Chính xác thì quy trình in 3D diễn ra như thế nào?

Trong vài thập kỷ qua, in 3D đã tạo nên những làn sóng tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp trên khắp thế giới, mở ra các cơ hội phát triển chưa từng có cho hoạt động sản xuất trong mọi lĩnh vực. Thế nhưng, chính xác thì quy trình in 3D được diễn ra như thế nào? Công nghệ này có gì nổi bật hơn so với quy trình sản xuất truyền thống? Cùng 3Dmanufacturer tìm hiểu câu trả lời cụ thể thông qua những chia sẻ dưới đây!   

Quy trình in 3D bao gồm những gì?

In 3D hiện được cung cấp trên thị trường dưới nhiều dạng công nghệ khác nhau, mỗi công nghệ sẽ có các bước thực hiện chi tiết riêng. Tuy nhiên, về cơ bản thì quy trình in 3D đều bao gồm 5 bước sau đây: 

Bước 1: CAD Model Creation (tạo mô hình CAD 3 chiều)

Bước đầu tiên trong quy trình in 3D là thiết kế, tạo mô hình CAD cho đối tượng cần in bằng cách sử dụng các phần mềm hỗ trợ như ProE, Solidworks, 3D Studio Max, Autocad 3D,… Nhà thiết kế có thể dùng tập tin CAD đã được tạo trước đó hoặc tạo mới sao cho phù hợp với mục đích tạo mẫu. Đối với các loại kỹ thuật RP khác nhau, quá trình này đều giống nhau.

Bước 2: Conversion to STL format (chuyển đổi mô hình CAD thành định dạng STL)

Vì mỗi phần mềm 3D khác nhau sẽ tạo mô hình CAD vật thể bằng các thuật toán khác nhau. Do đó, để đảm bảo sự đồng nhất, sau khi đã hoàn tất việc thiết kế mô hình đa chiều, cần xuất file ra với định dạng STL. Đây được xem là định dạng tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp tạo mẫu nhanh, có kết cấu dạng lưới với nhiều mặt hình tam giác liên kết với nhau, tạo thành mô hình 3D của sản phẩm in. 

Tuy nhiên, cũng vì kết cấu này mà định dạng STL sẽ không thể thể hiện chính xác hình ảnh của các đường cong, đòi hỏi người thiết kế phải gia tăng số lượng các mặt tam giác cần sử dụng, gây mất nhiều thời gian, công sức và bộ nhớ hơn .

Do đó, người thiết kế khi thực hiện cần có đủ kinh nghiệm và kỹ năng cần thiết để có thể cân nhắc tốt các yếu tố từ độ chính xác đến dung lượng file và thời gian thực hiện, từ đó xuất thành file STL hoàn chỉnh, chất lượng.  

Bước 3: Cắt lớp file STL

Sau khi được xuất thành công, file định dạng STL sẽ tiếp tục được điều chỉnh, xử lý về các yếu tố như hướng đặt, vị trí, kích thước mô hình bằng chương trình tiền xử lý file. Trong đó, việc xác định chính xác hướng đặt mô hình là quan trọng nhất. Bởi đây là yếu tố quyết định đến độ cứng cáp, chính xác cũng như thời gian xây dựng mô hình. 

Đồng thời, chương trình cũng sẽ tạo ra một số cấu trúc phụ trợ, được dùng để hỗ trợ các thao tác trong quá trình xây dựng mô hình. 

Bước 4: Xây dựng mô hình

Đây chính là bước quan trọng nhất trong quy trình in 3D. Sau khi hoàn tất việc xử lý, điều chỉnh vị trí, kích thước và hướng đặt mô hình thì hệ thống sẽ bắt đầu tạo dựng sản phẩm in bằng cách xây dựng theo từng lớp vật liệu. Quá trình được tiến hành gần như tự động hoàn toàn, con người rất ít phải can thiệp vào. 

Bước 5: Làm sạch, xử lý bề mặt và hoàn thành vật thể

Cuối cùng, để kết thúc quy trình gia công bồi đắp, mô hình nguyên mẫu sau khi hoàn thành sẽ được loại bỏ những phần phụ trợ, sau đó mang đi xử lý bề mặt bằng các phương pháp như phủ sơn, đánh nhám nhằm nâng cao tính thẩm mỹ, độ bền cho sản phẩm in.

 

In 3D đã “đánh bại” quy trình sản xuất, chế tạo truyền thống như thế nào?

Geometric freedom – Cho phép chế tạo mẫu đối với mọi hình khối khác nhau

Như chúng ta đã biết, đối với các phương pháp, quy trình sản xuất truyền thống, việc chế tạo những mẫu mã, hình dạng có độ phức tạp càng cao thì chi phí thực hiện theo đó cũng càng lớn. Vì vậy, để tối ưu hiệu quả về mặt chi phí, người ta thường giới hạn mẫu in trong các hình khối cơ bản.

Song, với quy trình in 3D, các đơn vị hoàn toàn có thể phá vỡ mọi giới hạn, rào cản nêu trên. Cụ thể, quy trình in 3D cho phép con người có thể tạo dựng mẫu mã với những hình khối bất kỳ, từ đơn giản đến phức tạp một cách nhanh chóng, dễ dàng với các mức chi phí tương đương nhau. 

No tooling – Không cần sử dụng đồ gá, khuôn mẫu

Khác với quy trình truyền thông, các mô hình nguyên mẫu khi được chế tạo theo quy trình in 3D có thể bỏ qua thao tác làm đồ gá, khuôn. Điều này giúp đơn vị chế tạo, sản xuất chi tiết có thể giảm thiểu tối đa chi phí vận hành, công sức thực hiện khi sản xuất mẫu với số lượng ít. Đồng thời,có thể nhận và xử lý thêm nhiều đơn hàng, giúp nâng cao năng suất, lợi nhuận hiệu quả.  

Automation – Tự động hóa

Trên thực tế, để đảm bảo tốt chất lượng vật thể sau khi hoàn thành, phần lớn các quy trình sản xuất truyền thống đều yêu cầu sự giám sát, vận hành liên tục của con người.

Song, với quy trình in 3D, việc chế tạo vật thể gần như tự động hoàn toàn, được in trực tiếp từ file thiết kế. 

Như vậy, qua phần chia sẻ trên, 3Dmanufacturer đã giúp Quý khách tìm hiểu rõ hơn về quy trình in 3D. Hy vọng, đây sẽ là phần tài liệu tham khảo hữu ích, giúp Quý khách có được cái nhìn tổng quan hơn về in 3D. Ngoài ra, nếu Quý khách có nhu cầu sử dụng hoặc tìm hiểu cụ thể hơn về dịch vụ in 3D, vui lòng liên hệ với 3Dmufacturer để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!