Test & Measurement, Education & Training & 3D Printers

Sản xuất bồi đắp có vai trò gì trong ngành công nghiệp in 3D?

Trước khi tìm hiểu sản xuất bồi đắp có vai trò như thế nào trong ngành công nghiệp in 3D thì ta phải biết “sản xuất bồi đắp” là gì?

Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing, AM) là quá trình chế tạo sản phẩm dựa trên một bản thiết kế kỹ thuật số ba chiều. Những tên gọi khác của AM bao gồm tạo mẫu nhanh (rapid prototyping), sản xuất kỹ thuật số (direct digital manufacturing), sản xuất đắp dần, chế tạo tích lũy,… AM đang dần thay đổi cách thức doanh nghiệp chế tạo sản xuất. Ngày nay, chúng ta có thể điều chỉnh thiết kế sản phẩm một cách dễ dàng chỉ với vài cú click chuột hoặc thiết kế những sản phẩm có hình dạng cầu kỳ, phức tạp mà không cần dùng bất kỳ khuôn mẫu nào.

Phương thức hoạt động:

Với quy trình sản xuất truyền thống, để có được sản phẩm hoàn chỉnh đòi hỏi người thợ phải khoan, dập khuôn, tiện trên một khối vật liệu. Với AM, từng lớp vật liệu cực kỳ mỏng được đắp chồng lên nhau để tạo một sản phẩm ba chiều hoàn chỉnh. Lớp sau kết dính với những lớp trước bằng cách nấu chảy hoàn toàn (hoặc một phần) nguyên liệu làm nên sản phẩm.
Ngoài ra, thay vì dùng vòi phun và máy in thì doanh nghiệp còn có thể dùng laser để làm tan chảy các vật liệu dạng bột. Một khi đã được đúc thành hình, sản phẩm được phơi cho khô và để các lớp dính với nhau.

Lợi ích mà việc sản xuất bồi đắp mang lại cho ngành công nghiệp in 3D là gì?

Quy trình sản xuất truyền thống vốn dĩ đã đem đến cho các doanh nghiệp sản xuất vô vàn lựa chọn về hình dạng và thiết kế nhưng AM có thể làm được nhiều hơn thế và quy trình cũng linh hoạt hơn.

Ví dụ, AM có thể dùng để chế tạo các thiết kế có lỗ rỗng ở giữa thông qua một công đoạn duy nhất. Nếu sản xuất theo cách truyền thống thì bạn cần phải tiện, hàn nhiều mảnh lại với nhau thì mới cho ra được thành phẩm.  

Các sản phẩm được chế tạo từ quy trình sản xuất AM cũng chắc chắn hơn, nhẹ hơn, tiết kiệm hơn, đồng thời cũng giúp nhà sản xuất rút ngắn thời gian từ lúc thiết kế đến lúc chế tạo sản phẩm hàng loạt. Các kỹ sư của bạn giờ đây không phải họp mặt liên tục chỉ để điều chỉnh bản vẽ thiết kế. Thông qua phần mềm CAD, mọi chỉnh sửa đều có thể được thực hiện chỉ với vài cú click chuột và quy trình sản xuất có thể được hoàn thành chỉ sau một đêm.

Ứng dụng của sản xuất bồi đắp – AM

Khả năng ứng dụng của sản xuất bồi đắp là vô hạn, do sự vượt trội khả năng sản xuất so với các công nghệ cũ.

Ví dụ, trong chế tạo ô tô thì sản xuất bồi đắp sẽ thay thế người sử dụng đọc và hiểu bản vẽ vì mọi thứ đều được số hóa và mô phỏng 3 chiều. Thông tin từ phần mềm CAD được cấp trực tiếp vào máy, mọi thông số kỹ thuật sẽ được mô phỏng theo đúng bản vẽ nhưng thời gian sản xuất giảm từ 40-90% so với quy trình sản xuất truyền thống. Ford Motor là một trong những thương hiệu hàng đầu tận dụng AM để chế tạo mẫu. Quá trình được rút ngắn giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm đến hàng triệu đô.

Trong chế tạo máy bay, nhờ khả năng sản xuất được các bộ phận phức tạp nhẹ và bền hơn nên AM nhanh chóng được ứng dụng trong ngành hàng không. Trong buổi triển lãm Paris Air Show năm 2017, chiếc Boeing 787 Dreamliner – chiếc máy bay đầu tiên đạt chuẩn FAA với cấu trúc titan được chế tạo bằng quy trình in 3D đã nhận được nhiều lời khen ngợi từ các chuyên gia.

Đặc biệt, công nghệ sản xuất bồi đắp trong in 3D đã góp phần không nhỏ trong ngành công nghiệp y khoa. AM giúp sản xuất các bộ phận giả như tay chân giả, răng giả,…Không dừng lại tại đó, AM có thể tạo nên cuộc cách mạng mới trong ngành y khoa với khả năng chế tạo các lớp biểu bì da, xương sụn, lớp đệm giữa các khớp xương,…

Với sự tiến bộ của công nghệ kỹ thuật, in 3D có thể vận dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau từ ô tô, hàng không, y khoa cho đến trang sức với bất kỳ một loại vật liệu nào.

This post is also available in: enEnglish

Chia sẻ bài đăng này
  , , , ,