Nội dung bài viết
Được xem như một trong phát minh công nghệ tiên tiến nhất của ngành ứng dụng nhựa, công nghệ in 3D có thể tạo từ ảnh chụp trên máy tính thành một khuôn hình ba chiều có thể cầm trên tay chỉ trong một tích tắc. Sản phẩm mô phỏng người từ công nghệ in 3D Nguồn gốc của công nghệ in 3D Công nghệ in 3D là phiên bản cải tiến của công nghệ ép thổi (injection molding), kĩ thuật truyền thống vẫn được sử dụng để đúc khuôn cho các sản phẩm bằng nhựa. Nếu muốn hiểu về công nghệ in 3D, trước hết chúng ta phải hiểu về công nghệ ép thổi.
Mô hình máy ép thổi Thông thường, khi nhà sản xuất muốn đúc nhựa polymer thành các sản phẩm có hình dáng chai, lọ như chúng ta vẫn thường dùng bây giờ, họ sẽ phải vận hành một cỗ máy ép thổi (Injection molding machine). Hạt nhựa cùng các phụ gia sẽ được đổ vào trong máy, đun chảy và ép vào 1 khuôn có hình dáng được thiết kế sẵn (khuôn lọ, khuôn nắp chai, khuôn ống, vân vân), sau đó làm nguội và thả khỏi máy. Một cỗ máy ép thổi có thể tạo ra hàng trăm sản phẩm cùng kiểu dáng mỗi ngày. Sự phổ biến của công nghệ đùn thổi đặt ra một bài toán, nếu một kỹ sư muốn tạo ra những sản phẩm có kiểu dáng khác nhau và số lượng mỗi loại không đáng kể, chẳng lẽ ông ta cũng phải mua về một cỗ máy ép thổi công suất cực lớn và đúc ra hàng loạt loại khuôn chỉ để dùng một lần? Công nghệ in 3D ra đời để giải đáp cho bài toán đó. Lý giải khoa học của công nghệ in 3D Công nghệ in 3D có nguyên lý tương tự như chụp cắt lớp. Một bàn tay có thể được chụp cắt lớp bằng cách đưa vào máy X-quang. Máy X-quang sẽ phóng tia để chụp lại từng lớp cấu trúc ngang dọc của bàn tay từ bên ngoài vào cấu tạo xương, thịt bên trong, rồi ghép toàn bộ số ảnh chụp đó thành một hình ảnh 3D trên máy tính. In 3D phát triển thêm một bước nữa, đó là từ hình ảnh 3D trên máy tính để tạo một mô hình bàn tay khác dựa trên bản gốc. Để làm được việc này, toàn bộ thông số các lớp chụp sẽ được chạy trên máy tính, kỹ sư đổ hạt nhựa tổng hợp vào máy in và để máy in “dệt” từng lớp polymer đã được chụp, xếp thành từng lớp, với các lớp xen vào nhau. Một cỗ máy in 3D có thể cho ra đời sản phẩm bàn tay mô phỏng bằng nhựa trong 1 tiếng, từ công đoạn ghi hình bàn tay, xử lý thông tin qua máy tính và vận hành in.
Lợi thế và yếu điểm của in 3D so với công nghệ ép thổi “Công nghệ in 3D để phục vụ cho sản xuất sáng tạo, công nghệ ép thổi để phục vụ sản xuất hàng loạt” là lời giải đáp đúng nhất cho sự khác biệt về mục đích sử dụng giữa hai loại kỹ thuật tạo sản phẩm này. Công nghệ in 3D ra đời để giải đáp cho bài toán có thể làm gì để cho đời một sản phẩm nhựa duy nhất trong thời gian ngắn nhất. Các nghệ thuật gia kiêm kỹ sư tư nhân là những khách hàng thân thiết của công nghệ mới này. Một nhà sản xuất búp bê Nhật Bản Danny Choo cho biết anh có thể thiết kế mỗi loại búp bê khác nhau dựa theo nguyên mẫu khách hàng và chỉ mất vài tiếng để “in” sản phẩm. Hiện nay, một trong những ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ in 3D là sáng tạo bộ phận cơ thể người giả để hỗ trợ cho những người bị khuyết tật.
Bù lại, khi có nhu cầu cần sản xuất hàng loạt những vật phẩm phổ biến ngày thường, các nhà sản xuất vẫn tìm đến công nghệ ép thổi. Khi đã có một khuôn mẫu sẵn, một cỗ máy ép thổi có thể cung cấp nhu cầu sản xuất một sản phẩm nhất định cho cả một thị trường rộng lớn. Tương lai của công nghệ in 3D Câu hỏi lớn nhất làng công nghệ đặt ra bây giờ là: “liệu kỹ thuật in 3D có thể “dệt” lên mô hình người nhân bản?” Câu trả lời các chuyên gia đưa ra là “có thể, nhưng không phải hiện tại mà trong tương lai không xa”. Hạn chế lớn nhất của công nghệ in 3D bây giờ là tầm vóc sản phẩm và tính chi tiết. Máy in 3D hiện tại chỉ có thể chạy những chương trình bao gồm vật phẩm nhỏ gọn.