Ứng dụng của in 3D - Phần 1

In 3D có nhiều ứng dụng. Trong sản xuất, y học, kiến trúc, trong nghệ thuật và thiết kế tùy biến. Một số người sử dụng máy in 3D để tạo thêm máy in 3D. Hiện nay, phương pháp in 3D đã được sử dụng trong các lĩnh vực sản xuất, y tế, công nghiệp và văn hóa xã hội, tạo điều kiện cho in 3D trở thành công nghệ thương mại thành công.

Các ứng dụng in 3D trong sản xuất

In ba chiều làm cho nó rẻ tiền để tạo ra các vật phẩm đơn lẻ vì nó tạo ra hàng ngàn và do đó làm suy yếu các nền kinh tế dựa trên quy mô. Nó có thể có tác động sâu sắc đến thế giới cũng giống như sự ra đời của nhà máy... Không ai có thể dự đoán được tác động của động cơ hơi nước vào năm 1750 - hoặc máy in năm 1450, hay bóng bán dẫn vào năm 1950 - không thể thấy trước được tác động lâu dài của in 3D.

Nhưng công nghệ này đang đến, và nó có khả năng phá vỡ mọi lĩnh vực mà nó chạm vào. Công nghệ AM có rất nhiều ứng dụng trong kiến trúc, xây dựng (AEC), thiết kế công nghiệp, công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, các ngành công nghiệp quân sự, kỹ thuật, nha khoa và y tế, công nghệ sinh học (thay thế mô người), thời trang, giày dép,đồ trang sức, kính mắt, giáo dục, hệ thống thông tin địa lý, thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác.

Tạo mẫu nhanh là một trong những biến thể đắp dần sớm nhất. Nó làm giảm thời gian chết và chi phí phát triển nguyên mẫu của các bộ phận và thiết bị mới, trước đó chỉ được thực hiện với các phương pháp truyền thống như phay, tiện, và mài chính xác. Các phương pháp truyền thống chính xác hơn so với in 3D với độ chính xác đến 0.00005" và tạo các bộ phận chất lượng tốt nhanh hơn, nhưng đôi khi lại quá đắt đối với các bộ phận nguyên mẫu không yêu cầu độ chính xác cao.

Tuy nhiên, với những tiến bộ công nghệ trong sản xuất đắp dần và việc phổ biến những tiến bộ đó vào thế giới kinh doanh, các phương pháp này đang tiến xa hơn nữa trong quá trình sản xuất theo cách sáng tạo và đôi khi bất ngờ. Các bộ phận trước đây chỉ được chế tạo bằng các phương pháp cắt gọt hiện nay trong một số trường hợp được thực hiện thông qua các phương pháp đắp dần sẽ cho nhiều lợi nhuận hơn. Ngoài ra, những phát triển mới trong công nghệ RepRap cho phép cùng một thiết bị thực hiện cả sản xuất đắp dần và cắt gọt bằng cách hoán đổi đầu công cụ gá lắp bằng từ tính.

Sản xuất đắp dần dựa trên đám mây

Sản xuất đắp dần kết hợp với công nghệ điện toán đám mây cho phép sản xuất phân tán về địa lý. Sản xuất đắp dần dựa trên đám mây đề cập đến một mô hình sản xuất theo mạng lưới định hướng dịch vụ, trong đó người tiêu dùng dịch vụ có thể xây dựng các chi tiết thông qua Cơ sở hạ tầng như một dịch vụ (IaaS), Nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS), Phần cứng như một dịch vụ (HaaS) và Phần mềm dưới dạng dịch vụ (SaaS). Sản xuất phân tán như vậy được thực hiện bởi một số doanh nghiệp như 3D Hubs, nơi mọi người cần in 3D có thể liên lạc với chủ sở hữu máy in.

Một số công ty cung cấp dịch vụ in 3D trực tuyến cho cả khách hàng thương mại và cá nhân, làm việc từ thiết kế 3D được tải lên trang web của công ty. Thiết kế in 3D do khách hàng cung cấp hoặc được chọn từ nhà cung cấp dịch vụ.

Tùy biến hàng loạt

Mô hình khuôn mặt thu nhỏ (từ FaceGen) được sản xuất bằng cách sử dụng vật liệu Ceramic Dựa trên Máy in phun 3D đầy đủ màu

Các công ty đã tạo ra các dịch vụ mà người tiêu dùng có thể tùy biến các đối tượng bằng cách sử dụng phần mềm tùy biến dựa trên web đơn giản và đặt hàng các sản phẩm là các đối tượng độc đáo được in 3D. Điều này giờ đây cho phép người tiêu dùng tạo các vỏ tùy chỉnh cho điện thoại di động của họ. Nokia đã phát hành các thiết kế 3D của vỏ điện thoại để chủ sở hữu có thể tùy biến và in 3D.

Sản xuất nhanh

Những tiến bộ trong công nghệ RP đã giới thiệu các vật liệu thích hợp cho việc sản xuất cuối cùng, do đó đã giới thiệu khả năng sản xuất trực tiếp các bộ phận hoàn thiện. Một lợi thế của việc in 3D để sản xuất nhanh nằm ở việc sản xuất tương đối rẻ một số lượng nhỏ các bộ phận.

Sản xuất nhanh chóng là một phương pháp sản xuất mới và nhiều quy trình của nó vẫn chưa được chứng minh. In 3D hiện đang bước vào lĩnh vực sản xuất nhanh chóng và được xác định là một công nghệ "cấp độ tiếp theo" bởi nhiều chuyên gia trong một báo cáo vào năm 2009. Một trong những phương pháp hứa hẹn nhất có vẻ là sự thích nghi của phương pháp thiêu kết laser có chọn lọc (SLS), hoặcthiêu kết laser kim loại định hướng (DMLS) một số phương pháp tạo mẫu nhanh được thiết lập tốt hơn. Tính đến năm 2006, những kỹ thuật này vẫn còn nằm trong giai đoạn trứng nước, với nhiều trở ngại cần phải vượt qua trước RM có thể được coi là một phương pháp sản xuất có hiệu quả.

Tạo mẫu nhanh

Máy in 3D công nghiệp đã tồn tại từ đầu những năm 1980 và đã được sử dụng rộng rãi để tạo mẫu nhanh và nghiên cứu. Đây thường là những máy lớn hơn sử dụng kim loại bột độc quyền, phương tiện đúc (ví dụ: cát), nhựa, giấy hoặc hộp mực và được sử dụng để tạo mẫu nhanh chóng bởi các trường đại học và công ty thương mại.

Nghiên cứu

In 3D có thể đặc biệt hữu ích trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu do khả năng tạo ra các dạng hình học chuyên biệt, riêng biệt. Năm 2012, dự án chứng minh khái niệm tại Đại học Glasgow, Vương quốc Anh, cho thấy có thể sử dụng các kỹ thuật in 3D để hỗ trợ sản xuất các hợp chất hóa học. Họ lần đầu tiên in các bình phản ứng hóa học, sau đó sử dụng máy in để đưa các chất phản ứng vào chúng. Họ đã sản xuất các hợp chất mới để xác minh tính hợp lệ của quy trình, nhưng đã không theo đuổi việc ứng dụng cụ thể.

Thông thường, quy trình FDM được sử dụng để in các bình phản ứng rỗng hoặc bình phản ứng siêu nhỏ. Nếu in 3D được thực hiện trong một môi trường khí trơ, các bình phản ứng có thể được đổ đầy các chất phản ứng cao trong quá trình in. Các vật thể in 3D là không khí và kín nước trong vài tuần. Bằng cách in các bình phản ứng theo dạng hình bình cuvett hoặc ống đo thông thường, các phép đo phân tích thông thường như quang phổUV / VIS-, IR- và NMR có thể được thực hiện trực tiếp trong bình in 3D.

Ngoài ra, in 3D đã được sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu để chế tạo các thành phần sử dụng trong thí nghiệm, như các bộ phận che chắn từ tính và chân không với hiệu suất được chứng minh so với các bộ phận truyền thống.

Thực phẩm

Sản xuất đắp dần thực phẩm đang được phát triển bằng cách ép ra thực phẩm thành các vật thể ba chiều từng lớp một. Một lượng lớn các loại thực phẩm thích hợp, chẳng hạn như sô cô la và kẹo, và các loại thực phẩm phẳng như bánh quy giòn, mì ống, và pizza. NASA đã xem xét tính linh hoạt của khái niệm, trao một hợp đồng cho Tổ chức Tư vấn Nghiên cứu Vật liệu và Hệ thống để nghiên cứu tính khả thi của việc in thực phẩm trong không gian. Một trong những vấn đề với in thực phẩm là cấu tạo của thức ăn. Ví dụ, các loại thực phẩm không đủ chắc để đắp không thích hợp cho việc in 3D.

Dụng cụ nhanh

Dụng cụ nhanh là quá trình sử dụng các phương tiện mô-đun để thiết kế dụng cụ được sản xuất bằng phương pháp đắp dần hoặc phương pháp in 3D để cho phép tạo mẫu nhanh và đáp ứng các nhu cầu dụng cụ và đồ gá. Công cụ nhanh sử dụng phương pháp hiệu quả về chi phí và chất lượng cao để đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của khách hàng và thị trường. Nó có thể được sử dụng trong gia công bằng nước, dập, ép phun và các quá trình sản xuất khác.

Nguồn: Wikipedia