Tìm hiểu về công nghệ in 3D

Bài báo này nhằm cung cấp cho độc giả những khái niệm và nội dung cơ bản của công nghệ in 3D hiện nay đang phát triển mạnh trong thời kỳ cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra ở nhiều nước trên thế giới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu về công nghệ in 3DTẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANGTrần Minh TâmTÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ IN 3DA STUDY ABOUT THE 3D PRINT TECHNOLOGYTRẦN MINH TÂMTÓM TẮT: Bài báo này nhằm cung cấp cho độc giả những khái niệm và nội dung cơ bảncủa công nghệ in 3D hiện nay đang phát triển mạnh trong thời kỳ cuộc cách mạng 4.0đang diễn ra ở nhiều nước trên thế giới. Công nghệ in 3D đã đạt được nhiều thành tựukhông tưởng trong nhiều lĩnh vực các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong yhọc. Trong tương lai, công nghệ in 3D sẽ còn phát triển mạnh hơn nữa.Từ khóa: cách mạng 4.0; in 3D; khoa học và công nghệ.ABSTRACT: In this article, we provide readers the definition and basic concepts of the3D printing technology. This technology is popular in a lot of contries in the world. The3D printing technology has brought enormous achievements in many different industrialfields, and especially in medicine. In the near future, 3D Print technology will continue togrow rapidly.Key words: 4.0 revolution; 3D print; science and technology.thể cầm trên tay, quan sát một cách chínhxác, 3D ở đây là mọi thứ xung quanh ta, từnguyên thủy đến hiện nay chúng ta vẫn tiếpxúc hằng ngày, quá quen thuộc và ta chẳnggọi nó là 3D làm gì.Ví dụ: Chúng ta đang sử dụng điệnthoại, máy tính,… đó chính là vật thể 3Dmà chúng ta đang nói đến. Do đó, chúngta cần phân biệt một cách rõ ràng in 3Dở đây là in ra một vật thể 3D có thể quansát và cầm nắm được chứ không phải làin ra một hình ảnh mà khi nhìn vào nónổi khối 3 chiều gần giống như vật thậtvà khi xem hình ảnh đó phải đeo một cáikính chuyên dụng có chức năng tạo rahình ảnh nổi lập thể.1. ĐẶT VẤN ĐỀNgày nay, khoa học công nghệ pháttriển vượt bậc, đặc biệt là trong thời đại củacuộc cách mạng công nghiệp 4.0, đi bất cứđâu chúng ta cũng có thể nghe nói đến TV3D, Phim 3D, âm thanh 3D, hình 3D lànhững hình ảnh và âm thanh nổi [1], [5],[6]. Đó là những khái niệm chỉ những côngnghệ tạo ảo giác hình khối lên thị giác vàthính giác con người, với mục đích môphỏng lại những gì ta có thể thấy và ngheđược, trong khi cách đây khoảng 40 năm vềtrước, những điều đó là những điều khôngthể tưởng tượng và không thể hiểu nổi.Công nghệ in 3D là một định nghĩahoàn toàn khác với 3D mang tính môphỏng mà chúng ta vừa đề cập. 3D ở đây làsản phẩm thật, vật thể thật mà chúng ta cóPGS.TS. Trường Đại học Văn Lang, tranminhtam@vanlanguni.edu.vn, Mã số: TCKH09-13-201823TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANGSố 09, Tháng 5 - 2018Như vậy, chúng ta đã hiểu được kháiquát sản phẩm từ công nghệ in 3D là in ramột vật thể 3D mà ta có thể quan sát, cầmnắm được. Nhưng để chế tạo ra một vật thể3D thì từ xưa đến nay có biết bao nhiêucách, từ truyền thống cho đến hiện đại, vàtại sao lại là in ra?2. NỘI DUNGThế nào là in 3D? Máy in 3D tạo mẫunhanh hoạt động ra sao?Để dễ hình dung, chúng ta hãy liêntưởng đến chụp cắt lớp CT trong y học.Máy CT có nhiệm vụ là chụp từng lớp cắtngang từ cổ lên đến đỉnh đầu của chúng ta(nếu ta chụp cắt lớp đầu), khi ta xem tấmphim CT ta thấy rất nhiều tấm hình mặt cắtvới vòng ngoài là lớp xương sọ, bên tronghình thù cắt lát của não bộ và các cơ quan.Nếu giả sử, chúng ta đem in từng tấmhình CT lát cắt này ra giấy rồi đem xếpchồng các tờ giấy đó lên nhau, từng tờ từngtờ một theo thứ tự. Ví dụ, nếu như mực intrên tấm giấy bên trên kết dính với mực inở tấm giấy bên dưới, ta sẽ được một chồnggiấy hình hộp chữ nhật, sau đó chúng tađem loại bỏ hết phần giấy trắng dư thừa đi,chúng ta sẽ được một khối mực in 3D cóhình dạng chính là cái đầu của chúng ta, vànó có đầy đủ tất cả các bộ phận từ bêntrong lẫn bên ngoài.Điều đó có nghĩa in 3D là in ra nộidung (hình cắt CT bên trên) lên từng lớp(tờ giấy bên trên), các lớp được in lần lượtchồng liên tiếp lên nhau từng lớp, còn mựcin chính là vật liệu muốn áp lên vật thể 3D,có thể là nhựa, giấy, bột, polymer, hay kimloại,... Đặc điểm các vật liệu này là có sựkết dính với nhau để vật liệu lớp bên trênkết dính với lớp bên dưới.Khái niệm này hiện nay người ta gọi làin 3D do độ phổ biến và để dễ hình dungthực chất trong công nghiệp và với tên gọiin 3D là tạo mẫu nhanh. Gọi là tạo mẫunhanh vì so với các phương pháp gia côngchế tạo vật thể 3D (mẫu) khác như cắt, gọt,tiện, phay, bào, nặn,... thì phương pháp nàycho phép tạo ra mẫu nhanh hơn.Nói như vậy, công nghệ in 3D haycông nghệ tạo mẫu nhanh là cách thức đểthực hiện việc in 3D, hay cách thức để máyin 3D hoạt động. Ngày nay, công nghệ in3D phát triển rất đa dạng, với mỗi sảnphẩm 3D có thể được in ra với nhiều loạivật liệu khác nhau, vật liệu dạng khối, dạnglỏng, dạng bột bụi, dạng nano và với mỗiloại vật liệu cũng có nhiều phương thứckhác nhau để in như sử dụng tia laser, dụngcụ cắt, đùn ép nhựa,… Cách thức in thì cóthể in từ dưới lên, in từ đỉnh xuống.Trong tương lai công nghệ in 3D sẽ làxu hướng được nhiều nước quan tâm và sửdụng bởi những tính ưu việt dưới đây:* Trước hết nó là mộ ...