Công nghệ in 3D sẽ thế nào trong tương lai?

Một vài năm về trước, công nghệ in 3D khởi sắc và tưởng chừng như sẽ thay đổi cả thế giới khi mà vào thời điểm đó, không một ai nghi ngờ khả năng của công nghệ in 3D cho tới khi mọi thứ tuột dốc không phanh, và thị trường ngành in 3D dần chìm vào quên lãng. Tuy nhiên với những đổi mới về mặt kỹ thuật, công nghệ in 3D đang dần hồi sinh và hứa hẹn sẽ thế chỗ ngành công nghiệp sản xuất cổ điển. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu những câu chuyện này.

Hệ thống in chất lỏng CLIP

Hệ thống CLIP, viết tắt của Continuous Liquid Interface Production (tạm dịch là Tạo hình liên tục từ chất lỏng), hoạt động nhanh hơn gấp 10 lần so với công nghệ in Stereolithography (SLA, tạm dịch là Tạo hình nhờ tia laser) chính là nhờ lớp oxy siêu mỏng ngăn cách đáy khay đựng và lớp nhựa vật liệu.

Vấn đề nằm ở chỗ, cũng như SLA, CLIP chỉ có thể in từng bộ phận từ một loại vật liệu cụ thể trong 1 khoảng thời gian nhất định. Tuy nhiên, DeSimone cho rằng CLIP sẽ có thể xử lý nhiều loại vật liệu hơn nữa (đơn cử như hydrogel, nhựa sinh học dễ hấp thu, silicon,…) Rất có thể trong tương lai, tốc độ của CLIP sẽ giúp nó trở thành một cỗ máy sản xuất hàng loạt cùng thời gian xử lý siêu khủng.

Cỗ máy bí ẩn của HP

Cuối năm 2013, Hewlett Packard tuyên bố sẽ gia nhập thị trường in 3D và hứa hẹn sẽ làm thay đổi toàn bộ nhận thức của nhân loại về công nghệ này. 18 tháng trôi qua, máy in Multi Jet Fusion của HP vẫn nằm trong giai đoạn thử nghiệm, mặc cho những quảng cáo rầm rộ trước đó về loại hóa chất bí ẩn được sử dụng trong quá trình in.

HP hy vọng đưa Multi Jet gia nhập thị trường vào năm 2016. Nếu HP có thể nâng tầm máy in Multi Jet Fusion, rất có thể nó sẽ trở thành giải pháp cứu cánh cho ngành xây dựng trong tương lai.

Hệ thống in 3D siêu tốc HSFG (High Speed Fab Grade Printing)

Nhìn bên ngoài, hệ thống in 3D HSFG trông tựa như một dây chuyền lắp ráp. Một máy in HSFG có thể chấm 4 tỷ các hạt màu polymer mỗi phút, nhanh hơn gấp 50 lần so với công nghệ in phun hiện tại.

Bên cạnh tốc độ và độ chính xác tuyệt đối, HSFG có thể tận dụng bất kỳ tấm in nào trong hệ thống vào bất cứ lúc nào. Với khả năng đó, HSFG có thể hoạt động độc lập hoặc có thể được gắn vào một quy trình sản xuất đang hoạt động để hoàn thiện nốt các sản phẩm dở dang.

Cho đến thời điểm hiện tại, hệ thống in này cũng vẫn đang trong giai đoạn phát triển. Hiện vẫn chưa có một thông tin cụ thể nào về hệ thống cũng như các thành phẩm nhưng dường như Google rất hứng thú với dự án này.

Máy thiêu kết tốc độ cao của Neil Hopkinson

Tại Hội nghị người tiêu dùng máy in 3D vừa qua, Hopkinson đã phát biểu về sự thay thế tia laser trong công nghệ thiêu kết truyền thống bằng nguồn nhiệt hồng ngoại và bút in phun nhằm tạo ra máy thiêu kết mới có tốc độ cao hơn.

Đồng thời, Hopkinson và các cộng sự cũng đang làm việc cật lực để xây dựng một bản in lớn hơn, cho phép sản xuất đến hàng trăm sản phẩm cùng lúc. Bên cạnh đó, Hopkinson tiến hành nghiên cứu để máy in mới có thể xử lý các nguyên liệu bao gồm gốm và mực dẫn điện – điều này sẽ cho phép nó gắn điện tử trực tiếp vào một bộ phận cụ thể của thành phẩm.

Chắc chắn ông và các cộng sự sẽ còn phải trải qua rất nhiều khó khăn nữa để biến ước mơ trở thành sự thật. Và nếu theo kịp tiến độ như kế hoạch đặt ra, máy thiêu kết tốc độ cao có thể sẽ được trình làng vào năm 2017.

Tương lai rộng mở

Trong vòng 24 tháng qua, nhận thức của toàn thế giới về công nghệ in 3D đã thay đổi. Cùng với đó là sự xuất hiện của dòng in ấn tốc độ cao mới.

Liệu các công nghệ in mới này có thay thế được việc sản xuất truyền thống hay không? Điều này chắc chắn sẽ không xảy ra trong tương lai gần. Nhưng trong vòng 10 năm tới, công nghệ in 3D có thể sẽ dần cạnh tranh với kỹ thuật đúc phun ép, sản xuất vi mạch và các công nghệ sản xuất khác.

Tuy nhiên thì công nghệ in 3D vẫn chưa phải là tiên phong của ngành sản xuất trong tương lai. Công nghệ in ấn 4D đang dần nổi lên, kĩ thuật in xerô ứng dụng trong vi lắp ráp và in ấn sinh học đã bắt đầu lan tỏa khắp các phòng thí nghiệm trên toàn cầu. Một cánh cửa mới đã bắt đầu mở ra cho ngành sản xuất trong tương lai.

Tham khảo Engineering