Công nghệ in 3D SLA: Lợi ích, Ứng dụng & Kinh nghiệm lựa chọn máy in 3D phù hợp
Việc sử dụng máy in 3D SLA với vật liệu là resin dạng lỏng đã du nhập vào thị trường cùng với tính năng khác hơn so với in sợi nhựa trước đó. Hãy cùng 3D Smart Solution tìm hiểu về các đặc điểm khác biệt hơn cũng như ứng dụng của loại máy in này nhé.
- Nếu bạn là người mới bắt đầu tìm hiểu, tham khảo thêm bài viết: Công nghệ in 3D – Lợi ích, và những ứng dụng vào doanh nghiệp
1. Đôi nét về công nghệ in 3D SLA
SLA (stereolithography) là một trong những kỹ thuật in 3D của công nghệ polymer hóa dạng bồn chứa (VAT polymerization), thường được biết đến là công nghệ in 3D resin. Các máy in 3D resin sẽ sử dụng nguyên lý đóng rắn resin bằng ánh sáng UV, nguồn sáng có thể là tia laser (SLA) hoặc là máy chiếu (DLP).
Đề xuất cho bạn:
- Các Loại Nhựa In 3D Phổ Biến Nhất Hiện Nay
- Vật liệu in 3D cho Kỹ thuật, Sản xuất và Thiết kế Sản phẩm
Máy in 3D SLA ứng dụng vật liệu nhiệt rắn phản ứng với ánh sáng, còn được gọi là resin. Khi nhựa SLA tiếp xúc với ánh sáng UV (375-405nm) thì các chuỗi phân tử ngắn sẽ phản ứng với nhau, từ đó các monome và oligome sẽ khâu mạng lại để tạo thành một cấu trúc mạng lưới 3 chiều.
SLA có độ phân giải cùng độ chính xác cao nhất, tạo nên các chi tiết sắc nét và bề mặt hoàn thiện, mịn màng nhất trong tất cả các công nghệ in 3D hiện nay, nhưng lợi thế lớn nhất của SLA là nằm ở tính linh hoạt của nó. Các nhà sản xuất vật liệu có thể sản xuất các loại resin với tính chất quang học, cơ tính và tính chất nhiệt tương đương với nhựa phổ thông, kỹ thuật hay nhựa trong sản xuất công nghiệp.
Công nghệ in 3D SLA đã được cải tiến đáng kể để theo kịp xu hướng của thị trường. Nếu như trước đây, máy in 3D SLA là loại máy in nguyên khối và có giá thành cao, cũng như đòi hỏi kỹ thuật viên có tay nghề cao, các dịch vụ tốn kém đi kèm; Thì ngày nay, họ đã sản xuất máy in để bàn khổ nhỏ, vừa có thể tạo ra sản phẩm chất lượng với mức giá hợp lý cùng với tính linh hoạt chưa từng có.
2. Thuận lợi và khó khăn khi sử dụng công nghệ in SLA
Ưu điểm khi sử dụng máy in 3D SLA để sản xuất đó chính là cho ra các sản phẩm với độ chính xác cùng tính thẩm mỹ cao, đặc biệt là những sản phẩm mà có yêu cầu về hình dạng khá phức tạp hay cầu kỳ.
Sản phẩm có độ bóng mịn cũng như là độ phân giải cao theo đúng nguyên mẫu của dữ liệu. Ngoài ra, vật liệu SLA thường có sẵn nên cho quá trình vận hành trở nên dễ dàng.
Tuy nhiên, bên cạnh đó máy in SLA cũng có những nhược điểm, gây khó khăn khi sử dụng công nghệ in 3D SLA là với các vật liệu tiêu chuẩn, sản phẩm được tạo ra có độ bền cơ học không cao. Đặc biệt, nếu như tiếp xúc trực tiếp thường xuyên với ánh sáng mặt trời.
3. Khi nào lựa chọn công nghệ in SLA?
Vậy với những ưu, nhược điểm trên thì máy in 3D SLA phù hợp khi nào?
Đầu tiên, là máy 3D SLA phù hợp để sản xuất các nguyên mẫu trực quan với bề mặt mịn cùng các chi tiết rất tốt từ các vật liệu.
Máy tính để bàn SLA còn phù hợp để sản xuất các bộ phận khuôn nhỏ với giá cả tối ưu. Đồng thời, máy in SLA công nghiệp có thể sản xuất các bộ phận, chi tiết rất lớn (tới 1500 x 750 x 500 mm).
Hay nếu như doanh nghiệp bạn sản xuất với việc sắp đặt hàng loạt sản phẩm cần in có các hình dạng khác nhau, hoặc là in với số lượng lớn cùng một lần thì bằng công nghệ SLA có thể giúp bạn và còn mang lại hiệu quả cao.
4. Ứng dụng công nghệ in 3D SLA vào thực tế
4.1. Sản xuất số lượng ít
Ứng dụng của máy in 3D SLA để bàn sản xuất trong lĩnh vực sản xuất chi tiết kích thước nhỏ (khoảng 100mm) rất được ưa chuộng. Bởi vì có khả năng tự động hóa được quy trình sản xuất bằng công cụ tạo mẫu và trực tiếp in 3D. Điều này giúp làm giảm được chi phí và khuyết tật sản xuất, tạo ra một mức giá cạnh tranh, đồng thời tăng chất lượng, tốc độ lắp ráp và tối đa hóa được hiệu quả lao động.
4.2. Thiết kế sản phẩm
Khả năng tạo mẫu nhanh nhờ tính năng in 3D, cho phép các kỹ sư và nhà thiết kế biến những ý tưởng thành hiện thực.
==> Tham khảo thêm về dịch vụ thiết kế sản phẩm tại đây.
4.3. Nha khoa
Nha khoa hiện nay được áp dụng kỹ thuật số để có thể giảm thiểu được các rủi ro do con người tạo ra. Mang đến độ chính xác cao hơn trong mọi giai đoạn làm việc, từ đó cải thiện được dịch vụ chăm sóc bệnh nhân. Công nghệ in 3D trong lĩnh vực nha khoa có thể tạo ra các sản phẩm và thiết bị chất lượng cao với chi phí thấp và thời gian sản xuất nhanh chóng.
4.4. Đào tạo
Máy in SLA là công cụ đa chức năng hỗ trợ cho việc giảng dạy trực quan hay các nghiên cứu chuyên sâu. Từ đó có thể khuyến khích được sự sáng tạo và đưa các sinh viên tiếp cận với công nghệ cao, chuyên nghiệp. Hỗ trợ các chương trình giảng dạy về khoa học, kỹ thuật, nghệ thuật hay thiết kế.
4.5. Y tế
In 3D để bàn chuyên nghiệp giúp các bác sĩ cung cấp phương pháp điều trị và phục vụ tốt hơn cho từng bệnh nhân. Từ đó mở ra cánh cửa cho các ứng dụng về y tế có thể tác động đến bệnh nhân, giúp tiết kiệm được thời gian và chi phí từ phòng thí nghiệm đến phòng phẫu thuật.
==> Xem chi tiết: giải pháp in 3D trong y tế
4.6. Quảng cáo / Giải trí
Các mô hình vật lý với độ phân giải cao được ứng dụng rộng rãi trong điêu khắc, tạo ra mô hình nhân vật. Các bộ phận in 3D đã góp mặt rộng rãi trong các bộ phim, trò chơi điện tử và thậm chí cả các hiệu ứng đặc biệt cho các bộ phim bom tấn.
==> Bạn có thể xem thêm về in 3D trong quảng cáo
4.7. Kim hoàn
Các chuyên gia trang sức sử dụng công nghệ máy in 3D SLA để có thể nhanh chóng tạo mẫu thiết kế phù hợp với khách hàng và sản xuất hàng loạt.
5. Các loại máy in SLA phổ biến
Hiện nay có rất nhiều loại máy in 3D SLA trên thị trường, có thể kể đến như:
5.1. Formlabs Form 3
Form 3 được thiết kế và sản xuất bởi Formlabs, với công nghệ in 3D SLA được cấp bằng sáng chế – Low Force Stereolithography (LFS). Công nghệ LFS giúp triệt tiêu tối đa tác động của ngoại lực lên các lớp in, giúp chất lượng mẫu in tuyệt hảo.
(Nguồn: https://formlabs.com/)
Độ dày lớp in mỏng nhất 0.025mm mang bề mặt mẫu in hoàn thiện. Kích thước bàn in 145*145*180mm. Cùng với hệ thống vật liệu đa dạng lên đến hơn 30 loại vật liệu và vẫn được tiếp tục cập nhật mỗi năm.
Đề xuất cho bạn:
- 3D Smart Solutions cung cấp các sản phẩm máy in 3D Formlabs nhập khẩu và chuyển giao công nghệ trực tiếp tại doanh nghiệp
5.2. Formlabs Form 3L
FormLabs Form 3L cung cấp mẫu in 3D có thể tích lớn hơn gấp 05 lần và tốc độ in 3D gấp 02 lần so với Form 3. Một siêu phẩm máy in 3D resin để bàn công nghệ Mỹ, được thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn công nghiệp. Đáp ứng khả năng sản xuất bồi đắp chuyên nghiệp.
- Kích thước bàn in 325*200*300mm
- Cảm biến tích hợp giúp duy trì điều kiện in lý tưởng và gửi thông báo về tình trạng của máy in đến bạn.
- Máy in 3d Formlabs Form 3L cho phép lắp cùng lúc 02 bình (lít) vật liệu resin – hỗ trợ in 3d sản phẩm kích thước lớn.
- Chuyển đổi dễ dàng giữa một thư viện đa dạng với hơn 20 loại vật liệu. Từ vật liệu thông dụng đến các loại vật liệu cho mục đích đặc biệt; Với hệ thống hộp vật liệu luôn tương thích.
5.3. EP-A650 Stereolithography
Máy in 3D EP-A650 được thiết kế và sản xuất bởi Eplus 3D. Với hệ thống quy trình in 3D và xử lý sau khi in trọn bộ, cùng thiết kế cho các nhiệm vụ chuyên nghiệp. Eplus 3D đã cung cấp dòng máy in 3D khổ lớn với công nghệ in SLA tiêu chuẩn, giúp cho ra mẫu in rõ nét và chất lượng cao. Đồng thời, máy in 3D EP-A650 còn hoạt động bền bỉ, vận hành êm trong thời gian dài và cam kết hỗ trợ chuyển công nghệ tại Việt Nam bởi 3D Smart Solution.
(Nguồn: https://www.eplus3d.com/)
6. Bốn kỹ thuật tạo màu cho các mẫu in SLA
Mặc dù in 3D SLA nổi tiếng với mức độ chính xác cao, nhưng nó có những hạn chế được ghi chép rõ ràng khi in một bộ chi tiết đơn lẻ với nhiều màu sắc. Đối với máy in PolyJet có khả năng in đa màu, khoản mua ban đầu thường lên tới hàng trăm nghìn đô la, thậm chí chưa bao gồm chi phí bảo trì hoặc dịch vụ nào. Bạn luôn có thể sử dụng các công ty dịch vụ để in mẫu của mình, nhưng bao gồm cả chi phí nguyên vật liệu hiện tại, chúng cũng có thể lên tới hàng nghìn đô la cho mỗi bản in. Bằng cách sử dụng các phương pháp đơn giản dưới đây, bạn có thể kết hợp máy in Formlabs vào quy trình làm việc của mình để tạo ra các mô hình đầy màu sắc và chi tiết cho nhu cầu khác nhau.
6.1 Phương pháp pha màu với nhựa “resin”
Phương pháp này là sự kết hợp giữa “Clear Resin” và màu (alcohol ink). Quá trình in bằng nhựa pha màu bắt đầu bằng việc pha màu mà bạn đã chọn với nhựa “clear resin” để có được màu mong muốn. Màu “alcohol ink” hòa tan hoàn toàn vào Clear Resin, trở thành chất tạo màu lý tưởng để cung cấp cho bạn màu sắc nhất quán trong suốt quá trình in. Để thực hiện điều này, bạn sẽ cần các công cụ sau:
- Màu “alcohol ink” 10 mL
- Một lít nhựa “clear resin”
- Ống tiêm
- Găng tay bảo hộ
Bắt đầu bằng cách sử dụng ống tiêm để lấy ra 10 mL màu, sau đó cho chúng trực tiếp vào hộp mực 1 L Clear Resin. Lắc kỹ hộp nhựa trong hai phút để đảm bảo rằng màu đã hoàn toàn trộn vào nhựa. Bạn có thể đổ một lượng nhỏ ra ngoài để kiểm tra xem màu đã được trộn kỹ chưa.
Phần còn lại của quá trình in sẽ diễn ra như bình thường. Lắp hộp vật liệu vừa pha màu vào máy in của bạn. bắt đầu in từ máy in. Sử dụng Form Wash và Form Cure theo hướng dẫn tương tự như với Clear Resin thông thường.
- Các trường hợp sử dụng: In các mẫu cần có màu riêng biệt
- Ưu điểm: Dễ dàng chuẩn bị, màu sắc mẫu in đồng nhất, không cần xử lý thêm.
- Nhược điểm: Phải sử dụng toàn bộ lít nhựa với một màu
Lưu ý rằng việc thêm bất kỳ chất mới nào vào nhựa tiêu chuẩn của bạn có thể làm tăng khả năng in bị lỗi và sẽ làm mất hiệu lực bảo hành của máy in nếu vấn đề phát sinh do chất liệu này.
Chúng tôi không khuyên bạn nên nhuộm Nhựa Flexible resin hoặc Elastic resin vì sự khó khăn trong quá trình in ấn với vật liệu này nói chung. Nếu bạn muốn nhuộm chúng, vui lòng sử dụng các hướng dẫn sau
6.2 Phương pháp nhuộm màu mẫu, sau khi in
Nếu bạn không muốn trộn toàn bộ nguyên liệu với màu “alcohol ink”, bạn có thể nhuộm mẫu sau khi in. Bạn có thể dễ dàng nhúng các mẫu sau khi in vào dung dịch nhuộm khác nhau để thu được các mẫu có nhiều màu khác nhau. Dưới đây là các công cụ bạn sẽ cần để nhuộm các mẫu in 3D của mình:
- Mẫu in bằng “clear resin, Elastic 50A hoặc Flexible 80A (Chưa rửa và phơi UV)
- 10 mL màu “Alcohol ink” : Cồn IPA 1 L cho các mẫu có màu nhạt
- 20 mL màu “Alcohol ink”: Cồn IPA 1 L cho các mẫu có màu đậm hơn
- Bộ dụng cụ Formlabs
- Găng tay bảo hộ
Sau khi bản in của bạn hoàn thành, hãy sử dụng Form Wash để rửa. Sau khi rửa, pha màu vào cồn theo nồng độ Màu:Cồn là 1:100 hoặc 2:100 mL. Tùy thuộc vào độ bão hòa màu mong muốn. Đảm bảo rằng bạn đang sử dụng đủ cồn để che phủ hoàn toàn các mẫu in của mình trong khi rửa. Ngâm và rửa nhẹ trong cồn đã pha màu trong 10 phút. (Thời gian thử nghiệm trong 20 và 30 phút không làm thay đổi màu sắc của các mẫu được nhuộm.) Lấy các mẫu ra và để ráo trước khi sử dụng Form Cure. Việc phơi UV mẫu của bạn sẽ không làm mất màu của chúng. Chúng tôi khuyên bạn nên giữ lại các cấu trúc chóng đỡ cho đến khi kết thúc, để bộ phận của bạn giữ được cấu trúc của chúng và không bị cong vênh trong quá trình phơi UV.
- Các trường hợp sử dụng: In các mẫu cần có màu riêng biệt
- Ưu điểm: Có thể nhuộm nhiều mẫu cùng một lúc, không ảnh hưởng đến cồn trong Form Wash, không ảnh hưởng đến bình vật liệu
- Nhược điểm: Nhiều bước
6.3 Phương pháp sơn với Acrylic
Đối với các mô hình phức tạp với các chi tiết phức tạp, chỉ có thể thêm một số màu sắc bằng cách sử dụng sơn. Mặc dù quá trình này có thể tốn thời gian và kết quả được xác định bởi kỹ năng của bạn, nhưng nó cung cấp nhiều khả năng tạo màu hơn cho người dùng. Các mô hình vẽ màu bằng tay có độ chi tiết cao, rất tuyệt vời trong các chương trình giáo dục, nơi mỗi mạch máu hoặc cơ quan có thể được sơn các màu khác nhau để dễ dàng quan sát trong lớp học.
Việc sơn một lớp sơn lót có thể làm mất nhiều chi tiết cần thiết trên các mẫu nhỏ hơn, vì vậy chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng sơn acrylic đa chất liệu để có khả năng bám dính với các vật liệu không xốp, như nhựa in 3D của Formlabs.
Các công cụ bạn sẽ cần khi sơn các mẫu in bằng SLA bao gồm:
- Sơn acrylic đa chất liệu
- Bàn chải mềm, súng sơn airbrush hoặc bình xịt
- Găng tay và khẩu trang
Làm theo các bước sau khi tô màu các mẫu in SLA bằng sơn acrylic:
- Sau khi xử lý xong, các cấu trúc chóng đỡ đã được loại bỏ ra và mô hình không còn bụi, hãy giữ chặt mô hình để sơn.
- Phủ đều lớp đầu tiên lên bề mặt của mô hình bằng bất kỳ dụng cụ nào bạn thích. Súng sơn hoặc bình xịt. Xem video tại đây .
- Phủ thêm lớp sơn khi cần thiết theo hướng dẫn từ nhà sản xuất.
- Đối với mô hình nhiều màu, hãy sử dụng băng che để “che” các phần khác nhau của bản in trong khi sơn. Điều này có thể giúp bạn tạo các đường sơn rõ nét ngay cả khi sử dụng bình xịt hoặc cọ vẽ.
Mẹo: Để đạt được lớp hoàn thiện bóng hoặc mờ, nên phủ một lớp mỏng của sơn trong hoặc sơn mờ lên bề mặt của bản in 3D sau khi hoàn tất việc sơn màu.
- Trường hợp sử dụng: Mô hình y tế phức tạp, mô hình có vùng quan tâm bên ngoài, mô hình nhiều phần.
- Ưu điểm: Có thể áp dụng màu cho các vùng cụ thể với bất kỳ màu nào mong muốn.
- Nhược điểm: Hơi phụ thuộc vào kỹ năng sơn, chỉ có thể sơn bên ngoài mẫu in.
6.4 Phương pháp tạo màu bên trong mẫu in
Nếu bạn muốn làm nổi bật các vùng bên trong trong một mô hình, bạn có thể sử dụng phương pháp làm rỗng và tô màu sau đây. Bằng cách làm rỗng các mạch, khối u hoặc các vùng cần quan tâm khác, bạn có thể tô chúng bằng nhiều màu sơn khác nhau để dễ dàng hình dung các vùng bên trong.
Quá trình này bao gồm việc làm rỗng hoặc tạo các lỗ trong khu vực cần làm nổi bật và bơm màu đã chọn vào khoảng trống đã được làm rỗng. Kết quả là hiệu ứng tương tự như các mạch máu hoặc van thực tế bên trong các cơ quan. Để sử dụng kỹ thuật này, một số thiết kế về cấu trúc phải được thực hiện trước khi quá trình tạo màu diễn ra.
Sử dụng phần mềm thiết kế của bạn, khoét rỗng các khu vực mong muốn, đảm bảo để lại một khoảng trống đủ lớn để màu chảy vào. Có thể cần nhiều khe hở để tránh tạo bọt khí khi lấp đầy các vùng phức tạp. Thực hiện theo quy trình thông thường để in và xử lý sau in, đảm bảo rằng các khoang rỗ đã được rửa sạch.
Với bản in 3D đục lỗ rỗng của bạn tại chỗ, bạn sẽ cần các công cụ sau:
- Màu acrylic đa chất liệu
- Ống tiêm hoặc pipet
- Găng tay
Bây giờ, bạn có thể tiến hành áp dụng các bước sau để tô màu các bản in SLA:
- Giữ mẫu in ở một góc nhất định để đảm bảo rằng màu sẽ tiếp cận mọi hốc.
- Sử dụng một ống tiêm, bơm màu vào khoang rỗng, lấp đầy khoảng trống hoàn toàn hoặc đủ để phủ lên bề mặt khi lắc (đối với các khoang nhỏ hơn, bạn có thể cần pha loãng màu với một lượng nhỏ dung môi trước khi bơm) .
- Sau khi các bề mặt của khu vực đã được phủ màu, hãy để lượng màu thừa thoát ra ngoài và để phần màu đó nằm lâu như khuyến nghị về độ khô của màu từ nhà sản xuất.
- Sau khi khô, áp dụng kỹ thuật hoàn thiện bề mặt cần thiết.
- Các trường hợp sử dụng: Hình dung các mạch bên trong, khối u hoặc các vùng cần quan tâm.
- Ưu điểm: Có khả năng nhìn rõ các vùng bên trong trên mẫu in trong suốt.
- Nhược điểm: Các bước thực hiện hơi khó khăn.
6. Quan tâm gì khi sử dụng dịch vụ in 3D?
Dịch vụ in 3D hiện nay đã không còn là dịch vụ quá xa lạ với chúng ta. Cùng với sự phát triển công nghệ thì việc in 3D với kỹ thuật khó hơn, tỉ mỉ hơn cũng nhanh hơn. Tuy nhiên, cùng với đó là chi phí dành cho nó cũng không hề rẻ, chính vì vậy khi thực hiện dịch vụ in 3D quý khách cần cân nhắc kỹ về sản phẩm, về kích thước, các chi tiết, màu sắc, chất liệu và thời gian dự kiến để có sự chuẩn bị kỹ hơn cho kế hoạch được tiến hành thuận lợi hơn.
Đặc biệt, nếu quý khách quyết định chọn một dịch vụ in 3D chuyên nghiệp thì cũng đừng quên tìm hiểu kỹ để chọn được địa chỉ uy tín. Đã có rất nhiều khách hàng “tiền mất tật mang”, giá rẻ và chất lượng sản phẩm cực kỳ tồi tệ. Để sản phẩm in 3D được bền lâu thì việc lựa chọn địa chỉ uy tín là điều cần thiết để tránh tình trạng phải in đi in lại, vừa tốn chi phí vừa tốn thời gian.
Nếu quý doanh nghiệp đang quan tâm nhiều về máy in 3D SLA thì công ty 3D Smart Solution chính là sự lựa chọn lý tưởng dành cho doanh nghiệp bạn.
Công ty 3D Smart Solution chuyên cung cấp các giải pháp 3D trọn gói không chỉ máy in 3D SLA , đồng hành trong suốt quá trình phát triển sản phẩm của doanh nghiệp.
3DS đã và đang nhận được sự tin tưởng và đánh giá cao từ các khách hàng là chủ đầu tư, doanh nghiệp, đơn vị sản xuất trong các dự án trong và ngoài nước. Với đội ngũ nhân viên kỹ thuật có chuyên môn, nhiều năm kinh nghiệm trong nghề cùng đội ngũ tư vấn phương án nhiệt tình, tận tâm sẽ tư vấn rõ ràng cho quý khách mỗi dự án.
Hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua số hotline 0345.699.777. 3DS sẽ tư vấn nhanh nhất cho quý khách về máy in 3D SLA, cũng như công nghệ in 3D khác mà quý khách quan tâm để chọn ra được thiết bị phù hợp nhất cho doanh nghiệp.
Bài viết liên quan:
- Công nghệ in 3D SLS: Ứng dụng, lợi ích và Top 10 Máy in 3D SLS phổ biến tại Việt Nam
- Công nghệ in 3D FDM: Ứng dụng, lợi ích và kinh nghiệm lựa chọn máy in 3D FDM cho doanh nghiệp
- Giới thiệu về công nghệ in 3D và cách chọn máy in 3D phù hợp
- Hệ thống và giải pháp in 3d hàng đầu thế giới
- Công nghệ in 3D màu: Kiến thức, ứng dụng và top các loại máy in phổ biến hiện nay
- Tổng hợp những phần mềm in 3D tốt nhất nhất hiện nay
- Báo giá máy in kim loại: Tư vấn và giới thiệu các loại máy in 3D kim loại phổ biến tại Việt Nam
Về 3D Smart Solutions
Tiên phong trong cung cấp giải pháp và dịch vụ công nghệ 3d tại Việt Nam. Tiêu chí hoạt động của chúng tôi là: Làm Đúng Ngay Từ Lần Đầu Tiên. Hãy bình luận trên trang Facebook và Linkedin của chúng tôi! Đừng quên đăng ký bản tin hàng tuần miễn phí của chúng tôi, với tất cả tin tức mới nhất về Giải pháp 3D được gửi thẳng đến địa chỉ email của bạn.