nhanh hơn – In 3D cũng có thể có thể mau hơn một số quy trình thông thường như ép phun và sản xuất giảm trừ (subtractive production).
  • Có thể tiếp cận dễ dàng – In 3D đã xuất hiện được vài thập kỷ và trở nên bùng nổ từ khoảng năm 2010. Hiện tại có rất nhiều loại máy in và gói phần mềm (nhiều tùy chọn là nguồn mở) có sẵn, giúp mọi người dễ dàng học cách thực hiện.
  • Sản phẩm chất lượng tốt hơn – In 3D tạo ra chất lượng sản phẩm phù hợp. Miễn là model chính xác và thích phù hợp với mục đích, cộng với việc sử dụng cùng loại máy in, mặt hàng cuối cùng thường sẽ luôn có chất lượng giống nhau.
  • Tuyệt vời cho thiết kế và thí nghiệm mặt hàng – In 3D là một trong số công cụ tốt nhất để thiết kế và thử nghiệm sản phẩm. Nó cung cấp nhiều cơ hội để thiết kế và thí nghiệm các mô hình nhằm cho phép sàng lọc dễ dàng.
  • Hiệu quả về kinh phí – In 3D, như ta đã thấy, có thể là một phương tiện sản xuất hữu hiệu về chi phí. Khi mô hình được tạo, quy trình thường được tự động hóa và chất thải nhiên liệu thô có khuynh hướng bị hạn chế.
  • Thiết kế sản phẩm gần như vô biên – Khả năng in 3D gần như vô hạn. Miễn là nó cũng đều có thể được thiết kế bằng CAD và có máy in đủ lớn để in sản phẩm.
  • Máy in 3D cũng có thể in bằng nhiều chất liệu khác nhau – Một số máy in 3D đích thực cũng đều có thể pha chế hoặc chuyển đổi giữa các vật liệu. Trong in ấn truyền thống, điều này có thể khó khăn và rất tốn kém.

Từ khóa bài viết: suamayin.xyz, in 3D là gì, máy in 3D là gì, in 3D hoạt động như thế nào, công nghệ in 3D, ứng dụng công nghệ in 3D, phát minh máy in, in 3D màu, máy in 3D hoạt động như thế nào, nguyên lý hoạt động của máy in 3D

Bài viết In 3D là gì? Máy in 3D hoạt động như thế nào? được tổng hợp và biên tập bởi: suamayin.xyz. Mọi ý kiến đóng góp và phản hồi vui lòng gửi Liên Hệ cho suamayin.xyz để điều chỉnh. suamayin.xyz xin cảm ơn.

Bài Viết Liên Quan


Bài Viết Khác


Quảng Cáo
YÊU CẦU SỬA MÁY IN, THAY MỰC TẬN NƠI
Liên Hệ Ngay: 1900636343