In 3D công nghiệp thay đổi quy trình chế tạo truyền thống

Máy in 3D công nghiệp đầu tiên được tạo ra năm 1980, hơn 40 năm cải tiến và phát triển, in 3D công nghiệp như một làn gió mới trong công nghiệp chế tạo, mang lại nhiều cải tiến mới trong quy trình sản xuất.

 IN 3D LÀ GÌ:

• In 3D công nghiệp hay còn gọi là công nghệ in 3D 3-Dimension (3 chiều), kỹ thuật in 3D công nghiệp là một kỹ thuật in sử dụng công nghệ in đắp dần từ mô hình thiết kế. Các lớp vật liệu sẽ được đắp chồng lên nhau một cách tuần tự. Có nghĩa là các máy in 3D sẽ sử dụng vật liệu in đặc biệt tạo hình khối 3D cho sản phẩm, dưới sự kiểm soát của máy tính.

>>>Tất tần tật về công nghệ in 3D

• Mang điểm chung là công nghệ xây dựng mô hình 3D vật thể bằng phương pháp bồi đắp, nhưng cách thức bồi đắp vật liệu khác nhau theo từng dòng máy in 3D công nghiệp như: công nghệ bồi đắp bằng sợi nhựa (FDM), chiếu tia UV vào nhựa lỏng (SLS), chiếu tia Laser cường độ cao vào vật liệu bột (SLM, SLS),…

CHỨC NĂNG IN 3D CÔNG NGHIỆP.

Tạo mẫu nhanh

• Thời gian in nhanh hơn rất nhiều so với phương pháp chế tạo truyền thống. Không cần mất vài tuần hoặc vài tháng cho các công đoạn gia công khuôn, tạo quy trình đúc và kiểm tra. In 3D sau vài tiếng cho ra sản phẩm chính xác 100% nguyên mẫu để các nhà tạo mẫu có thể test và điều chỉnh nhanh chóng.

Sản xuất hàng loạt sản phẩm nhỏ chi phí thấp

• Công nghệ in 3D công nghiệp có thể sản xuất hàng loạt các sản phẩm nhỏ với chi phí thấp. Một lần in có thể in được nhiều mẫu cùng lúc, kích thước các mẫu càng nhỏ, in được càng nhiều mẫu trong mỗi lần in, càng tối ưu được chi phí.

Sản xuất mẫu có kích thước nhỏ và độ chi tiết cao

• Với những mẫu có kích thước rất nhỏ như các linh kiện điện tử, trang sức phải cần có một phương pháp chế tạo đặc biệt với chi phí rất cao và có thể không khả thi. Nhưng in 3D có thể in ra được các mẫu có độ phận giải cao lên đến 25 micron.

TẠI SAO IN 3D CÔNG NGHIỆP QUAN TRỌNG TRONG CẠNH TRANH

Lợi thế về thời gian  

•  Máy in tự vận hành khi được lập trình sẵn, không cần sự can thiệp quá nhiều từ con người. Các mẫu in có thể được hoàn thành sau một đêm hoặc vài giờ chạy tự động.
• Mẫu test được chế tạo sớm giúp các nhà sản xuất có thể điều chỉnh mẫu kịp thời, rút ngắn được vòng đời cho ra sản phẩm mới. Tung ra mẫu đúng thời gian và trước khí đối thủ có thể làm điều đó trước doanh nghiệp của bạn là một chiến lược thành công.

Lợi thế về thiết kế.

• Một số chất liệu in 3D công nghiệp cho phép các nhà thiết kế có thể điều chỉnh tùy ý trực tiếp lên mẫu in. Mẫu được in nhanh sau vài giờ chứ không phải vài tuần, vài tháng, các nhà thiết kế sẽ có nhiều thời gian để phát triển mẫu mã.

Lợi thế về kinh phí

• Với chức năng in được nhiều chi tiết rời rạc trong một lần in làm cho giá thành của các sản phẩm được tối ưu. Đồng thời loại bỏ các chi phí thời gian chờ, chi phí chế tạo khuôn mẫu. Giúp các doanh nghiệp giảm chi phí chế tạo sản phẩm và tăng tốc ra mắt sản phẩm mới để chiếm lĩnh thị trường.
• In 3D công nghiệp cũng giảm chi phí nguyên vật liệu và chi phí hủy mẫu do sai sót. Điều này cũng một phần kết hợp với công nghệ Scan 3D để thu lấy file 3D mẫu chính xác. Công nghệ in 3D là công nghệ in bồi đắp vật liệu giảm thiểu ít nhất 60% rác thải.

THỰC TẾ CÁC DOANH NGHIỆP ỨNG DỤNG IN 3D CÔNG NGHIỆP

Phát triển xe đua công thức 1

• Nhắc tới xe đua công thức một, phải kể đến McLaren- được sáng lập vào năm 1963 bởi Bruce McLaren (1937-1970), là một đội đua nước Anh, vốn nổi tiếng nhất ở lĩnh vực đua xe Công thức 1.

 

• Neil Oatley – Giám đốc thiết kế và phát triển của McLaren Racing – cho biết hiện công ty đang sử dụng công nghệ in 3D công nghiệp để tạo ra những bộ phận nhỏ như tấm chắn làm mát. “Trước khi áp dụng công nghệ in 3D, chúng tôi mất vài ngày để chế tạo. Nhưng bây giờ chúng tôi chỉ mất khoảng 3-4 tiếng.”
• Trong Công thức 1, tiết kiệm thời gian là một lợi thế cực kỳ quan trọng. McLaren có thể đạt được lợi thế này nhờ tốc độ phát triển rất nhanh bằng phương pháp in 3D. Neil Oatley cho biết rất nhiều lần đội McLaren Racing yêu cầu những thay đổi nhỏ chỉ vài ngày, thậm chí vài giờ trước khi xung trận. Và công nghệ in 3D đã “mang đến tính linh hoạt chưa bao giờ có”. Công ty đang tập trung tới một số tính năng nâng cao hơn của in 3D để có thể phát triển sản xuất hàng loạt sau này.

Hàng không

• Các hãng xuất máy bay hàng đầu thế giới như Boeing và Airbus đang gia tăng sử dụng máy in 3D công nghiệp để đẩy nhanh tiến độ sản xuất linh kiện, tiết kiệm chi phí và giúp máy bay tiêu hao ít nhiên liệu hơn.

• Đối với các nhà sản xuất máy bay và các nhà cung cấp của họ, máy in 3D công nghiệp giúp giảm các công cụ và bản in đúc đắt đỏ. Có thể nhìn thấy tầm quan trọng của công nghệ in 3D từ các nhận định của Grazia Vittadini, Giám đốc công nghệ của Airbus:
  • -“Công nghệ in 3D cho phép chúng tôi sản xuất các linh kiện phức tạp mà không thể sản xuất được bằng các công cụ cắt thông thường”.
    -“Các bản in đúc và khuôn phải được sản xuất rất nhiều từ trước đó và không phải luôn luôn có thể điều chỉnh. Bạn phải đầu tư rất nhiều thời gian và tiền bạc cho các công cụ sản xuất và rồi bạn có thể phải làm lại từ đầu”.
• Việc sử dụng các vật liệu nhẹ nhờ công nghệ in 3D công nghiệp cũng giúp giảm ô nhiễm môi trường vì máy bay càng nhẹ hơn thì càng tiêu hao nhiên liệu ít hơn. “Cứ mỗi 15 năm, số lượng máy bay trên toàn cầu lại tăng gấp đôi. Vấn đề là lượng khí thải cũng tăng gấp đôi, tiếng ồn tăng gấp đôi và tiêu thụ nhiên liệu carbon tăng gấp đôi”, Grazia Vittadini nói và cho biết thêm Airbus có thể giảm khối lượng máy bay đến 55% nhờ năng lực của công nghệ in 3D.

 

Pepsicola tiết kiệm 96% chi phí nhờ in 3D công nghiệp vỏ chai.

• Tốc độ tiếp cận thị trường ngày càng trở nên quan trọng trong lĩnh vực hàng tiêu dùng khi các thương hiệu hướng đến việc phát triển các thiết kế bao bì mới để đáp ứng nhu cầu của khách hàng, đồng thời tạo ra sự khác biệt so với các đối thủ cạnh tranh.
• Việc tạo ra công cụ kim loại thông thường để đúc chai tại khuôn viên R&D của PepsiCo ở Valhalla, N.Y., từng đồng nghĩa với việc chờ đợi hàng tuần và tiêu tốn hàng nghìn đô la cho các chi phí, con số đó có thể lên đến 10.000 đô la chỉ để sản xuất một bộ khuôn kim loại tùy thuộc vào độ phức tạp của nó.

• Sau khi làm việc với một nhà phân phối công nghệ sản xuất bồi đắp có trụ sở tại Chicago, nhóm PepsiCo đã khám phá các giải pháp in 3D công nghiệp có thể đáp ứng các yêu cầu của họ về cả kích thước và vật liệu.
• Các thử nghiệm đúc thổi tại trung tâm R&D của PepsiCo đã cung cấp dữ liệu cho thấy các mẫu từ khuôn in 3D có thể so sánh với các mẫu từ khuôn kim loại.

• Một bộ khuôn hoàn chỉnh có thể được thực hiện trong 12 giờ, với thời gian in 3D là 8 giờ và 4 giờ cho xử lý hậu kỳ. Chi phí khoảng $ 350 cho mỗi bộ khuôn. Những chiếc khuôn làm bằng vật liệu kết hợp này có thể được sử dụng cho hơn 10.000 chai trước khi hỏng. Kết quả là giảm gần 96% chi phí so với dụng cụ kim loại truyền thống.
• Trên đây chỉ là một vài dẫn chứng nhỏ trong rất nhiều hiệu quả thực tế mà in 3D công nghiệp mang lại. Đó cũng chính là lý do in 3D ngày càng phát triển và đang dần thay thế nhưng phương thức sản xuất truyền thống. Hy vọng các thông tin trên sẽ làm sáng tỏ một phần những trăn trở chưa được giải đáp của quý bạn đọc về tính thiết thực của in 3D.
• Chúng tôi chỉ khuyến khích bạn đọc xem đây như là một tài liệu để tham khảo, hành động của quý vị vẫn là sự kiểm tra chắc chắn nhất. Hãy liên hệ vói Thinksmart để có những sản phẩm in 3D công nghiệp cho doanh nghiệp và so sánh nó với cách làm truyền thống.

***Các bài viết khác:

Tất tần tật về công nghệ in 3D

Scan 3D/ Quét 3D là gì?

Giải Pháp Kiểm Tra 3D Cho Ngành Đúc 3D

 

<< Quay về trang ứng dụng