Công nghệ in 3D là gì và có những ứng dụng nào trong đời sống?

In 3D (3D Printer) là công nghệ phổ biến trong ngành sản xuất mô hình trong những năm gần đây và đã sớm được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác như xây dựng hay ngành công nghiệp đồ chơi. Đây là kỹ thuật hiện đại với sự kết hợp của máy in 3D tiên tiến.

Công nghệ in 3D là gì?

Công nghệ in 3D là kỹ thuật có thể phân tách mô hình 3D thành nhiều lớp, xếp chồng lên nhau cho tới khi tạo thành dạng khối ba chiều sau cùng. Để thực hiện kỹ thuật đặc biệt này cần các loại máy in 3D chuyên dụng, nguyên liệu thường dùng để in 3D là kim loại, resin hoặc thường thấy nhất là nhựa. Mỗi loại chất liệu cũng có nhiều phương pháp để tiến hành in như đùn ép nhựa, tia laser hay dùng dụng cụ cắt.

Thực tế, nguyên tắc in 3D có phần tương tự như các loại máy chụp cộng hưởng từ dùng trong y tế. Cơ chế hoạt động của các dòng thiết bị này sẽ quét và chụp cắt lớp các vật thể, sau đó xếp chồng các lớp này lại với nhau tạo thành hình ảnh đa chiều.

Lịch sử phát triển của công nghệ in 3D

Năm 1980, tiến sĩ Kodama đã công bố kỹ thuật in 3D và Charles Hull là người tiên phong trong việc giữ bản quyền công nghệ này. Sau đó, Charles thành lập nên Systems Corporation – doanh nghiệp in 3D hết sức nổi danh. Đến nay, kỹ nghệ in 3D đã trải qua hơn 30 năm phát triển nhưng chỉ thực sự bùng nổ từ năm 2009 khi vấn đề bản quyền và chi phí in không quá khắt khe như trước.

Việc công nghệ in 3D phổ biến hơn khiến các sản phẩm làm từ kỹ thuật này dần đi vào đời sống của chúng ta, một số đồ vật quen thuộc như ốp lưng cho smartphone, các chi tiết linh kiện máy, đồ chơi cho trẻ em hay thậm chí là răng giả cũng được sản xuất từ máy in 3D.

Một vài ứng dụng thường thấy của in 3D

Được định hướng là công nghệ của tương lai, in 3D hiện đang được áp dụng trong các ngành sản xuất sau:

Chế tạo linh kiện máy móc

Do có thể tái tạo hình khối đa chiều cực kì chính xác nên công nghệ in 3D đang được sử dụng rất nhiều trong việc sản xuất linh kiện máy móc. Từ những hình khối đơn giản cho tới các chi tiết phức tạp đều có thể được tái tạo hoàn hảo qua máy in 3D. Đáng nói hơn, việc sử dụng máy in 3D sẽ giúp hạ giá thành sản xuất linh kiện máy móc.

Rất nhiều doanh nghiệp đang tận dụng lợi thế của công nghệ in 3D để tạo ra các linh kiện, chi tiết máy móc không còn sản xuất nữa hoặc quá khan hiếm. Chỉ cần còn lưu giữ file thiết kế của linh kiện đó thì việc tạo ra một vật thể chính xác 100% như cũ đều nằm trong tầm tay.

In 3D trong lĩnh vực y tế

Sự phổ biến của công nghệ in 3D tạo tiền đề lớn để giới y học tạo ra các bộ phận cơ thể giả cho con người. Phổ biến nhất là việc tái tạo răng giả vừa khớp với hàm. Ngoài ra, tay, chân giả và thậm chí là cả xương giả cũng được tái tạo chính xác để đưa vào cơ thể. Thay vì quy trình chế tạo phức tạp tiêu tốn quá nhiều chi phí, việc in 3D các bộ phận vừa đạt độ chính xác tối đa mà vẫn có giá thành phải chăng.

Một bước tiến đang được trông đợi của in 3D là sản xuất nhiều bộ phận nội tạng giả bằng cách kết hợp giữa công nghệ tách tế bào với kỹ thuật in 3D. Nếu thành công trong tương lai, những bộ phận này có thể đảm nhận nhiệm vụ như nội tạng thật.

Ứng dụng trong ngành thời trang

Với máy in 3D, việc tạo ra những phụ kiện, trang sức và giày cao gót là điều hoàn toàn dễ dàng. Công nghệ in 3D từng sớm được ứng dụng để phục vụ cho các show trình diễn thời trang từ năm 2013. Ngoài ra, trong tương lai chúng ta có thể dùng kỹ thuật quét 3D để tạo thành những bộ trang phục vừa khít với cơ thể.

Hỗ trợ cho lĩnh vực xây dựng

Việc in 3D có thể tạo ra những ngôi nhà có kiểu dáng độc đáo bằng các máy in kích cỡ siêu lớn. Đáng nói hơn, sự hỗ trợ của máy In 3D có thể giúp dựng nhiều căn nhà cùng lúc chỉ trong khoảng thời gian vài ngày qua việc phun xi măng kết hợp với các vật liệu thay thế.

Công nghệ in 3D – tương lai phát triển của thế giới

Với việc tạo ra các vật thể ba chiều chỉ trong khoảng thời gian ngắn và chi phí phải chăng, công nghệ in 3D đích thực là tương lai phát triển của thế giới khi có thể hiện thực hóa mọi ý tưởng của con người. Tin rằng chỉ vài năm nữa thôi, chúng ta sẽ thấy được sự hiện diện phổ biến hơn nhiều của các đồ vật làm từ công nghệ in 3D.