Công nghệ in 3D nhựa đã và đang phát triển nhanh chóng, mang lại nhiều sự lựa chọn cho người dùng với các công nghệ khác nhau. Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, mỗi loại công nghệ in 3D nhựa có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xếp hạng các loại công nghệ in 3D nhựa dựa trên các yếu tố kỹ thuật như độ chính xác, tốc độ in, chi phí, và các yếu tố khác như độ phổ biến và tính dễ sử dụng.
1. In 3D nhựa là gì?
In 3D nhựa là quá trình sử dụng các công nghệ in 3D để tạo ra các vật thể từ nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa lỏng. Thông qua việc xếp chồng các lớp nhựa liên tiếp, máy in 3D có thể tạo ra các sản phẩm từ thiết kế kỹ thuật số, tạo nguyên mẫu, linh kiện cơ khí, bộ phận y tế như chân tay giả, mô hình giải phẫu, hỗ trợ giáo dục qua mô hình trực quan và sản xuất khuôn đế giày, phụ kiện, trang sức trong ngành thời trang.
2. Có mấy loại công nghệ in 3D nhựa?
Hiện nay, có nhiều loại công nghệ in 3D nhựa phổ biến, bao gồm FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithography), SLS (Selective Laser Sintering), DLP (Digital Light Processing), và PolyJet. Mỗi công nghệ có đặc điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với các yêu cầu khác nhau về độ chính xác, chi phí, và tốc độ in.
2.1. FDM (Fused Deposition Modeling)
2.1.1. Nguyên lý hoạt động
In 3D FDM (Fused Deposition Modeling) là công nghệ in 3D sử dụng nhựa nhiệt dẻo ở dạng sợi. Máy in FDM làm nóng chảy nhựa và đùn từng lớp lên bàn in theo thiết kế đã được tạo sẵn.
2.1.2. Ưu điểm kỹ thuật
- Chi phí thấp: FDM là công nghệ in 3D nhựa phổ biến nhất và cũng có chi phí rẻ nhất, cả về máy in và vật liệu nhựa.
- Dễ sử dụng: FDM dễ vận hành, bảo trì, và phù hợp cho người mới bắt đầu.
- Vật liệu đa dạng: Có thể in bằng nhiều loại nhựa như PLA, ABS, PETG, TPU, và thậm chí là các vật liệu composite như nhựa gia cố sợi carbon.
2.1.3. Nhược điểm kỹ thuật
- Độ chính xác không cao: Do các lớp in khá dày, thường là từ 100 đến 300 micron, các chi tiết nhỏ có thể không được in chính xác.
- Bề mặt in thô: Bề mặt sản phẩm in bằng FDM thường có vân lớp rõ ràng, cần phải qua quá trình hậu kỳ để mịn màng hơn.
2.1.4. Ứng dụng
- Tạo mẫu nhanh và in các chi tiết lớn nhưng không đòi hỏi độ chính xác cao.
- Phù hợp với in các mô hình cơ khí, mẫu thử, và vật dụng hàng ngày.
2.1.5. Máy in 3D FDM MD-400D
Máy in 3D đầu đùn kép độc lập MD-400D được thiết kế cho các doanh nghiệp, cho phép in các nguyên mẫu phức tạp và tăng gấp đôi năng suất. Với hệ thống IDEX, máy sở hữu hai đầu đùn riêng biệt có thể di chuyển độc lập trên trục X, cho phép in hai mô hình cùng lúc, giúp giảm một nửa thời gian chờ. Khối lượng in lớn 400 x 400 x 400mm đáp ứng nhu cầu in các sản phẩm có kích thước lớn. Ngoài ra, máy còn tích hợp chế độ phản chiếu và chế độ sao chép, giúp tối ưu thời gian in, giảm thời gian chờ xuống 50%.
Khối lượng in 400 x 400 x 400mm Có chế độ phản chiếu và chế độ sao chép, giảm thời gian chờ xuống 50% Tốc độ in: 50mm/giây Các bộ phận hỗ trợ được in bằng sợi in hòa tan trong nước Tự động phát hiện sợi, khi hết sợi nhựa, máy in sẽ dừng in và đưa ra cảnh báo |
|
| Tôi muốn được tư vấn máy in 3D FDM |
Có thể bạn quan tâm:
TOP 5 NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT VỀ CÔNG NGHỆ IN 3D FDM
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ IN 3D FDM VÀ DÒNG MÁY IN NÊN MUA NĂM 2024
Mingda, BigRep, Raise3D – Đâu là hãng máy in 3D FDM phù hợp cho công nghiệp
2.2. SLA (Stereolithography)
2.2.1. Nguyên lý hoạt động
SLA (Stereolithography) là công nghệ in 3D sử dụng laser để làm cứng từng lớp nhựa lỏng trong một bể nhựa quang học (resin) theo từng lớp.
2.2.2. Ưu điểm kỹ thuật
- Độ chính xác cao: SLA có thể in với độ phân giải cao, với các lớp mỏng từ 25 đến 100 micron, cho phép tạo ra các chi tiết cực kỳ chính xác.
- Bề mặt mịn: Các sản phẩm in SLA có bề mặt rất mịn, hầu như không cần hậu kỳ.
2.2.3. Nhược điểm kỹ thuật
- Chi phí cao: Máy in SLA và nhựa resin có giá thành cao hơn nhiều so với FDM.
- Tốc độ in chậm: In SLA có tốc độ in chậm hơn in 3D FDM, đặc biệt là với các mô hình lớn.
- Nhựa resin độc hại: Resin là vật liệu khá độc và cần được xử lý cẩn thận, bao gồm cả việc bảo quản và xử lý sau khi in.
2.2.4. Ứng dụng
- In các chi tiết nhỏ yêu cầu độ chính xác cao như đồ trang sức, mô hình nha khoa, và các chi tiết cơ khí phức tạp.
- Phù hợp với các ngành công nghiệp cần mẫu thử có độ chi tiết cao và bề mặt mịn.
2.2.5. Máy in 3D SLA Formlabs Form 1+
Formlabs Form 1+ là máy in SLA giá rẻ đầu tiên trên thế giới, có khả năng tạo ra sản phẩm với chất lượng và độ phân giải vượt trội. Máy in này có tốc độ in khá nhanh và cho phép người dùng dễ dàng kiểm soát quá trình in. Ngoài ra, máy có thể in các chi tiết nhỏ và việc tách sản phẩm ra khỏi máy được người dùng đánh giá là khá thuận tiện.
Tìm hiểu thêm: Công nghệ in 3D SLA (Stereolithography) là gì?
2.3. SLS (Selective Laser Sintering)
2.3.1. Nguyên lý hoạt động
Công nghệ in 3D nhựa SLS (Selective Laser Sintering) sử dụng laser để nung chảy bột nhựa (thường là nylon hoặc polyamide) thành các lớp liên tiếp để tạo ra mô hình 3D.
2.3.2. Ưu điểm kỹ thuật
- Độ bền cơ học cao: Sản phẩm in bằng SLS có độ bền cơ học cao hơn nhiều so với FDM và SLA, nhờ vào cấu trúc bột nung chảy.
- Không cần hỗ trợ: Vì quá trình in sử dụng bột làm vật liệu hỗ trợ tự nhiên, không cần tạo thêm cấu trúc hỗ trợ như trong FDM và SLA.
2.3.3. Nhược điểm kỹ thuật
- Chi phí cao: Máy in SLS có giá thành cao, và vật liệu bột cũng đắt đỏ.
- Bề mặt thô: Dù có độ bền cao, bề mặt của sản phẩm in SLS thường thô ráp và cần xử lý hậu kỳ.
2.3.4. Ứng dụng
- Sản xuất các chi tiết kỹ thuật cần độ bền cao, như bộ phận cơ khí hoặc các sản phẩm nhựa có tính năng kỹ thuật cao.
- Phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ và các chi tiết có hình dạng phức tạp.
2.3.5. Máy in 3D SLS Formlabs Fuse 1
Formlabs Fuse 1 với thiết kế nhỏ gọn và khả năng tái sử dụng bột lên đến 70% đã được các kỹ sư đánh giá cao. Máy có khả năng in với độ dày lớp tối thiểu 0.1 mm và thể tích làm việc tối đa 165x165x320mm, giúp đảm bảo quy trình sản xuất liên tục.
Đọc thêm: SO SÁNH CÁC CÔNG NGHỆ IN 3D: FDM, SLA, SLS VÀ MỘT VÀI DÒNG MÁY IN
2.4. DLP (Digital Light Processing)
2.4.1. Nguyên lý hoạt động
DLP (Digital Light Processing) là công nghệ in 3D nhựa sử dụng máy chiếu ánh sáng để làm cứng từng lớp resin, tương tự như SLA nhưng thay vì dùng laser, DLP sử dụng ánh sáng chiếu qua màn hình.
2.4.2. Ưu điểm kỹ thuật
- Tốc độ in nhanh: DLP có thể in nhanh hơn SLA vì toàn bộ lớp resin được làm cứng cùng một lúc thay vì từng điểm.
- Độ chi tiết cao: Cũng như SLA, DLP có thể đạt độ chính xác cao, đặc biệt là ở các chi tiết nhỏ.
2.4.3. Nhược điểm kỹ thuật
- Chi phí cao: Giống như SLA, DLP cũng đắt đỏ cả về thiết bị lẫn vật liệu.
- Cần xử lý hậu kỳ: Resin sau khi in cần được xử lý thêm để hoàn tất việc làm cứng và an toàn khi sử dụng.
2.4.4. Ứng dụng
Phù hợp với in các chi tiết nhỏ yêu cầu độ chi tiết cao như trong nha khoa, trang sức, và các mô hình nghệ thuật.
2.4.5. Máy in 3D DLP Raise3D DF2
Raise3D DF2 là máy in 3D sử dụng công nghệ Digital Light Printing (DLP) toàn diện, nổi bật với khả năng in nhanh, bề mặt sản phẩm mịn màng, chi tiết sắc nét và độ tin cậy cao. Máy in DF2 đã được tối ưu hóa để phục vụ cho việc tạo mẫu kỹ thuật, hỗ trợ sản xuất và sản xuất quy mô nhỏ với nhiều loại nhựa kỹ thuật chất lượng cao. Công nghệ RFID tích hợp giúp theo dõi quy trình từ khâu in, rửa đến xử lý, giảm thiểu thời gian lao động và chi phí.
Máy in 3D Digital Light Printing (In kỹ thuật số bằng ánh sáng) |
|
| Nhận tư vấn ngay |
2.5. PolyJet
2.5.1. Nguyên lý hoạt động
PolyJet là công nghệ in 3D phun từng giọt nhựa lỏng (photopolymer) và làm cứng chúng ngay lập tức bằng ánh sáng UV. Công nghệ này cho phép in đa vật liệu và màu sắc trong một lần in.
2.5.2. Ưu điểm kỹ thuật
- In đa vật liệu: PolyJet có khả năng in nhiều loại vật liệu và màu sắc khác nhau trong một mô hình, tạo ra các sản phẩm có độ phức tạp cao về cấu trúc và màu sắc.
- Bề mặt mịn và chính xác: In PolyJet có độ phân giải cao và bề mặt mịn, tương tự như SLA và DLP.
2.5.3. Nhược điểm kỹ thuật
- Chi phí cực kỳ cao: Đây là một trong những công nghệ in 3D đắt nhất, cả về máy in lẫn vật liệu.
- Tốc độ in không cao: Dù cho khả năng đa vật liệu, tốc độ in của PolyJet thường chậm hơn so với FDM và DLP.
2.5.4. Ứng dụng
In các mô hình 3D phức tạp đòi hỏi sự kết hợp của nhiều loại vật liệu và màu sắc như trong sản xuất giày, mô hình y học, và thiết kế sản phẩm cao cấp.
2.5.5. Máy in 3D PolyJet Stratasys J750/J735
Máy in 3D Stratasys J750/J735 cho phép bạn tối ưu hóa và tiết kiệm quy trình sản xuất các mô hình từ nhiều loại vật liệu khác nhau trên cùng một khay in và trong cùng một công việc in. Với máy in 3D J750/J735, bạn có thể chỉ định màu sắc cho các phần của mô hình ngay từ giai đoạn thiết kế (bằng phần mềm CAD), sau đó lưu mô hình dưới dạng tệp VRML và in mô hình với màu sắc mong muốn.
3. Xếp hạng dựa trên các yếu tố kỹ thuật và ứng dụng
Công nghệ | Độ chính xác | Tốc độ in | Chi phí | Chất lượng bề mặt | Vật liệu sử dụng | Ứng dụng chính |
FDM (Fused Deposition Modeling) | Thấp - Trung bình | Nhanh | Thấp | Thô, có vân lớp | PLA, ABS, PETG, TPU, sợi gia cố carbon | Tạo mẫu nhanh, mô hình cơ khí, chi tiết lớn không yêu cầu độ chính xác cao |
SLA (Stereolithography) | Rất cao | Chậm | Cao | Mịn | Nhựa resin quang học | Trang sức, nha khoa, chi tiết kỹ thuật cao với bề mặt mịn |
SLS (Selective Laser Sintering) | Trung bình - Cao | Trung bình | Cao | Thô | Nylon, Polyamide, bột nhựa kỹ thuật | Bộ phận cơ khí, sản phẩm có độ bền cao, chi tiết phức tạp |
DLP (Digital Light Processing) | Cao | Nhanh hơn SLA | Cao | Mịn | Nhựa resin | Nha khoa, mô hình chi tiết nhỏ, trang sức, mô hình nghệ thuật |
PolyJet | Rất cao | Chậm | Rất cao | Rất mịn, đa màu | Photopolymer, đa vật liệu | Mô hình phức tạp, đa vật liệu, sản phẩm yêu cầu màu sắc và tính chất đa dạng |
3.1. FDM (Fused Deposition Modeling)
In 3D FDM là lựa chọn phổ biến nhất trong các công nghệ in 3D, đặc biệt phù hợp với những người mới bắt đầu và những ai có ngân sách hạn chế. Với chi phí thấp cả về thiết bị lẫn vật liệu, FDM dễ dàng tiếp cận và vận hành. Máy in FDM hoạt động bằng cách đùn nhựa nhiệt dẻo theo từng lớp để tạo nên mô hình.
3.2. SLA (Stereolithography)
SLA là một trong những công nghệ in 3D nhựa lâu đời và đáng tin cậy nhất, đặc biệt nổi bật với khả năng tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao và bề mặt mịn màng. SLA sử dụng tia laser để làm cứng từng lớp nhựa resin lỏng, cho phép tạo ra các chi tiết cực kỳ nhỏ và phức tạp.
3.3. SLS (Selective Laser Sintering)
SLS nổi bật với khả năng in các chi tiết có độ bền cao và không cần sử dụng vật liệu hỗ trợ. Công nghệ này sử dụng tia laser để nung chảy từng lớp bột nhựa, thường là nylon hoặc polyamide, và tạo thành các sản phẩm có độ bền cơ học rất tốt.
3.4. DLP (Digital Light Processing)
DLP là một công nghệ tương tự như SLA nhưng sử dụng nguồn sáng kỹ thuật số để làm cứng các lớp resin. Điều này giúp DLP có tốc độ in nhanh hơn so với SLA, nhưng vẫn giữ được chất lượng và độ chính xác cao.
3.5. PolyJet
PolyJet là một trong những công nghệ in 3D nhựa tiên tiến nhất hiện nay, cho phép in đa vật liệu và nhiều màu sắc trong một lần in. Công nghệ này phun từng lớp nhựa lỏng và làm cứng chúng bằng tia UV, cho phép tạo ra các sản phẩm có độ phức tạp và chi tiết cao.
Mỗi công nghệ có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và sự lựa chọn tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Hãy cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố kỹ thuật và chi phí trước khi quyết định đầu tư vào công nghệ in 3D phù hợp.
Bạn yêu thích công nghệ nhưng cảm thấy cơ hội nghề nghiệp còn hạn chế?
| Tôi muốn có cơ hội việc làm mảng công nghệ |
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Số điện thoại: (+84)905300382
Email: sales@vinnotek.com
Website: https://vinnotek.com/
LinkedIn: https://tinyurl.com/VINNOTEKlinkedin
Facebook: https://tinyurl.com/VINNOTEK
