Công nghệ in 3D PolyJet đang trở thành lựa chọn hàng đầu trong ngành thiết kế và y tế nhờ khả năng tạo mẫu độ phân giải cao, in đa màu sắc và vật liệu trong một lần in. Với các ưu điểm nổi bật về độ chi tiết, tính thẩm mỹ và ứng dụng linh hoạt, PolyJet là giải pháp lý tưởng cho những sản phẩm đòi hỏi độ chính xác và chất lượng hoàn thiện tối ưu. Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nguyên lý, vật liệu, ứng dụng cũng như ưu điểm vượt trội của công nghệ in 3D PolyJet.
Tổng quan công nghệ in 3D PolyJet: Nguyên lý, ưu điểm và ứng dụng nổi bật
1. Giới thiệu chung về công nghệ in 3D PolyJet
Công nghệ in 3D PolyJet một trong những phương pháp in hiện đại nhất hiện nay, nổi bật với khả năng in độ phân giải cực cao, bề mặt mịn và hỗ trợ in đa vật liệu, đa màu sắc trong cùng một lần in. PolyJet sử dụng nhựa photopolymer được phun thành lớp mỏng và làm cứng bằng tia UV, cho phép tạo ra các chi tiết sắc nét, chân thực như sản phẩm khuôn đúc. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các bản mẫu thiết kế cao cấp, mô hình y tế và sản phẩm tiêu dùng tinh xảo.
Tuy nhiên, công nghệ này có chi phí đầu tư cao, vật liệu in đắt đỏ và tính cơ học chưa mạnh bằng các công nghệ như FDM hay SLS. PolyJet phù hợp nhất với các doanh nghiệp cần độ chính xác cao, chất lượng thẩm mỹ tối ưu và những mẫu in phức tạp thay vì sản xuất hàng loạt. Thông qua bài viết này có thể giải đáp thắc mắc cho các bạn mới nhập môn về công nghệ in 3D là gì và công nghệ in 3D PolyJet đóng vai trò như thế nào.
2. Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D PolyJet
Công nghệ PolyJet hoạt động tương tự máy in phun màu, nhưng thay vì mực, nó phun nhựa photopolymer lỏng cực nhỏ (droplets) lên bề mặt bản in theo từng lớp mỏng chỉ khoảng 16 μm. Ngay sau khi nhựa được phun, từng lớp được chiếu tia UV để làm cứng – đảm bảo độ chính xác và kết dính tốt giữa các lớp.
2.1. Chuyển CAD → file in (chia lớp mô hình 3D)
Quá trình bắt đầu bằng việc thiết kế mô hình 3D trên phần mềm CAD (Computer-Aided Design). Sau đó, phần mềm in sẽ chuyển đổi mô hình này thành từng lớp mỏng (layer), thường dày khoảng 16 micromet, định nghĩa rõ từng đường nét và chi tiết nhỏ nhất của sản phẩm. File in này thường có định dạng STL hoặc OBJ và sẽ được truyền tới máy in PolyJet để xử lý tiếp.
2.2. Phun vật liệu (jetting photopolymer)
Máy in PolyJet sử dụng hệ thống đầu phun vi mô để phun từng giọt nhỏ của nhựa photopolymer lên bề mặt bàn in. Khác với công nghệ FDM chỉ sử dụng một đầu đùn, PolyJet có nhiều đầu phun hoạt động đồng thời, cho phép phủ đều nhiều loại vật liệu hoặc màu sắc trong cùng một lớp in. Mỗi lớp được xây dựng cực kỳ chính xác và liên tục.
2.3. Chiếu UV tức thời (curing)
Ngay sau khi lớp photopolymer được phun xong, đèn UV tích hợp sẽ chiếu sáng trực tiếp lên bề mặt để làm cứng lớp vật liệu đó ngay lập tức. Việc làm đông cứng tức thời này giúp lớp in ổn định, bám dính tốt và chuẩn bị sẵn cho lớp tiếp theo. Quá trình này diễn ra rất nhanh, giúp rút ngắn đáng kể thời gian in mà vẫn giữ độ chính xác cao.
2.4. Lặp lại quy trình cho đến khi hoàn tất mô hình
Bàn in sẽ tự động hạ thấp xuống một khoảng đúng bằng độ dày lớp in (khoảng 16–32 μm), và đầu phun tiếp tục làm việc cho lớp tiếp theo. Quá trình phun – chiếu UV – hạ bàn in cứ thế lặp lại cho đến khi toàn bộ mô hình 3D được hoàn thiện đầy đủ.
2.5. Loại bỏ vật liệu hỗ trợ (support removal)
Trong quá trình in các chi tiết phức tạp (như phần nhô, lỗ rỗng, hình dạng cong), PolyJet sẽ đồng thời in vật liệu hỗ trợ dạng gel mềm để giữ kết cấu ổn định. Sau khi in xong, lớp gel này có thể dễ dàng được loại bỏ bằng tay, hoặc rửa bằng nước áp lực thấp hoặc dung dịch đặc biệt, giúp giữ nguyên các chi tiết nhỏ mà không làm hư hỏng sản phẩm chính.
3. Ưu điểm của in 3D PolyJet
PolyJet là một trong những công nghệ in 3D tiên tiến nhất hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành đòi hỏi độ chính xác cao như y tế, thiết kế sản phẩm và sản xuất công cụ mẫu. Nhờ khả năng tạo mẫu trực quan, tốc độ in nhanh và hỗ trợ đa vật liệu, PolyJet trở thành lựa chọn hàng đầu khi yêu cầu tính thẩm mỹ và độ phức tạp chi tiết.
- Độ chính xác và chi tiết cực cao
PolyJet có khả năng in với lớp mỏng đến 16 micron, mang lại độ phân giải cực cao và chi tiết siêu mịn, lý tưởng để tạo mẫu trình diễn hoặc các chi tiết phức tạp cần tính thẩm mỹ cao. - In đa vật liệu và đa màu trong một lần in
Công nghệ này cho phép kết hợp nhiều vật liệu có tính chất khác nhau (cứng, mềm, trong suốt, mờ…) và nhiều màu sắc chỉ trong một bản in. Điều này đặc biệt có lợi khi mô phỏng sản phẩm thực tế hoặc thiết kế y tế. - Mô phỏng chính xác vật liệu thực
PolyJet hỗ trợ in các vật liệu mô phỏng đặc tính của cao su, nhựa cứng, silicone hoặc mô mềm trong y học, giúp người dùng kiểm tra chức năng và thiết kế mà không cần đến khuôn đúc. - Dễ xử lý sau in – vật liệu hỗ trợ tan trong nước
Không cần gỡ thủ công như công nghệ FDM, vật liệu hỗ trợ của PolyJet thường ở dạng gel dễ rửa sạch bằng nước, tiết kiệm thời gian và giữ được độ chính xác của sản phẩm. - Ứng dụng đa dạng
Từ mô hình cơ khí, sản phẩm tiêu dùng, dụng cụ y tế đến thiết bị hỗ trợ sản xuất, PolyJet đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe về hình thức và độ chi tiết.
4. Ứng dụng nổi bật của in 3D PolyJet
Với khả năng in đa vật liệu, độ phân giải cực cao và bề mặt mịn, công nghệ PolyJet đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là những ứng dụng tiêu biểu nhất của công nghệ này:
4.1. Thiết kế sản phẩm và tạo mẫu nhanh
PolyJet là công nghệ lý tưởng trong giai đoạn phát triển sản phẩm, giúp tạo ra nguyên mẫu có hình dáng, chất liệu và cảm giác giống với sản phẩm cuối cùng. Với khả năng in độ phân giải cao và phối hợp nhiều vật liệu, các nhà thiết kế có thể nhanh chóng thử nghiệm, tinh chỉnh và rút ngắn chu trình thiết kế.
4.2. Mô hình y tế và đào tạo phẫu thuật
PolyJet cho phép tạo ra các mô hình y tế chính xác, từ mô mềm đến cấu trúc xương, giúp sinh viên và bác sĩ phẫu thuật luyện tập kỹ năng, lập kế hoạch trước khi mổ hoặc mô phỏng tình huống y khoa thực tế. Tính năng in nhiều vật liệu cho phép mô phỏng kết cấu giải phẫu như mô cơ, dây chằng hoặc mô bệnh lý.
4.3. Sản phẩm tiêu dùng và mô hình thẩm mỹ cao
Công nghệ này đặc biệt phù hợp cho các sản phẩm có yêu cầu cao về hình thức như mẫu kính, đồ gia dụng, phụ kiện thời trang… PolyJet mang lại bề mặt mịn, màu sắc trung thực và chi tiết sắc nét – giúp khách hàng dễ dàng đánh giá và phản hồi trước khi sản xuất hàng loạt.
4.4. Dụng cụ và thiết bị hỗ trợ sản xuất
PolyJet cũng được sử dụng để in các đồ gá, khuôn đúc tạm thời hoặc thiết bị hỗ trợ sản xuất với tốc độ nhanh và độ chính xác cao. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm chi phí so với các phương pháp truyền thống.
5. Vật liệu sử dụng khi 3D PolyJet
Công nghệ PolyJet sử dụng nhựa photopolymer lỏng, được làm cứng tức thì bằng tia UV, cho phép tạo nên chi tiết có độ mịn và độ chính xác cực cao. Đặc biệt, PolyJet hỗ trợ in đa vật liệu và đa màu trong một lần in, giúp mô phỏng được sản phẩm thực tế với chất lượng cao.
Một số nhóm vật liệu phổ biến gồm:
- Vật liệu cứng tiêu chuẩn (Rigid Photopolymer): Mô phỏng nhựa ABS, thích hợp để tạo mẫu kỹ thuật hoặc sản phẩm có bề mặt sắc nét.
- Vật liệu dẻo và đàn hồi (Rubber-like): Có thể uốn cong, mô phỏng cao su hoặc silicone – lý tưởng cho tay cầm, đệm, thiết bị y tế hoặc chi tiết yêu cầu sự linh hoạt.
- Vật liệu trong suốt (Transparent): Cho phép tạo mô hình kính, thiết bị chiếu sáng, hoặc sản phẩm yêu cầu quan sát cấu trúc bên trong.
- Vật liệu giống sinh học (Bio-compatible): Dùng trong thiết bị y tế hoặc mô hình giải phẫu có tiếp xúc với cơ thể con người (trong thời gian ngắn).
- Vật liệu chịu nhiệt (High-temp): Chịu được nhiệt độ cao, dùng thử nghiệm các chi tiết gần nguồn nhiệt.
Bên cạnh đó, PolyJet còn sử dụng vật liệu hỗ trợ (support materials) dạng gel – dễ loại bỏ bằng nước hoặc thủ công, giúp tạo hình các chi tiết phức tạp mà không ảnh hưởng đến độ chính xác tổng thể.
6. So sánh PolyJet với các công nghệ in 3D khác
Dưới đây là phần so sánh công nghệ in 3D PolyJet với các công nghệ in 3D phổ biến khác, giúp bạn hình dung rõ lợi thế và giới hạn của từng phương pháp:
| Tiêu chí | PolyJet | FDM (Fused Deposition Modeling) | SLA (Stereolithography) | SLS (Selective Laser Sintering) |
| Độ chính xác | Rất cao (lên đến 16 micron) | Trung bình–khá | Cao | Cao |
| Bề mặt sản phẩm | Mịn, sắc nét, thẩm mỹ cao | Thô hơn, cần xử lý sau in | Mịn | Hơi nhám, cần xử lý |
| Vật liệu hỗ trợ | Dễ loại bỏ (tan trong nước) | Khó gỡ, cần gỡ thủ công | Dễ loại bỏ | Không cần support riêng |
| Đa vật liệu / màu | In đa vật liệu, đa màu trong cùng một bản in | Không hỗ trợ | Một vật liệu, một màu | Một loại vật liệu |
| Ứng dụng chính | Tạo mẫu trình diễn, mô hình y tế, sản phẩm cao cấp | In kỹ thuật, chi tiết lớn, tiết kiệm chi phí | Mẫu nhỏ, chi tiết mịn, sản phẩm nghệ thuật | Khuôn, chi tiết kỹ thuật, lắp ráp |
| Chi phí | Cao (máy & vật liệu đắt) | Thấp | Trung bình–cao | Cao |
Nhận định tổng quan
- Công nghệ in 3D PolyJet vượt trội về độ chi tiết, màu sắc và vật liệu, rất phù hợp với các sản phẩm cần thẩm mỹ và độ chính xác cao.
- Công nghệ in 3D FDM phù hợp với sản xuất chi phí thấp, in nhanh các chi tiết đơn giản.
- Công nghệ in 3D SLA thích hợp cho mẫu có hình dạng phức tạp, cần bề mặt mịn nhưng giới hạn về vật liệu.
- Công nghệ in 3D SLS lý tưởng cho sản xuất công nghiệp với khả năng tạo ra chi tiết bền, không cần giá đỡ.
Bênh cạnh đó còn có các công nghệ in 3D khác bạn có thể tham khảo:
- Công nghệ in 3D DLP: DLP dùng ánh sáng chiếu toàn lớp nhựa lỏng để tạo hình nhanh và chi tiết.
- Công nghệ in 3D LCD: LCD dùng màn hình LCD chiếu sáng lớp nhựa, cho độ phân giải cao, chi phí thấp.
7. Vinnotek – Công ty tiên phong trong lĩnh vực in 3D PolyJet
Vinnotek là một trong những đơn vị đi đầu tại Việt Nam trong việc ứng dụng và triển khai công nghệ in 3D PolyJet – một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Với đội ngũ kỹ sư có kinh nghiệm quốc tế và hệ thống máy móc hiện đại, Vinnotek mang đến giải pháp in 3D độ phân giải cao, in đa màu, đa vật liệu trong cùng một sản phẩm, phục vụ đa dạng nhu cầu từ thiết kế công nghiệp, mô hình y tế đến sản phẩm tiêu dùng tinh xảo.
Tại sao nên chọn Vinnotek?
Công nghệ tiên tiến với năng lực sản xuất vượt trội
Vinnotek cung cấp các dòng máy in 3D PolyJet có độ phân giải cao, khả năng in đa vật liệu và đa màu trong một lần in duy nhất. Công nghệ này lý tưởng cho việc tạo mẫu trực quan, nguyên mẫu chức năng và mô hình có độ tinh xảo cao – đặc biệt phù hợp với ngành nha khoa, thiết kế sản phẩm, y tế và trình diễn nghệ thuật. PolyJet giúp rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm, đồng thời mang lại hình thức và cảm quan gần như sản phẩm thật.
Hệ sinh thái dịch vụ toàn diện từ A đến Z
Vinnotek triển khai giải pháp PolyJet trọn gói – từ tư vấn chọn thiết bị phù hợp, xử lý file thiết kế màu và vật liệu, đến hướng dẫn vệ sinh mô hình, tách support và hoàn thiện bề mặt. Nhờ đó, khách hàng được đảm bảo kết quả in đẹp, đúng chức năng, phù hợp mục đích sử dụng, đồng thời tiết kiệm thời gian thử sai trong giai đoạn phát triển sản phẩm.
Tiếp cận đội ngũ chuyên gia hàng đầu và công nghệ tiên phong
Vinnotek là đơn vị am hiểu sâu về công nghệ PolyJet và ứng dụng thực tế trong nhiều ngành khác nhau. Đội ngũ kỹ sư được đào tạo bài bản, có kinh nghiệm xử lý các file phức tạp như mô hình giải phẫu, sản phẩm đa chất liệu, kết cấu mềm cứng xen kẽ… đảm bảo khách hàng luôn nhận được giải pháp tối ưu, hiệu quả và thẩm mỹ.
Đào tạo – chuyển giao 100% và đồng hành trọn vòng đời dự án
Với mô hình “chìa khóa trao tay”, Vinnotek hỗ trợ đào tạo vận hành máy PolyJet, hướng dẫn sử dụng phần mềm quản lý vật liệu và màu sắc, bảo dưỡng máy móc và kỹ thuật tách support an toàn. Doanh nghiệp, trung tâm R&D hay cơ sở đào tạo có thể làm chủ toàn bộ quy trình sản xuất mô hình trực quan, linh hoạt đáp ứng yêu cầu sáng tạo và kỹ thuật cao.
Mạng lưới kiến thức & kết nối ngành qua Hội thảo quốc gia METAMAN
Khách hàng của Vinnotek có cơ hội tham gia METAMAN – diễn đàn về in 3D lớn nhất Việt Nam, nơi cập nhật các xu hướng mới nhất về công nghệ PolyJet, chia sẻ kinh nghiệm ứng dụng thực tế trong thiết kế sản phẩm, y tế, giáo dục và nghệ thuật. Đây cũng là nơi mở rộng mạng lưới chuyên gia, tìm kiếm đối tác và khám phá các cơ hội hợp tác liên ngành.
Bạn đang tìm kiếm giải pháp in 3D có độ chính xác cao, thể hiện được mọi chi tiết phức tạp và hoàn thiện thẩm mỹ tối ưu?
Hãy liên hệ ngay với Vinnotek – đơn vị tiên phong trong lĩnh vực in 3D PolyJet tại Việt Nam.
>> Có thể bạn quan tâm: Công nghệ in 3D là gì, những công nghệ in 3D khác
