Tổng hợp những phần mềm in 3D phổ biến nhất hiện nay

Hiện nay, các phần mềm thiết kế và phần mềm in 3D đóng vai trò quan trọng trong quá trình in 3D, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kinh doanh và sản xuất. Chúng được xem là mắt xích quan trọng trong quá trình in 3D, giúp tạo nên những sản phẩm đẹp mắt và độ chi tiết cao. Để biết thêm thông tin và hiểu hơn về các phần mềm này trong thực tiễn ứng dụng như thế nào, hãy cùng 3DS đọc bài viết dưới đây để trau dồi những thông tin hữu ích nhất nhé!

1. Đôi nét về phần mềm in 3D

Công nghệ in 3D là công nghệ ứng dụng phương pháp xếp chồng từng lớp vật liệu lên nhau để tạo nên một vật thể thực tế với hình dạng, kích thước chính xác như bản vẽ thiết kế. Máy in 3D sử dụng đa dạng loại vật liệu: nhựa, resin, bột kim loại, sứ, …  

Dựa vào nguyên lý hoạt động cũng như vật liệu sử dụng trong quá trình in, in 3D được chia thành một số nhóm chính sau:

• Công nghệ in 3D FFF / FDM
• Công nghệ in 3D SLA / MSLA / DLP
• Công nghệ in 3D SLS / DMLS

Mặc dù được phân loại khá rõ ràng, tuy nhiên, các phương pháp in 3D này đều sử dụng chung các định dạng dữ liệu đầu vào trong quá trình thiết lập mẫu in đó là dữ liệu lưới .STL hoặc .OBJ. Đây là những định dạng dữ liệu trung gian, cực kì phổ biến trong các ứng dụng liên quan tới 3D không chỉ ở lĩnh vực cơ khí (tạo mẫu nhanh, gia công cắt gọt, …) mà còn xuất hiện ở các lĩnh vực như thời trang, y tế, thiết kế nội thất, … 

Trước khi thực hiện quá trình in 3D một sản phẩm thực tế, các dữ liệu thiết kế của sản phẩm cần được thiết lập các thông số như: dựng cấu trúc chống đỡ, thiết lập định hướng, độ dày lớp in, … Sau đó, toàn bộ thông số này sẽ được chuyển sang ngôn ngữ của máy in 3D trước khi nhập vào máy và tiến hành in.

Toàn bộ quy trình này sẽ được thực hiện bởi các phần mềm in 3D chuyên dụng gọi là phần mềm Slicer (mặc định theo máy hoặc của hãng chuyên cung cấp phần mềm cho in 3D).

2. Phân loại phần mềm sử dụng trong quy trình in 3D

2.1. Phần mềm thiết kế 3D CAD / 3D Modeling

3D CAD / 3D Modeling là phần mềm cung cấp các công cụ thiết kế cho phép người dùng xây dựng, điều chỉnh và chuẩn hóa mô hình 3D một đối tượng. Chi tiết và kích thước của dữ liệu sau khi thiết kế là đầu vào cho các công đoạn sản xuất sản phẩm thực tế kế tiếp như: gia công CNC, đổ khuôn hoặc in 3D. 

3D CAD và 3D Modeling đều là các phần mềm thiết kế 3D. Tuy nhiên, với các tính năng thiết kế đặc thù cho lĩnh vực cơ khí chế tạo và nghệ thuật mà mỗi phần mềm lại được ứng dụng chủ yếu ở những lĩnh vực cụ thể như:

• 3D CAD: cơ khí chế tạo, khuôn mẫu, sản xuất đồ gia dụng, …
• 3D Modeling: thiết kế thời trang, tạo mẫu điêu khắc, gia công gỗ đá nghệ thuật, …

Với định dạng trung gian là .STL và .OBJ, dữ liệu thiết kế từ 2 loại phần mềm kể trên đều có thể sử dụng để in 3D vì đây là những định dạng tiêu chuẩn trong lĩnh vực này.

2.2. Phần mềm cắt lớp và thiết lập thông số in 3D (Slicer)

Phần mềm cắt lớp hay phần mềm Slicer, là phần mềm giúp thiết lập các thông số in và chuyển đổi mô hình 3D thành loại dữ liệu mà máy in 3D có thể hiểu (G – Code) và thực hiện quá trình in sản phẩm. Đây là phần mềm quan trọng nhất trong toàn bộ quy trình in 3D, ảnh hưởng lớn tới chất lượng mẫu in 3D. 

Hiện nay, có 2 dạng phần mềm cắt lớp phổ biến nhất:

• Phần mềm chuyên dụng, đi kèm theo máy, được phát triển bởi hãng máy in 3D. Những phần mềm này được trang bị các tính năng giúp đơn giản hóa quy trình in cho người dùng nhưng vẫn phát huy được tối đa hiệu năng của máy in. Tuy nhiên, dữ liệu đầu ra của các phần mềm này chỉ có thể đọc được bởi chính các máy in do hãng sản xuất chế tạo, không thể sử dụng cho máy in của hãng khác.
• Phần mềm mã nguồn mở. Đây là những phần mềm được viết bởi các hãng phần mềm thứ 3, không trực tiếp sản xuất máy in 3D. Ưu điểm của các phần mềm dạng này là tính tương thích cao với nhiều loại máy in ở nhiều công nghệ in khác nhau. Tuy nhiên, đây cũng là một trong những yếu tố khiến cho các phần mềm này không thể tối ưu hoàn toàn dữ liệu in cho 1 máy in cụ thể. Các thông số có thể thiết lập chỉ ở mức độ trung bình khá, không quá chuyên sâu như những phần mềm chuyên dụng.

Các chức năng cơ bản trên các phần mềm cắt lớp hiện nay:

• Thiết lập thông số in: tốc độ in, nhiệt độ đầu in, nhiệt độ bàn in, …
• Thiết lập chiều dày lớp in (Layer Thickness).
• Định hướng mẫu in.
• Xây dựng cấu trúc chống đỡ (Support).
• Lựa chọn vật liệu in.
• Cắt lớp và chuyển đổi dữ liệu thành định dạng G – Code trước khi nhập vào máy in 3D.

2.3. Phần mềm giám sát và điều khiển máy in 3D

Với những lợi ích to lớn mà công nghệ in 3D mang đến cho các quy trình sản xuất sản phẩm đơn chiếc, sản xuất số lượng nhỏ mà nhiều doanh nghiệp hiện nay đang đẩy mạnh đầu tư vào các công xưởng in 3D (Printing Farm). Đi kèm với sự phát triển này, nhu cầu về một giải pháp quản lý hệ thống máy in cũng đang rất lớn. 

Để giải quyết nhu cầu của người sử dụng, các hãng sản xuất máy in 3D hoặc phần mềm in 3D đang chú trọng phát triển các tính năng cho phép kết nối toàn bộ hệ thống máy in, giám sát và vận hành từ xa nhằm tối ưu nhân lực và chi phí vận hành. Điển hình có thể kể tới: Dashboard của Formlabs, Remote Printing trên CUBICON, …

Ưu điểm của các hệ thống này:

• Giúp người dùng có thể nhận phản hồi liên tục về tiến trình in hiện tại.
• Hiển thị cho người xem tiến trình in trong từng lớp in (Layer) hiện đang in.
• Cho phép can thiệp, điều khiển từng máy in trong hệ thống, truyền tải dữ liệu và vận hành in từ xa. 
• Giúp người dùng có thể thực hiện việc dừng, tạm dừng hoặc tiếp tục thực hiện tiến trình bất cứ lúc nào.
• Một số phần mềm giám sát có thể tương thích với nhiều loại máy in 3D trên thị trường hiện nay.

3. Phần mềm in 3D phổ biến

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều phần mềm in 3D, có thể nhắc đến một số phần mềm được ưa chuộng như sau:

3.1. Materialise

Materialise là phần mềm in 3D giúp cho doanh nghiệp, công ty sở hữu một công cụ hỗ trợ quản lý và kiểm soát quy trình in 3D hiệu quả hơn. Mang đến một giải pháp đáp ứng được những yêu cầu gia công khắt khe nhất. Các nền tảng của Materialise cho phép người dùng tận dụng tối đa công nghệ in 3D trong các ngành công nghiệp như chăm sóc sức khỏe, ô tô, hàng không vũ trụ, nghệ thuật, thiết kế và hàng tiêu dùng,…

Materialise có nhiều phần mềm thông dụng khác nhau, đáp ứng nhiều yêu cầu như: Materialise Magics, Materialise 3-matic, Materialise e-stage,…

(Nguồn: www.materialise.com )

Phần mềm in 3D của Materialise có những tính năng nổi trội như:

• Giao diện cùng với bộ công cụ chuyên nghiệp hàng đầu cho lĩnh vực in 3D. 
• Chức năng chỉnh sửa dữ liệu lưới .STL mạnh mẽ. 
• Tiết kiệm được nhiều chi phí tại thời điểm xử lý, tỷ lệ thành công công cao, đáp ứng tốt mong muốn của người dùng.
• Giúp máy in 3D tiếp nhận dữ liệu chi tiết và chính xác nhất.
• Có khả năng chỉnh sửa, cải thiện các tập tin hỏng và mang lại kết quả in hiệu quả nhất.  
• Tương thích với nhiều loại máy in 3D sử dụng các công nghệ in khác nhau: SLA, SLS, SLM, … 

3.2. TinkerCAD

Phần mềm TinkerCAD được thiết kế dành cho những người mới tiếp cận với công nghệ in 3D. Cho phép người dùng thiết kế và xây dựng mô hình từ những hình dạng cơ bản. Phần mềm thậm chí còn cho phép bạn chia sẻ và xuất các tập tin một cách dễ dàng.

TinkerCAD có một kho dữ liệu với hàng triệu tệp khác nhau, giúp người dùng có thể tìm thấy và tạo nên một thiết kế đúng với yêu cầu của mình nhất. Các thao tác với phần mềm này cũng khá đơn giản nên rất thích hợp với những người mới bắt đầu, đây sẽ là một cách tuyệt vời để tìm hiểu về mô hình 3D.

(Nguồn: https://www.tinkercad.com/)

Sau khi hoàn chỉnh dữ liệu thiết kế trên TinkerCAD, người dùng có thể xuất ra file STL, OBJ để sử dụng cho máy in 3D và đồng thời cũng có thể nhập đối tượng từ các phần mềm khác vào. Tuy nhiên, vì đây là ứng dụng ở mức sơ cấp nên không thể thực hiện các thao tác chỉnh sửa phức tạp trên mô hình 3D.

3.3. Blender

Blender là một phần mềm 3D Modeling mã nguồn mở được tích hợp nhiều tính năng và công cụ phục vụ đa ứng dụng như: 3D Modeling for Animation, Sculpture, VFX, AR/VR, … 

Blender chứa nhiều công cụ thiết kế và chỉnh sửa mô hình 3D rất mạnh mẽ, cho phép tùy chỉnh chuyên sâu. Đặc biệt, với việc kết hợp các module: Modeling và Sculpture, người dùng có thể dễ dàng tạo ra các mô hình 3D đơn giản theo ý muốn và sử dụng dữ liệu này cho quá trình in 3D.

Vì là phần mềm được phát triển cho đa ứng dụng, tập trung chính vào các tính năng thiết kế 3D nên người dùng Blender sẽ không có nhiều lựa chọn hay công cụ để tối ưu dữ liệu cho riêng ứng dụng in 3D như những phần mềm chuyên dụng.

(Nguồn: https://www.blender.org/)

3.4. Autodesk Meshmixer

Meshmixer là một phần mềm chỉnh sửa dữ liệu lưới 3D miễn phí của Autodesk. Nó giống như một phiên bản rút gọn của Fusion 360, một phần mềm chỉnh sửa 3D rất nổi tiếng của Autodesk. 

Meshmixer được tích hợp đầy đủ các công cụ cơ bản cần thiết để chỉnh sửa dữ liệu lưới 3D (STL, OBJ) phục vụ cho các mục đích: thiết kế, in 3D, tạo animation, …

Với giao diện và bộ công cụ đơn giản, dễ sử dụng, Meshmixer cực kỳ thích hợp cho những người mới tiếp cận với công nghệ 3D nói chung hay in 3D nói riêng.

(Nguồn: How to Hollow Out 3D Models with Meshmixer to Save Material and Time)

3.5. Ultimaker Cura

Cura là phần mềm in 3D mã nguồn mở được sử dụng rất phổ biến bởi cả người dùng nghiệp dư và chuyên nghiệp trên toàn thế giới.

Không những được tích hợp các công cụ chỉnh sửa, thiết lập dữ liệu in 3D chuyên nghiệp, Cura còn cho phép người dùng xuất dữ liệu G – Code tương tích với rất nhiều dòng máy in trên thị trường hiện nay.

Giao diện và các tính năng trên Cura được thiết lập một cách tối ưu cho các thao tác chỉnh sửa và dễ dàng kiểm soát thông số của quá trình in 3D. Điều này giúp cho ngay cả những người mới bắt đầu tìm hiểu về in 3D cũng có thể nhanh chóng chế tạo các mẫu in với chất lượng cao mà không cần phải thiết lập quá cầu kì.

  (Nguồn: https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura)

Ngoài những phần mềm kể trên, khách hàng có thể tham khảo thêm một số phần mềm in 3D khác như: OpenSCAD , Slicers & 3D Printer Hosts, ultimaker cura,…

4. Tổng kết

Phần mềm in 3D là yếu tố không thể thiếu trong quá trình in 3D, được dùng để chuyển đổi dữ liệu lưới 3D STL/OBJ sang loại dữ liệu tương thích với máy in 3D. Nhờ vậy, mà máy in 3D có thể hiểu và thực hiện quá trình xây dựng mẫu 3D theo những thông số đã được thiết lập. Ngoài ra, phần mềm in 3D còn cho phép người dùng chỉnh kích thước mẫu để phù hợp với khổ in của máy, mẫu in được tạo ra có độ bền và chịu lực tốt, giúp tiết kiệm vật liệu theo ý định của người dùng,…

Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực công nghệ 3D, 3D Smart Solutions mang lại cho khách hàng những giải pháp công nghệ 3D toàn diện, có thể kể đến như: Quét mẫu 3D, nền tảng in 3D trực tuyến, kiểm tra 2D 3D, thiết kế khuôn, thiết kế kiểu dáng công nghiệp, đào tạo công nghệ 3D. Công ty 3DS luôn hướng đến việc giảm tải và hạn chế những khó khăn – rủi ro trong quá trình gia công sản xuất. Đối với phần mềm cơ khí do chúng tôi cung cấp có: Mastercam – phần mềm CAM được sử dụng nhiều nhất thế giới; Verisurf – Phần mềm đo lường 3D tích hợp trực tiếp vào Mastercam; Materialise là phần mềm in 3D chuyên dụng chất lượng cao; Geomagic Design X sở hữu các công cụ Scan to CAD nhiều nhất trên thị trường phần mềm thế giới hiện nay. Quý doanh nghiệp hãy tin tưởng và lựa chọn dịch vụ của 3DS, chúng tôi sẽ không làm bạn thất vọng.

Bài viết liên quan:

• Giới thiệu về công nghệ in 3D và cách chọn máy in 3D phù hợp
• Công nghệ in 3D màu và những lưu ý cần biết
• 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 SLA: Lợi ích, Ứng dụng & Kinh nghiệm lựa chọn máy in 3D phù hợp
• Công nghệ in 3D FDM: Ứng dụng, lợi ích và kinh nghiệm lựa chọn máy in 3D FDM cho doanh nghiệp