Blog

In 3D và ép phun

Hiện nay, in 3D và ép phun đang dẫn đầu xu hướng sản xuất với nhiều lợi ích cho cả nhà sản xuất và người tiêu dùng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi về cái nào phù hợp hơn, in 3D và ép phun? Hiểu được lợi ích và hạn chế của hai phương pháp này sẽ giúp bạn cân nhắc kỹ thuật phù hợp cho sản phẩm hiện tại của mình. Hãy cùng tìm hiểu một số lưu ý quan trọng về in 3D vs ép phun ngay dưới đây nhé!

1. In 3D là gì?

In 3D là một công nghệ sản xuất bồi đắp

Công nghệ in 3D đang được ứng dụng rộng rãi trên thị trường với nhiều mục đích kinh doanh khác nhau. In 3D được nhiều nhà sản xuất ưa chuộng vì đây là một trong những phương pháp mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp sản xuất truyền thống khác. Ví dụ như lợi ích về việc tiết kiệm thời gian, tiết kiệm chi phí, đáp ứng được các thiết kế phức tạp và nhiều lợi ích khác. Thuật ngữ 3D là viết tắt của 3-Dimension. In 3D là công nghệ sản xuất bồi đắp để tạo ra các vật thể 3 chiều theo thiết kế mong muốn. Trong ngành in 3D, các lớp vật liệu sẽ được máy in hoặc phần mềm in thiết lập tuần tự và lặp đi lặp lại cho đến khi sản phẩm hoàn thiện. Tức là các lớp vật liệu được xếp chồng lên nhau và kết hợp với nhau. cùng nhau tạo hiệu ứng hình ảnh. Công nghệ in 3D còn mang lại nhiều lợi ích như có thể in được những hình dạng phức tạp nhưng quy trình lại đơn giản hơn và tiết kiệm nguyên liệu so với các phương pháp in khác. Tùy thuộc vào loại in, in 3D mất khoảng thời gian khác nhau để hoàn thành. Đối với những thiết kế đơn giản, in 3D chỉ mất vài phút. Nhiều nhà đầu tư lựa chọn in 3D vì chi phí đầu tư khá thấp, có thể tạo ra nhiều hình học phức tạp, thời gian thực hiện nhanh chóng và có nhiều công cụ phần mềm hỗ trợ.

2. Ép phun là gì?

Ép phun có thể tạo ra một lượng lớn sản phẩm

Bên cạnh in 3D, ép phun cũng là một ứng dụng cực kỳ phổ biến trong nhiều ngành sản xuất. Ép phun cho phép sản xuất số lượng lớn sản phẩm theo thiết kế của nhà sản xuất. Đây là phương pháp tạo khuôn cụ thể là hình thức bơm vật liệu nóng chảy vào lòng khuôn dưới điều kiện áp suất mạnh. Vật liệu được bơm vào khuôn được làm nguội và đông đặc lại, từ đó thu được thành phẩm như mong đợi. Ép phun là một trong những phương pháp ưu việt và phù hợp với quy trình sản xuất hàng loạt để tạo ra thành phẩm gồm hàng nghìn mặt hàng giống hệt nhau. Các loại vật liệu nhựa thông thường thường được áp dụng phương pháp ép phun như nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa nhiệt rắn

Đọc thêm: Ép phun là gì? Nó được vận hành thế nào?

3. Ưu điểm và nhược điểm: In 3D và ép phun

3.1 In 3D

In 3D có rất nhiều ưu điểm

3.1.1 Ưu điểm

• Lợi ích tiết kiệm chi phí

Một lợi thế là máy in 3D hoạt động theo các chương trình được cài đặt sẵn nên người vận hành không cần phải giám sát chúng liên tục. Bên cạnh đó, in 3D được coi là quy trình sản xuất một bước, không yêu cầu thiết bị phức tạp. Từ đó, in 3D giúp tối ưu hóa các chi phí liên quan như chi phí đầu tư, vận hành máy móc, nhân lực giám sát, tiết kiệm thời gian. Ngoài ra, quá trình sản xuất chỉ sử dụng lượng nguyên liệu cần thiết để tạo ra sản phẩm, từ đó giúp tránh lãng phí nguyên liệu. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường hơn so với các phương pháp cắt, tạo hình từ những khối vật liệu lớn không thể tái chế.

• Thiết kế và sản xuất nhanh

In 3D có thể tạo ra các bộ phận khá nhanh trong vòng vài phút đến vài giờ tùy thuộc vào độ phức tạp của thiết kế. Đây là một trong những ưu điểm so với nhiều phương pháp truyền thống khác. Quá trình thiết kế cũng khá nhanh chóng vì có nhiều phần mềm hỗ trợ như tạo file STL hay CAD,…

• Có thể in dựa trên nhu cầu đa dạng

Khác với quy trình sản xuất media, in 3D có thể in theo yêu cầu của khách hàng nên không cần nhiều dung lượng lưu trữ khi in hàng loạt sản phẩm mẫu để khách hàng tham khảo. Thay vào đó, khách hàng có thể tham khảo các mẫu trên thư viện ảo dưới dạng file STL hoặc CAD và khi quyết định sẽ in mẫu nào. Việc chỉnh sửa thiết kế theo yêu cầu cũng nhanh chóng và dễ dàng hơn, tránh được những thiết kế lỗi thời, hàng tồn kho chồng chất.

• Mẫu in bền, đẹp và nhẹ

In 3D rất phổ biến trên vật liệu nhựa, đặc tính hàng đầu của nhựa là độ bền và nhẹ. Trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ và công nghệ ô tô, các sản phẩm nhẹ sẽ mang lại lợi ích to lớn trong việc tiết kiệm nhiên liệu. Sản phẩm nhựa in 3D đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng như độ cứng, chịu nhiệt tốt, độ bền cao, không thấm nước và ít mài mòn hóa chất.

3.1.2 Nhược điểm

 In 3D có kích thước in hạn chế

• Kích thước in hạn chế

Hiện nay, do kích thước buồng in không quá lớn nên kích thước của sản phẩm in cũng bị hạn chế. Trong trường hợp này, máy in 3D sẽ được thiết lập để in nhiều bộ phận nhỏ và lắp ráp chúng lại với nhau.

• Lựa chọn vật liệu

Hiện nay, nhựa và một số kim loại có thể được sử dụng để in 3D, nhưng nhựa vẫn được ưa chuộng hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu có thể khó khăn vì không phải tất cả kim loại hoặc nhựa đều có thể được kiểm soát nhiệt độ đủ để cho phép in 3D.

3.2 Ép phun

Ép phun có rất nhiều ưu điểm

3.2.1 Ưu điểm

• Độ chính xác cao

Ép phun giúp tạo ra số lượng lớn sản phẩm giống hệt nhau đến từng chi tiết. Đối với những sản phẩm yêu cầu chi tiết phức tạp hoặc hình dạng phức tạp, ép phun đáp ứng được sự tương đồng của một loạt sản phẩm. Ngoài ra, đối với những sản phẩm yêu cầu tính đồng nhất và độ chính xác cao thì ép phun là sự lựa chọn lý tưởng.

• Lợi ích tiết kiệm chi phí

Phương pháp này cung cấp quy trình sản xuất hàng loạt nhưng tiết kiệm được rất nhiều chi phí so với phương pháp sản xuất truyền thống. Sản xuất số lượng lớn sản phẩm đòi hỏi đầu tư nhiều về thiết bị sản xuất, tuy nhiên đối với ép phun thì việc đầu tư thiết bị không quá phức tạp.

• Khả năng sản xuất hàng loạt

Ép phun mang lại hiệu quả sản xuất cao vượt trội. Sau khi khuôn được thiết kế, quá trình ép khuôn sẽ diễn ra với tốc độ cực nhanh (chu kỳ khoảng 10 – 20 giây tùy độ phức tạp). Điều này cho phép các nhà sản xuất sản xuất trung bình từ 10.000 đến hơn 100.000 sản phẩm trong thời gian ngắn hơn nhiều so với quy trình sản xuất truyền thống. Nhà đầu tư thậm chí có thể tăng sản lượng lên nhiều lần tùy theo quy mô và mục đích kinh doanh.

• Dễ dàng lựa chọn chất liệu

Không giống như in 3D, ép phun hầu như không giới hạn ở vật liệu nhựa, bạn có thể chọn từ nhiều loại nhựa khác nhau dựa trên đặc tính sản phẩm và kế hoạch kinh doanh của mình. Đối với ép phun, chủ đầu tư có thể sử dụng thêm chất độn trong vật liệu đúc để tăng độ bền cho sản phẩm.

3.2.2 Nhược điểm

Ép phun cần sự thận trọng cao

• Giai đoạn thiết kế đòi hỏi sự cẩn thận cao độ

Khi thiết kế cho quá trình ép phun, các yếu tố như vị trí cổng, vòi phun và đường làm mát phải được xem xét cẩn thận, tránh các vết cắt và cạnh sắc, đồng thời thiết kế của số lượng lớn khuôn cũng khó thay đổi.

• Giới hạn kích thước cho bản in lớn

Đối với các bộ phận khổng lồ, cần có những chiếc móc khổng lồ để tạo khuôn ép. Sản xuất khuôn phun khổng lồ cũng có thể phải chịu thêm chi phí.

4. So sánh ứng dụng: In 3D và ép phun

4.1 Các ứng dụng hàng đầu của in 3D là:

 In 3D được ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe

• Ngành xây dựng:

Nhờ ưu điểm về độ chính xác cao hơn, độ phức tạp cao hơn, thi công nhanh hơn và tiết kiệm chi phí nên in 3D được ứng dụng vào in 3D bê tông, đổ móng và tường công trình, Module lắp ráp tại chỗ, mô hình quy mô kiến trúc, v.v.

• Tạo mẫu và mô hình sản phẩm:

In 3D lý tưởng cho các dự án yêu cầu nâng cấp và cập nhật thiết kế thường xuyên. Việc chỉnh sửa mô hình in 3D và in ấn diễn ra trong thời gian cực kỳ ngắn so với nhiều loại hình sản xuất khác.

• Chăm sóc sức khỏe:

Các sản phẩm chăm sóc sức khỏe thường được in 3D bao gồm thiết bị nha khoa, khuôn mão răng, bộ chỉnh răng, chân tay giả cá nhân, máy trợ thính và miếng lót chỉnh hình. vân vân

• Hàng không vũ trụ:

 In 3D thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ để tạo ra các mô hình phát triển sản phẩm. Một trong số đó có thể kể đến là phục vụ quá trình nghiên cứu, cải tiến các bộ phận của máy bay.

• Ô tô:

Trong ngành công nghiệp ô tô, in 3D được ứng dụng để sản xuất phụ tùng, thiết kế linh kiện theo yêu cầu, tạo mẫu nghiên cứu sản phẩm,…

4.2 Các ứng dụng hàng đầu của ép phun là:

Ép phun được ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe

• Ngành xây dựng:

Không giống như in 3D, ép phun được sử dụng trong ngành xây dựng cho một số mục đích khác. Phương pháp đóng khung được sử dụng phổ biến nhất trong ngành xây dựng bao gồm các phụ kiện lớn và nhỏ, ốc vít và các dụng cụ cầm tay khác nhau.

• Ngành thực phẩm:

Các sản phẩm mà ép phun tạo ra bao gồm hộp đựng đồ uống, hộp đựng thực phẩm, bộ phận lọc và pha chế đồ uống, v.v. Tuy nhiên, các sản phẩm này cần phải tuân thủ các quy tắc và quy định nghiêm ngặt về sức khỏe theo các chương trình như an toàn GMA hay chứng nhận của FDA. Ngoài ra, các bộ phận đúc phải không chứa BPA và hoàn toàn không độc hại.

• Chăm sóc sức khỏe:

Cũng giống như các ứng dụng trong ngành thực phẩm, ép phun trong ngành y tế cần phải tuân thủ những quy định nghiêm ngặt về an toàn sức khỏe. Trong trường hợp này, nhà sản xuất phải sử dụng nhựa y tế hoặc nhựa đạt tiêu chuẩn FDA và sản xuất các bộ phận của mình theo chứng nhận ISO.

• Linh kiện ô tô:

Các sản phẩm mà ép phun tạo ra trong ngành ô tô bao gồm cản xe, vỏ gương, giá để cốc, bộ bảng điều khiển, v.v. Các sản phẩm ép phun có thể đáp ứng các yêu cầu như độ bền, vẻ đẹp, tuổi thọ cao và độ cứng.

5. Kết luận

Nhìn chung, cả công nghệ in 3D và ép phun đều rất phổ biến trên thị trường. Qua nghiên cứu trên có thể thấy in 3D và đúc khuôn đều có những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp sản xuất thông thường khác. Để lựa chọn phương pháp in phù hợp, bạn cần xem xét số lượng sản phẩm, kích thước in, mục đích và kế hoạch kinh doanh. Tham khảo thêm những chia sẻ hữu ích tại EuroPlas để cập nhật những giải pháp tối ưu trong việc lựa chọn vật liệu!