Công nghệ in 3D đã và đang thay đổi cách thức sản xuất trong thời đại công nghiệp 4.0, mở ra cơ hội vô tận cho các ngành công nghiệp hiện đại. Tại Vinnotek, chúng tôi không chỉ cung cấp các dịch vụ in 3D tiên tiến mà còn tạo ra những giải pháp sáng tạo và tối ưu cho từng nhu cầu riêng biệt. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành, Vinnotek đã khẳng định vị thế là nhà cung cấp dịch vụ in 3D hàng đầu tại Việt Nam, mang lại những sản phẩm chất lượng, đáp ứng được yêu cầu khắt khe của thị trường.
1.Ưu điểm nổi bật của dịch vụ in 3D kim loại
Tối ưu thiết kế (Design Freedom): Công nghệ in 3D kim loại cho phép tạo ra các chi tiết phức tạp mà phương pháp truyền thống khó thực hiện, bao gồm cấu trúc rỗng, chi tiết lồng nhau hoặc tích hợp nhiều bộ phận thành một chi tiết duy nhất, mang lại sự tự do thiết kế tối đa
Tiết kiệm vật liệu: Các quy trình như DED (Directed Energy Deposition) cho sửa chữa và PBF (Powder Bed Fusion) cho cấu trúc rỗng giúp giảm lượng vật liệu sử dụng, tối ưu chi phí sản xuất.
Giảm thời gian phát triển & số lượng phụ cụ: Sản xuất trực tiếp các chi tiết hoàn thiện loại bỏ nhu cầu khuôn hoặc công cụ phức tạp, rút ngắn đáng kể thời gian phát triển sản phẩm
Khả năng sửa chữa và tái chế chi tiết (Repair & Remanufacture): Quy trình DED đặc biệt phù hợp để phục hồi các chi tiết lớn hoặc có giá trị cao, giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giảm lãng phí
Tùy biến theo đơn (Low-Volume, High-Value): Phù hợp cho sản xuất số lượng thấp hoặc các bộ phận chuyên dụng, đáp ứng nhu cầu tùy chỉnh cao và linh hoạt.
2. Các dịch vụ in 3D kim loại tại Vinnotek
Các dịch vụ in 3D kim loại cung cấp nhiều giải pháp cho sản xuất chi tiết phức tạp, từ tạo hình tự do, tích hợp nhiều bộ phận đến sửa chữa và gia tăng vật liệu. Mỗi công nghệ đều có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại sản phẩm và mục tiêu sản xuất. Phần tiếp theo sẽ giới thiệu chi tiết SLM và DED.
2.1 Dịch vụ in 3D SLM
Giới thiệu:
SLM (Selective Laser Melting), còn được gọi là LPBF (Laser Powder Bed Fusion) hoặc DMLS (Direct Metal Laser Sintering) tùy theo thuật ngữ, là công nghệ in 3D kim loại tiên tiến sử dụng laser quét lớp bột kim loại mỏng từng lớp để tạo hình chi tiết. Quá trình này sử dụng các thông số kỹ thuật quan trọng như độ dày lớp từ 20–60 µm, kích thước hạt bột thường từ 15–45 µm, nguồn laser công suất cao và khí bảo vệ (thường là Argon hoặc Nitrogen) để đảm bảo chất lượng in và tránh oxy hóa.
Ưu điểm:
- Độ chính xác cao và khả năng tạo hình chi tiết phức tạp.
- Bề mặt chi tiết tốt hơn so với nhiều công nghệ in 3D kim loại khác.
- Phù hợp với các hợp kim tinh xảo như Inconel, Ti-6Al-4V, thép không gỉ và nhôm chuyên dụng.
- Cho phép tích hợp nhiều chi tiết thành một chi tiết duy nhất, giảm phụ kiện và công đoạn lắp ráp.
Hạn chế:
- Tốc độ in chậm hơn so với một số công nghệ khác.
- Chi phí đầu tư máy và vật liệu cao.
- Yêu cầu hậu xử lý như stress relief, HIP (Hot Isostatic Pressing) và gia công bề mặt để đạt thông số cơ lý tối ưu.
Ứng dụng:
- Sản xuất chi tiết cơ khí chính xác cao, linh kiện hàng không vũ trụ, ô tô và y tế.
- Các chi tiết thử nghiệm, mẫu demo, hoặc bộ phận hiệu năng cao với hình học phức tạp.
- Tích hợp nhiều chi tiết nhỏ thành một chi tiết duy nhất, tối ưu thiết kế và giảm số lượng linh kiện.
2.2 Dịch vụ in 3D DED
Giới thiệu:
DED (Directed Energy Deposition) là công nghệ in 3D kim loại sử dụng nguồn năng lượng như laser, electron beam hoặc hồ quang (arc) để nung chảy vật liệu kim loại khi được nạp trực tiếp, có thể dưới dạng bột hoặc dây. Phương pháp này đặc biệt phù hợp để sửa chữa chi tiết hỏng hóc, gia tăng vật liệu cục bộ hoặc sản xuất các chi tiết lớn với biên dạng phức tạp mà các công nghệ khác khó thực hiện.
Ưu điểm:
- Tốc độ in nhanh hơn so với SLM, giúp rút ngắn thời gian sản xuất.
- Ít giới hạn về kích thước chi tiết, có thể sản xuất các bộ phận lớn.
- Tuyệt vời cho sửa chữa hoặc build-up, tiết kiệm vật liệu khi phục hồi chi tiết.
- Cho phép tạo thêm vật liệu chính xác tại các vị trí cần gia tăng mà không cần thay toàn bộ chi tiết.
Hạn chế:
- Độ hoàn thiện bề mặt kém hơn so với SLM, cần gia công sau để đạt chất lượng bề mặt mong muốn.
- Độ chính xác thấp hơn, yêu cầu kiểm soát vi cấu trúc và tính cơ lý để đảm bảo hiệu suất chi tiết.
- Cần hậu xử lý bổ sung như cơ khí hoặc xử lý nhiệt để đạt thông số kỹ thuật cuối cùng.
Ứng dụng:
- Sửa chữa và phục hồi các chi tiết lớn trong ngành hàng không, ô tô, dầu khí và công nghiệp nặng.
- Gia tăng vật liệu cục bộ cho các chi tiết chuyên dụng hoặc các sản phẩm hiệu năng cao.
- Sản xuất các bộ phận lớn, kết hợp nhiều chi tiết hoặc hình học phức tạp mà các công nghệ in khác khó thực hiện.
Có thể bạn quan tâm: Top các máy in 3D kim loại bán chạy #1 tại Vinnotek
3. Một số ứng dụng in 3D kim loại nổi bật
In 3D kim loại đã mở ra những khả năng thiết kế và sản xuất mà các phương pháp truyền thống khó thực hiện. Công nghệ này không chỉ cho phép tạo ra các chi tiết phức tạp, rỗng hoặc tích hợp nhiều bộ phận trong một chi tiết duy nhất, mà còn giúp tối ưu hiệu suất, giảm trọng lượng, tiết kiệm vật liệu và rút ngắn thời gian sản xuất. Nhờ sự linh hoạt và chính xác cao, in 3D kim loại được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất công cụ, khuôn mẫu, linh kiện động cơ, y tế đến đồ trang sức cao cấp và quốc phòng. Dưới đây là chi tiết các ứng dụng nổi bật và đặc thù của công nghệ này.
Đồ gá & dụng cụ sản xuất
In trực tiếp đồ gá, fixture, kẹp chi tiết bằng thép hoặc inox có độ cứng cao. Đảm bảo độ chính xác, giảm thời gian gia công thử và chi phí sản xuất dụng cụ đặc thù.
Khuôn mẫu công nghiệp
Chế tạo khuôn ép nhựa, khuôn đúc kim loại với kênh làm mát conformal cooling bên trong. Công nghệ này giúp sản phẩm nguội nhanh, chu kỳ ép ngắn hơn và tăng tuổi thọ khuôn.
Chi tiết turbine & cánh quạt
In mới hoặc sửa chữa cánh turbine khí, bơm công nghiệp bằng hợp kim siêu chịu nhiệt như Inconel. Đảm bảo hiệu suất vận hành cao và giảm chi phí thay thế toàn bộ cụm
Ống dẫn và manifold
Sản xuất manifold tích hợp nhiều kênh rỗng phức tạp mà CNC khó làm được. Giúp tối ưu dòng chảy, giảm số mối hàn và nguy cơ rò rỉ
Implant y tế tuỳ chỉnh
Tạo nẹp xương, khớp háng, implant nha khoa bằng titanium theo dữ liệu CT/MRI của từng bệnh nhân. Độ tương thích sinh học cao, rút ngắn thời gian phẫu thuật và hồi phục.
Piston và bộ phận động cơ
In thử nghiệm piston, buồng đốt, hệ thống phun nhiên liệu bằng thép hoặc hợp kim nhôm. Cho phép cải tiến thiết kế, giảm trọng lượng và nâng cao hiệu suất động cơ
Heat sink & bộ phận tản nhiệt
Chế tạo bộ phận tản nhiệt kim loại với cấu trúc rỗng/lattice bên trong. Khả năng dẫn nhiệt tốt, trọng lượng nhẹ, phù hợp cho điện tử công suất và thiết bị bán dẫn.
Khung kết cấu nhẹ hóa
In khung, giá đỡ (bracket) bằng titanium hoặc nhôm với thiết kế tối ưu topology. Độ bền cao, trọng lượng giảm đến 50% so với chi tiết gia công truyền thống.
Van, vòi phun & nozzle
Sản xuất nozzle chịu nhiệt, chống mài mòn cho ngành dầu khí và năng lượng. Thiết kế phức tạp với kênh rỗng giúp cải thiện hiệu quả phun và tuổi thọ.
Dụng cụ phẫu thuật
In kéo kẹp, dao mổ, khay dụng cụ bằng thép không gỉ y tế. Tùy biến thiết kế để cải thiện thao tác phẫu thuật và dễ tiệt trùng.
Mô hình kim loại cho triển lãm
Tạo mô hình máy móc, sa bàn công nghiệp, chi tiết cơ khí bằng inox hoặc nhôm. Độ bền cao, sang trọng, phục vụ trưng bày và marketing.
Chi tiết phục hồi
Sử dụng DED để đắp thêm vật liệu vào trục, bánh răng, cánh bơm bị mòn. Giúp tiết kiệm chi phí so với thay mới, kéo dài vòng đời thiết bị.
Linh kiện quốc phòng
Gia công chi tiết UAV, phụ kiện súng, bộ phận xe bọc thép. In kim loại cho phép tùy chỉnh nhanh chóng và chủ động nguồn cung.
Đồ trang sức & phụ kiện cao cấp
In nhẫn, vòng, phụ kiện thời trang bằng vàng, bạc hoặc thép không gỉ. Tạo được hoa văn phức tạp, tinh xảo mà vẫn đảm bảo độ bền.
4. Các vật liệu khi in 3D kim loại
Ti-6Al-4V (Titanium, Grade 5): Đây là hợp kim titanium phổ biến, nổi bật với trọng lượng nhẹ, độ bền cao và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời.
Nhờ những đặc tính này, Ti-6Al-4V được ứng dụng rộng rãi trong y tế (implant, nẹp xương, khớp nhân tạo) và hàng không vũ trụ, nơi yêu cầu vật liệu vừa bền vừa nhẹ
Inconel (hợp kim Nickel, ví dụ Inconel 718): Được biết đến với khả năng chịu nhiệt cao và ổn định cơ lý ở nhiệt độ cao, Inconel thường được sử dụng cho các bộ phận tuabin, động cơ phản lực và các chi tiết trong quy trình nhiệt luyện
316L / 17-4 PH Stainless Steel: Các loại thép không gỉ này nổi bật với khả năng chống ăn mòn, chi phí hợp lý và dễ gia công.
Chúng thích hợp cho sản xuất phụ kiện, đồ gá (jigs & fixtures) và các chi tiết công nghiệp yêu cầu độ bền và chống ăn mòn
Hợp kim nhôm (AlSi10Mg): Nhẹ, dẫn nhiệt tốt và dễ gia công, hợp kim nhôm thường được sử dụng cho bộ phận ô tô, thiết bị điện tử, dụng cụ và các chi tiết yêu cầu trọng lượng thấp nhưng vẫn bền chắc
Vật liệu đặc thù khác: Tùy theo nhu cầu sản xuất, có thể in các vật liệu như cobalt-chrome, thép công cụ (tool steel), đồng, cũng như các kim loại quý như vàng và bạc.
Những vật liệu này thường được sử dụng cho chi tiết hiệu suất cao, dụng cụ chuyên dụng hoặc sản phẩm cao cấp, trang sức, và các ứng dụng đặc biệt khác.
Xem thêm: Tham khảo thêm một số dịch vụ in 3D của Vinnotek khác tại đây:
5. Quy trình in 3D kim loại tại Vinnotek
- Tư vấn & đánh giá yêu cầu khách hàng
Trước khi tiến hành sản xuất, nhóm kỹ thuật sẽ đánh giá các yêu cầu cụ thể của khách hàng bao gồm vật liệu, số lượng, dung sai, điều kiện môi trường làm việc và mục tiêu sử dụng. Việc này giúp xác định công nghệ in, quy trình hậu xử lý và các bước kiểm soát chất lượng phù hợp. - Thiết kế & tối ưu cho AM (DFAM)
Chi tiết được thiết kế hoặc tối ưu hóa để tận dụng tối đa ưu điểm của sản xuất additive, bao gồm tối ưu hóa topology, cấu trúc lattice và thiết kế supports. Phần mềm chuyên dụng như Materialise hoặc Hexagon thường được sử dụng để đảm bảo thiết kế đáp ứng yêu cầu cơ lý và tính năng sản phẩm. - Chuẩn bị file & slicing
File thiết kế được chuẩn hóa, chuyển đổi sang định dạng STL/AMF và tiến hành slicing, thiết lập các tham số in quan trọng như công suất laser, hatch spacing, scan strategy và layer thickness để đảm bảo chất lượng chi tiết in - Quá trình in (SLM/DED)
Quá trình in được giám sát liên tục, bao gồm logging dữ liệu in, kiểm tra sự ổn định của nhiệt độ, laser và vật liệu để đảm bảo chi tiết đạt thông số thiết kế. - Hậu xử lý thô
Sau khi in xong, các supports được loại bỏ, bề mặt chi tiết được làm sạch bằng shot blasting hoặc các phương pháp cơ học khác, chuẩn bị cho bước xử lý nhiệt nếu cần. - Xử lý nhiệt & HIP (nếu cần)
Các chi tiết được xử lý nhiệt hoặc trải qua quá trình HIP (Hot Isostatic Pressing) nhằm giảm nội ứng suất, cải thiện mật độ vật liệu và tính chất cơ lý - Gia công hoàn thiện & kiểm tra chất lượng
Chi tiết được gia công cơ khí nếu cần, đồng thời thực hiện kiểm tra NDT, CT scan và đo hình học để đảm bảo dung sai, chất lượng bề mặt và phát hiện khuyết tật - Giao hàng & bảo hành
Sản phẩm hoàn thiện được đóng gói và bàn giao kèm tài liệu QC, báo cáo kiểm tra và hướng dẫn bảo hành, đảm bảo khách hàng nhận được chi tiết đạt tiêu chuẩn cao nhất
6. Tại sao khách hàng nên chọn Vinnotek cho dịch vụ in 3D kim loại
Công nghệ tiên tiến & phần mềm chuyên dụng
Vinnotek tự hào sở hữu các dòng máy in 3D kim loại hiện đại như SLM Solutions và Titomic, cùng với phần mềm hỗ trợ thiết kế và tối ưu hóa như Materialise và Hexagon. Những công cụ này giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm thời gian sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Dịch vụ trọn gói từ thiết kế đến kiểm tra chất lượng
Chúng tôi cung cấp dịch vụ toàn diện bao gồm tư vấn, thiết kế tối ưu (DFAM), in 3D, hậu xử lý và kiểm tra chất lượng. Mỗi bước đều được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn cao nhất.
Kinh nghiệm thực tế & hoạt động cộng đồng
Vinnotek đã tham gia và tổ chức nhiều sự kiện chuyên ngành như METAMAN 2024, nơi chúng tôi chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm về in 3D kim loại, đồng thời kết nối với cộng đồng kỹ thuật trong và ngoài nước.
Hỗ trợ kỹ thuật địa phương & tư vấn chuyên sâu
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và am hiểu thị trường Việt Nam, chúng tôi cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trực tiếp, tư vấn vật liệu và quy trình phù hợp, giúp khách hàng giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa chi phí.
Chứng thực từ khách hàng thực tế
Chúng tôi đã hợp tác với nhiều doanh nghiệp trong các ngành như hàng không, y tế, ô tô và năng lượng, giúp họ cải tiến quy trình sản xuất và nâng cao hiệu suất.
7. Khi nào nên sử dụng dịch vụ in 3D kim loại
- Thiết kế phức tạp hoặc tích hợp nhiều chi tiết thành một chi tiết.
Công nghệ in 3D kim loại cho phép sản xuất những chi tiết có hình học phức tạp, rỗng hoặc có cấu trúc lồng nhau mà phương pháp truyền thống khó thực hiện. Đồng thời, nhiều bộ phận có thể được tích hợp thành một chi tiết duy nhất, giảm số lượng linh kiện cần lắp ráp, tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất. - Cần giảm trọng lượng mà vẫn giữ cường độ (aerospace, motorsport).
Nhờ khả năng tối ưu cấu trúc lattice và topology, in 3D kim loại giúp giảm trọng lượng chi tiết mà vẫn duy trì độ bền và cứng cần thiết. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành như hàng không, ô tô thể thao và xe điện, nơi mỗi gram đều ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả năng lượng. - Số lượng nhỏ đến trung bình, hoặc cần rapid iteration/prototyping.
Khi sản xuất số lượng hạn chế hoặc cần nhanh chóng thử nghiệm nhiều phiên bản thiết kế, in 3D kim loại mang lại sự linh hoạt vượt trội. Khách hàng có thể tạo mẫu nhanh, điều chỉnh thiết kế liên tục và giảm thiểu chi phí phát triển so với các phương pháp truyền thống như đúc hoặc gia công CNC. - Yêu cầu sửa chữa/ghép nối chi tiết đắt tiền (DED cho repair).
Các chi tiết có giá trị cao hoặc khó thay thế có thể được phục hồi bằng công nghệ DED (Directed Energy Deposition), cho phép đắp thêm vật liệu tại các vị trí cần thiết. Điều này giúp tiết kiệm chi phí so với việc sản xuất lại toàn bộ chi tiết và kéo dài tuổi thọ thiết bị, đồng thời duy trì chất lượng và hiệu suất hoạt động
