1. Công nghệ in 3d là gì?

Khái niệm một cách dễ dàng và đơn giản và dễ hiểu nhất, thì công nghệ in 3d là quá trình tạo ra các quy mô vật lý (mẫu thực) từ quy mô số hóa (file xây đắp 3D trên trang bị tính) một cách auto thông qua những máy in 3D.

Bạn đang xem: Bản chất của công nghệ in 3d là gì

2. Các ứng dụng trông rất nổi bật của technology in 3D

Ứng dụng của công nghệ in 3 chiều đang cách tân và phát triển rộng rãi từng ngày, nó xâm nhập sâu từ bỏ các nghành nghề dịch vụ công nghiệp vĩ mô như sản phẩm không, vũ trụ đến các ngành cơ bản như y tế, giáo dục, xây dựng, kiến trúc và thậm chí là cả ẩm thực, nghệ thuật và thẩm mỹ và thời trang. Kỹ năng ứng dụng của technology in 3D rộng thoải mái tới mức, nhiều khi truyền thông nói về công nghệ này, tín đồ ta hồ hết nghĩ rằng kia là đều bài quảng bá cường điệu cùng viễn tưởng, kĩ năng ứng dụng như vậy là không đích thực tồn tại ngoài đời thực.

Có thể nói một phương pháp không ngoa rằng, công nghệ in 3 chiều giúp con tín đồ vượt qua được mọi giới hạn trong cấp dưỡng (bởi vì tất cả những gì bạn có thể nghĩ ra, chỉ việc bạn thi công được là có thể sản xuất được). Đây được xem như là công nghệ tất cả thể biến đổi cách thức mà quả đât này vận hành.

Dưới đó là một số ứng dụng tiêu biểu của technology in 3D:

Trong ngành công nghiệp năng lượng điện tử:

Máy in 3d đã được thực hiện để sản xuất các phần tử phức tạp quan trọng từ các cấu tạo từ chất khác nhau với đã mở ra một trào lưu bắt đầu của ngành công nghiệp này.

Trong công nghiệp thời trang:

Đã bao gồm show diễn cơ mà ở đó người mẫu chân dài trình diễn những trang phục được chế tạo 100% bằng technology in 3D. Trang sức quý và trang phục xây dựng theo yêu cầu cá nhân được phân phối bằng công nghệ in 3D bây giờ đã trở bắt buộc khá phổ biến trên vắt giới.

*

Trong công nghiệp sản xuất:

Đây là ngành áp dụng máy in 3d nhiều nhất. Lý do chính khiến công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong môi trường xung quanh công nghiệp là vì nó cho phép sản xuất các mô hình có bản thiết kế phức tạp, cắt sút phế liệu, chế tạo nhanh thành phầm thử nghiệm theo yêu cầu. Bởi vậy, in 3D lộ diện tiềm năng về lợi thế túi tiền sản xuất, đổi mới quy trình với cả thành phầm cho các nhà hỗ trợ trong một số trong những trường hợp cụ thể.

*

Trong công nghiệp oto:

Người ta sử dụng technology in 3 chiều để cung cấp thử nghiệm các thiết kế, chế tác mẫu với sản xuất một số trong những bộ phận, công cụ lắp ráp sệt biệt. Không tính ra, người ta đã và đang dùng công nghệ in 3d để cấp dưỡng ra các chiếc xe hoàn chỉnh.

*

Trong ngành mặt hàng không vũ trụ:

Đã có doanh nghiệp ứng dụng công nghệ in 3 chiều trong bài toán sản xuất ra các thành phần máy bay, đặc biệt là các thành phần có mẫu mã phức tạp. đặc trưng hơn, người ta vẫn kỳ vọng rằng bằng phương pháp đưa các máy in 3D ra bên ngoài không gian, những nhà du hành vụ trụ có thể tự chế tạo các phần tử thay thế ngay trong khi cần thiết. Chỉ cần có máy in và vật liệu in ấn được dự trữ sẵn, khi có bất kỳ hỏng hóc gì trong những chuyến du hành vũ trụ, nhà du hành rất có thể nhận file xây đắp từ trái đất chuyển lên và trực tiếp in ra các bộ phận thay gắng ở ngoài không gian.

*

Trong công nghiệp quốc phòng:

Ngành công nghiệp quốc phòng thực hiện in 3D cho những mục đích sản xuất quan trọng và tiết kiệm chi phí. Bây giờ các máy 3 chiều in kim loại dùng để làm sản xuất súng sẽ ra đời.

Trong công nghiệp thực phẩm:

Đã có tương đối nhiều công ty siêng về ứng dụng technology in 3 chiều trong thực phẩm được thành lập. Fan ta rất có thể thiết kế những món nạp năng lượng như socola hay các loại bánh kẹo thành hầu hết hình dạng ưa nhìn và ước kỳ, tiếp đến sử dụng các vật liệu thực phẩm làm việc dạng lỏng hoặc dạng bột để in thành món ăn theo những bản thiết kế đã được thiết kế.

Xem thêm: Hướng dẫn cách in xoay ngang giấy trong word cực kỳ đơn giản

Trong y tế:

Công nghệ in 3 chiều đã được ứng dụng để tiếp tế các quy mô sinh học (các quy mô giải phẫu bộ phận cơ thể con bạn như xương, răng, tai trả v.v…). Công nghệ này cũng khá được sử dụng để hỗ trợ các phân tích về phương pháp và công nghệ y tế mới, bức tốc nghiên cứu vớt y khoa, huấn luyện và huấn luyện và đào tạo đội ngũ y chưng sĩ. Đặc biệt, cùng với Bioprinting (in 3D các mô sinh học), fan ta còn hy vọng là có thể sản xuất ra các bộ phận cơ thể người phục vụ cho việc sửa chữa thay thế và ghép ghép những cơ quan tiền bị hỏng (như ghép da, ghép thận, ghép tim v.v…)

*

Trong giáo dục:

In 3D cũng đều có những ứng dụng rất thiết thực, đặc trưng liên quan lại đến các môn học tập khoa học, công nghệ, chuyên môn và năng lực toán học. Sinh viên hoàn toàn có thể thiết kế và phân phối các thành phầm trong lớp học và có thời cơ thử nghiệm các ý tưởng, vừa học tập vừa có tác dụng với thứ in 3D. Cách làm này có tác dụng tăng hứng khởi học tập, làm việc theo nhóm, hệ trọng trong lớp học tập cũng như hỗ trợ khả năng sáng tạo, năng lực máy tính, và năng lực tư duy bố chiều của sinh viên

Trong kiến trúc và xây dựng:

Kiến trúc và tạo dù new chỉ sống giai đoạn trước tiên nhưng đã có rất nhiều nỗ lực được thực hiện thành công trong bài toán xây dựng các toà công ty bằng các máy in 3d khổng lồ. đồ liệu thịnh hành nhất cho in xây đắp là nhựa, bê tông và cát. Phương ph áp in 3d trong xây dựng rất có thể mang lại những đổi mới đáng kể chất lượng lượng, tốc độ, chi phí, đặc biệt là trong túi tiền lao động, cải thiện tính linh hoạt, đảm bảo bình yên xây dựng với giảm những tác hễ môi trường. Quanh đó ra, người ta cũng dùng technology in 3 chiều để in ra các quy mô kiến trúc, các kiến tạo căn hộ để ship hàng cho bài toán trưng bày hoặc khám nghiệm lại thiết kế.

*
*

Trong gia đình:

Máy in 3 chiều để bàn có thể chấp nhận được bạn sản xuất bất kể thứ gì bạn muốn ngay trong tòa nhà riêng của mình, tất yếu là với kích thước phù hợp với thứ in và những nguyên liệu có thể có. Những vật dụng yêu mến như đồ chơi, vật dụng và dụng cụ trang trí là mọi ứng dụng phổ biến nhất. Nhờ sản phẩm in 3 chiều để bàn, từng người có thể tự xây đắp và chế tạo vật dụng theo yêu cầu riêng biệt, làm cho nên đậm chất cá tính của bản thân.

*

3. Những lọa vật liệu được sử dụng trong In 3D:

Vật liệu sử dụng trong in 3d có thể tạo thành 3 nhóm chính: vật liệu polymer; sắt kẽm kim loại và các loại vật tư khác.

-Polymer:Có thể kể đến như vật liệu bằng nhựa ABS, nhựa PLA, Resin v.v… từng loại vật liệu này cũng đều phải có những công năng riêng. Lấy ví dụ như:

*

Sợi vật liệu bằng nhựa ABS:

Là vật liệu tổng phù hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ với được áp dụng nhiều nhất mang lại máy in 3 chiều FDM sơ cấp. Đặc tính của vật liệu bằng nhựa ABS là bao gồm độ bền cao, chiu lực tốt , chịu được nhiệt độ cao, linh hoạt. Các thành phầm tạo ra từ vật liệu in 3 chiều là nhựa ABS được ứng dụng trong công nghiệp: tiếp tế ống cống, ống hóa học thải, linh phụ kiện ô tô, mức sử dụng nhà bếp…

Nhựa PLA:

Là nhựa nhiệt độ dẻo phân huỷ sinh học. Vật liệu bằng nhựa có nguồn gốc từ những nguồn tái sinh sản như bột ngô, mía, của sắn.Bản chất thuở đầu của PLA tất cả màu vào suốt yêu cầu nó rất có thể dễ dàng nhuộm thành bất cứ màu gì hay bất kể sắc độ đậm nhạt nào cũng được và có tác dụng phát sáng sủa trong buổi tối. Lúc chọn vật tư in 3 chiều là nhựa PLA thì sẽ không còn bền và dẻo như nhựa ABS nhưng lại nhựa PLA cứng và khỏe hơn ABS nên đôi khi khó sản xuất gia công đối với những chi tiết ở những phần tử phải chèn ghép vào nhau như khớp nối chẳng hạn.

Nhựa Resin:

Là một một số loại nhựa tổng hòa hợp thường được dùng trong công nghệ in SLA nhiều hơn thế thay bởi ABS với PLA vốn hay sử dụng với công nghệ FDM. Resin có rất nhiều loại, đa phần sử dụng được là phần nhiều loại có thể ngưng kết dưới ảnh hưởng tác động của tia UV, tức là bao gồm những chất như acrylics, epoxies, urethanes, polyesters, silicones….

-Kim loại:Đặc điểm của group vật liệu này là hay được xử trí ở dạng bột, khi in ra thành phẩm tất cả độ cứng và chất lượng độ bền cao, có thể sử dụng trực tiếp. Một vài vật liệu in 3D sắt kẽm kim loại phổ biến hoàn toàn có thể kể đến như: nhôm (alunium), dẫn xuất cacbon, thép ko gỉ, vàng, bạc tình ( là vật tư in 3d được thực hiện trong thiết bị in 3 chiều nữ trang), titanium…

-Các loại vật tư khác:Các loại vật liệu khác cũng khá được sử dụng trong công nghệ in 3D hoàn toàn có thể kể mang đến như: socola, 2 lần bán kính (được cần sử dụng trong in 3d thực phẩm); đất sét (dùng trong in 3 chiều sản xuất những sản phẩm bằng tay thủ công mỹ nghệ) hoặc mô, tế bào (dùng trong 3d printing).

Các vật liệu in 3D bây giờ dù vẫn còn đó đang là một trong những hạn chế cho vấn đề ứng dụng công nghệ này vào đời sống, dứt nó đang được thế giới liên tục nghiên cứu cùng phát triển, trong tương lai không xa, các loại vật liệu này vẫn ngày càng nhiều chủng loại hơn, đáp ứng được nhiều mục tiêu sử dụng không giống nhau của nhỏ người.

Nhìn chung, in 3 chiều là ngành technology đang bên trên đà trở nên tân tiến và hứa hẹn sẽ đóng góp góp một phần quan trọng trong cuộc cách mạng 4.0 – giúp chuyển đổi cách thức mà nhân loại này vận hành.

In 3 chiều nhựa phát triển thành một phương thức tạo mẫu đặc trưng và tiếp tế bồi đắp kim loại rất tốt hiện thịnh hành trong những ngành như hàng không vũ trụ với y học.
nội dung bài viết này xem xét những kiến ​​thức cơ bản về in 3D, bao gồm các technology và vật liệu in 3 chiều chính, ưu điểm của in 3d so với các quy trình tương đương và các ứng dụng thịnh hành của in 3D. 

In 3 chiều là gì?

In 3D là một công nghệ sản xuất và sản xuất nguyên chủng loại kỹ thuật số, chế tạo từng lớp một các thành phần bằng nhựa hoặc kim loại. Nó còn gọi là sản xuất đắp lớp vì vật tư được thêm từ từ để sản xuất bộ phận, trái ngược với các quy trình tiếp tế trừ đi, chẳng hạn như gia công cơ khí đúng mực CNC, giảm laser, cắt plasma, tia nước, dập,... Sa thải vật liệu để sinh sản thành vật tư thô .Các nhiều loại máy in 3 chiều khác nhau chuyển động theo các cách khác nhau, mặc dù chúng thường có chung một số điểm lưu ý cơ bản. Toàn bộ các trang bị in 3 chiều đều được tinh chỉnh bởi những hướng dẫn của dòng sản phẩm tính (ở dạng mã G) cùng hoạt động bằng cách biến nguyên liệu thô, ví dụ: kim loại dạng bột, nhựa lỏng hoặc sợi nhựa nhiệt dẻo, thành một ngoài mặt mới, mỗi lần một lớp, cho tới khi dứt 3D đối tượng người dùng được xây dựng.Mặc dù phân phối bồi đắp quality sản xuất vẫn phát triển, máy in 3 chiều vẫn đa số được thực hiện như một vẻ ngoài tạo mẫu. Điều này là vì chúng có chi phí ban đầu rất thấp, ko yêu cầu phép tắc và in rất nhanh các món đồ một lần.
*

 

Các technology in 3d ngày nay

In 3D gồm một số công nghệ sản xuất chế tạo các phần tử theo từng lớp. Mỗi loại khác biệt về bí quyết chúng chế tác thành các phần tử bằng vật liệu bằng nhựa và sắt kẽm kim loại và có thể khác nhau về tuyển lựa vật liệu, độ hoàn thành bề mặt, độ bền cũng như tốc độ và ngân sách sản xuất. 

- tế bào hình ngọt ngào và lắng đọng hợp độc nhất (FDM)

Mô hình và lắng đọng nóng rã (FDM), đôi lúc được call là sản xuất dây tóc lạnh chảy (FFF), là một công nghệ in 3d in dây tóc nhựa nhiệt độ dẻo bằng cách làm nóng nó cho trạng thái nóng chảy, tiếp đến đùn nó qua vòi phun trên đầu in đang đưa động.FDM hoạt động bằng cách đùn một dòng vật liệu nhiệt dẻo ổn định định từ trên đầu in dịch rời dọc theo hai trục (theo hướng dẫn của sản phẩm tính); vật tư ép đùn chế tạo ra thành hình dạng 2d trên nệm in, nguội đi và sau cuối đông quánh lại. Sau đó, đầu in được nâng lên dần dần để dịch rời lên lớp 2 chiều tiếp theo, lớp này được in lên bên trên lớp đầu tiên và quá trình này lặp lại cho đến khi toàn cục hình dạng 3d được in.Do có nhiều loại đồ gia dụng liệu, năng lực chi trả và tài năng sử dụng trong môi trường phi công nghiệp, FDM là công nghệ in 3 chiều chiếm ưu thế cho tất cả những người tiêu cần sử dụng và cũng khá được sử dụng rộng thoải mái trong môi trường chuyên nghiệp như một giải pháp tạo mẫu. 

- chuyên môn in lập thể (SLA)

Stereolithography (SLA) là 1 trong những dạng quang quẻ trùng thích hợp trong thùng sử dụng chùm tia tia laze để tạo nên các hình dạng 3 chiều trong thùng silicone lỏng cảm quang. Quy trình SLA hoạt động bằng phương pháp di chuyển một chùm tia laser tất cả độ triệu tập cao theo một mô hình đúng đắn trong thùng nhựa.Bởi vì chưng nhựa nhạy bén với ánh sáng, chùm tia laze có thể xử lý cùng hóa rắn nhựa, nhưng chỉ ở phần lớn khu vực đúng đắn mà nó được hội tụ. Điều này có thể chấp nhận được máy in 3d SLA tạo thành thành hình dạng 2d rắn trong nhựa lỏng trước khi dịch rời dần nền bản dựng để dịch chuyển lên lớp tiếp theo. (Công nghệ quang quẻ trùng hợp tất cả liên quan, xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP), áp dụng máy chiếu thay vị chùm tia laze.)SLA là một trong những quy trình in 3d chính xác, tạo ra các phần tử nhựa giòn với mặt phẳng nhẵn. Nó được áp dụng để tạo ra mẫu và trong các nghành như các nha sĩ và cung cấp đồ trang sức. 

- Thiêu kết Laser tinh lọc (SLS)

Thiêu kết laze tinh lọc (SLS) là technology in 3 chiều sử dụng chùm tia laze để thiêu kết những hạt vật liệu dạng bột, điển hình nổi bật là nylon hoặc polyamit. Trong quy trình SLS, giường in được lấp một lớp bột mỏng. Sau đó, một tia tia laze do laptop điều khiển đang vẽ một hình dạng 2d trong bột, kết hợp các hạt và tạo thành một hình trạng rắn.Sau khi lớp 2 chiều hoàn tất, giường in sẽ di chuyển theo từng bước một để được cho phép in các lớp kế tiếp. Do phần in luôn được phủ bọc bởi bột ko kết dính cho nên nó không yêu mong các cấu trúc hỗ trợ (một các loại giàn giáo in được thực hiện trong các công nghệ như FDM nhằm giữ những phần lại với nhau).SLS được sử dụng trong cả thêm vào nguyên mẫu mã và sản xuất cân nặng thấp. Ưu điểm bao hàm tự bởi vì hình học tập và năng lực in một số phần tử được đóng góp gói dày đặc trong một lệnh in. 

- Kết hợp các phản lực (MJF)

Multi Jet Fusion (MJF), được phát triển bởi doanh nghiệp in vĩ đại HP, là một trong những quy trình in 3 chiều nhiệt hạch trên chóng bột khác để sản xuất các phần tử polyme. Nó tựa như như SLS, nhưng vậy vì thực hiện tia laze để thiêu kết các hạt bột, nó sẽ tủ một một số loại mực quan trọng lên bột giúp hấp thụ ánh nắng hồng ngoại; ánh nắng hồng ngoại tiếp đến được hướng về phía bột, tạo ra sự vừa lòng nhất của các hạt.MJF hoàn toàn có thể được xem là sự phối hợp giữa SLS và phun chất kết bám - một các bước thường được thực hiện để chế tạo các bộ phận kim loại. 

- vật liệu phun

Đừng nhầm lẫn với phun hóa học kết dính, phun vật liệu là 1 họ quá trình in 3 chiều riêng biệt, trong các số ấy đầu in phun ngọt ngào và lắng đọng vật liệu theo từng lớp. Quy trình phun vật tư hoạt động bằng cách phun tất cả chọn lọc vật tư phản ứng quang học lên bàn in, tiếp nối xử lý nó bởi tia UV, hơi kiểu như SLA, nhưng không tồn tại thùng cất chất lỏng.Quá trình lặp lại, từng lớp một, cho đến khi phần hoàn thành. Một trong những máy in sử dụng kĩ năng phun liên tiếp trong khi phần nhiều máy in khác sử dụng công dụng thả theo yêu thương cầu. đồ vật in 3d phun vật tư thường in bằng photopolyme sức nóng rắn lỏng cùng chúng hoàn toàn có thể thể hiện những đặc tính vật tư khác nhau. 

- Nung chảy laser tinh lọc (SLM)

Nung tan laser tinh lọc (SLM) là một trong những quy trình phân phối phụ gia kim loại và là một trong những bề ngoài in 3D đặc biệt nhất để sản xuất phần tử sử dụng cuối.SLM, một dạng bội phản ứng tổng phù hợp trên giường bột, như là với SLS ở chỗ nó sử dụng tia laze hướng vào một lớp bột kim loại. Mặc dù nhiên, các hạt hoàn toàn có thể được nấu nướng chảy trọn vẹn thay do chỉ thiêu kết và quy trình này được thực hiện để xử lý các loại bột kim loại khác nhau thay bởi vì nylon cùng polyamide. Một điểm khác biệt nữa là SLM thường yêu cầu buồng in bí mật có cất khí trơ. Những cải tiến trong công nghệ SLM đã tạo cho nó đổi mới một giải pháp thay cụ thực sự cho gia công và đúc.SLM có rất nhiều cách áp dụng khác nhau, từ sản xuất mẫu sắt kẽm kim loại nhanh đến thêm vào các phần tử hàng không vũ trụ áp dụng cuối và cấy ghép y tế bởi titan. 

- Thiêu kết Laser sắt kẽm kim loại trực tiếp (DMLS)

Thiêu kết laze sắt kẽm kim loại trực tiếp (DMLS) là một hiệ tượng khác của sản xuất phụ gia nhiệt độ hạch dạng giường bột mang lại các phần tử kim loại. DMLS như thể SLS ở phần nó sử dụng tia laze nhằm thiêu kết những hạt; mặc dù nhiên, nó được áp dụng cho sắt kẽm kim loại hơn là nylons. DMLS cũng giống như SLM theo nhiều cách, cơ mà tia laser của nó không làm cho tan chảy hoàn toàn vật liệu thô như SLM. Như vậy, DMLS hay được giới hạn ở các kim loại tổng hợp kim loại. 

- hóa học kết dính

Phun chất kết dính là 1 trong quy trình in 3D lạ mắt sử dụng hóa học kết dính để tạo nên các thành phần từ bột kim loại, cat hoặc gốm. Quá trình phun chất kết dính hoạt động bằng phương pháp phủ lớp bột lên chóng in, kế tiếp phun bột có chọn lọc bằng chất kết bám (một nhiều loại keo) nhằm tạo hình trạng 2D. Ví dụ, hóa học kết dính dạng keo liên kết các hạt bột với nhau thay vày thiêu kết bọn chúng lại với nhau. Căn cơ xây dựng sau đó dịch chuyển để chất nhận được máy in link lớp tiếp theo, v.v.Các thành phần phun chất kết dính thường rất cần phải xử lý sức nóng hoặc thấm (bằng vật tư khác) sau thời điểm in, để sa thải vật liệu kết dính với gia cố đưa ra tiết.