CÔNG NGHỆ IN 3D LÀ GÌ?
In 3D (hay còn gọi là công nghệ bồi đắp vật liệu) là quá trình tạo ra vật thể bằng cách đắp chồng từng lớp vật liệu lên nhau, dưới sự định dạng và kiểm soát của máy tính. Tùy vào cách thức xếp chồng, xây dựng mô hình 3D và vật liệu cấu thành, công nghệ in 3D được phân thành 3 nhóm chính:
- Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu in 3D dạng nhựa dẻo và phi kim loại.
- Công nghệ in 3D từ vật liệu kim loại.
- Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu hữu cơ.
Công nghệ in 3D đã được phát triển và ứng dụng vào thực tế từ những năm 1980 bởi Charles Hull. Tuy nhiên do vấn đề chi phí và công nghệ sản xuất máy in còn hạn chế nên đến nay nó mới bắt đầu được nghiên cứu để sử dụng rộng rãi.
IN 3D CÓ Ý NGHĨA THẾ NÀO VỚI SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
1, Giảm lãng phí vật liệu
- Các phương pháp sản xuất truyền thống có thể gây lãng phí và tiêu tốn một lượng lớn năng lượng cũng như nguyên liệu thô. Thay vì điêu khắc sản phẩm từ một khối lớn kim loại hoặc nhựa,…hoặc tốn thêm công đoạn làm khuôn, in 3D tạo ra sản phẩm một cách trực tiếp bằng cách phun lần lượt từng lớp vật liệu chồng lên nhau. Kết quả là phế liệu bị bỏ đi trong quá trình sản xuất sẽ ít hơn từ 70-90% so với những phương pháp chế tác truyền thống khác.
- Phần lớn quá trình thiết kế sản phẩm được thực hiện trên máy tính, trong khi công nghệ mô phỏng hình ảnh bằng máy tính ngày nay khá tinh vi. Điều đó cho phép nhà sản xuất tìm ra lỗi và sửa nó ngay trên hình mô phỏng trước khi in thành phẩm, giúp tiết kiệm nguyên mẫu và hạn chế tối đa các sản phẩm bị lỗi.
- Nó cho phép tạo ra một sản phẩm nguyên khối, thay vì sản xuất từng bộ phận sau đó phải lắp ráp chúng lại. Điều này thể hiện rõ nhất trong việc sản xuất các thiết bị điện tử. Với mực in từ vật liệu nanocarbon, các linh kiện điện tử sẽ được in 3D trên giấy với đầy đủ các bộ phận thay vì phải lắp ráp từng bo mạch, từng chi tiết nhỏ như phương pháp truyền thống. Vừa tiết kiệm nhân công, giảm thiểu chi phí trong quá trình vận chuyển, lắp ráp, vừa hạn chế được phế thải lãng phí. Hơn nữa, những linh kiện này cũng được đánh giá là an toàn hơn và ít hỏng hóc hơn.
2, Giảm khí phát thải trong quá trình sản xuất
Vì thao tác sản xuất đơn giản hơn và tiêu tốn ít năng lượng hơn, nên quá trình sản xuất sản phẩm bằng công nghệ in 3D cũng thải ra ít khí thải CO2 hơn. Đặc biệt là vì không cần phải sản xuất từng bộ phận riêng lẻ nên có thể tiết kiệm được nhiên liệu cho quá trình vận chuyển, giảm sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
3, Tái sử dụng được các vật liệu dư thừa, các sản phẩm bị lỗi và hỏng sau thời gian dài sử dụng
Bất kì một sản phẩm hoàn chỉnh nào cũng phải trải qua nhiều lần thử nghiệm. Vì vậy sẽ có rất nhiều những nguyên mẫu và sản phẩm lỗi bị loại bỏ. Tuy nhiên với công nghệ in 3D người ta hoàn toàn có thể tái sử dụng lại chúng bằng cách biến nó thành vật liệu dạng bột và dùng để in ra một sản phẩm khác. Ví dụ cụ thể như với thiết bị điện tử kể trên. Người ta ngâm thiết bị điện tử giấy trong một bồn nước, sử dụng sóng âm thanh làm rung để phân tách các thành phần. Nanocarbon và graphene được lọc ra, thu hồi để tái sử dụng cho việc in ấn. Nanocellulose và chất nền giấy có thể được tái chế riêng biệt. Hoàn toàn không cần chôn lấp gây ô nhiễm môi trường.
4, Tái chế sản phẩm dùng một lần
Công nghệ in 3D cho phép chọn nhiều loại mực in khác nhau. Không nhất thiết phải là vật liệu chuyên dụng hoặc nguyên chất, người ta hoàn toàn có thể dùng các chai nhựa dùng một lần, bã cà phê, tảo, xenlulo,… để làm mực in.
HẠN CHẾ CỦA IN 3D
Giống như bất kì phát minh nào khác, in 3D cũng có những mặt hạn chế khiến nó gặp khó khăn trong việc phổ biến rộng rãi, thay thế cho các phương pháp truyền thống khác. Có thể kể ra một số hạn chế tiêu biểu sau:
- Hạn chế khả năng sản xuất quy mô lớn
- Giá thành còn cao
- Độ hoàn thiện sản phẩm chưa hoàn hảo so với gia công truyền thống (Tùy từng loại sản phẩm và chất liệu)
- Mang tính cá nhân hóa cao nên chứa đựng nhiều nguy hiểm tiềm tàng, có thể gây ra tác động xấu đến chính trị và xã hội của quốc gia
MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D
- Thiết kế quần áo, phụ kiện, trang sức
- Ứng dụng y học, sản xuất bộ phân cơ thể người
- Sản xuất linh kiện
- Thực phẩm
- Xây dựng (Ví dụ: Concept store của Gucci ở Dubai)
Bình luận (0)
Trở thành người đầu tiên bình luận trong bài viết này.