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

Hiện nay, các phần mềm hỗ trợ 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 vật thể 3 chiều đẹp mắt và chi tiết nhất. 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 một quá trình sản xuất các chất liệu như nhựa, kim loại hay các chất liệu khác. Công nghệ này sử dụng phương pháp xếp từng lớp lên nhau để tạo nên một vật thể có không gian 3 chiều với hình dạng, kích thước theo như bản vẽ được thiết lập trước khi tiến hành in 3D.

Dựa vào phương pháp xếp chồng từng lớp cũng như vật liệu sử dụng để dựng mô hình 3D, công nghệ 3D được chia thành các nhóm chính sau:

• Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu nhựa dẻo và phi kim loại
• Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu kim loại
• Công nghệ in 3D sử dụng vật liệu hữu cơ

Đa phần các file thiết kế ban đầu đều có định dạng là STL, đây là một loại định dạng file phổ biến trong ngành công nghiệp in 3D hay các ngành khác thuộc lĩnh vực tạo mẫu nhanh và chế tạo vật liệu dưới sự hỗ trợ của máy tính.

Trước khi tiến hành tạo vật liệu bằng máy in 3D công nghệ FDM dưới dạng không gian 3 chiều, các file thiết kế sản phẩm cần được cắt từng lớp. Sau đó, các file này được chuyển sang dạng Gcode nhờ vào phần mềm in 3D, để máy in có thể hiểu được bản vẽ và tạo ra vật thể thực từ bản vẽ đó. Với mỗi loại máy in được sử dụng hay tùy thuộc vào yêu cầu công việc khác nhau mà khách hàng có thể chọn cho mình một loại phần mềm phù hợp.

2. Phần mềm sử dụng in 3D

Khác với phương thức gia công truyền thống, công nghệ in 3D sử dụng cách thức xếp chồng các lớp vật liệu để tạo ra sản phẩm theo đúng với thiết kế được định sẵn. Trong đó, phần mềm in 3D đóng vai trò quan trọng cho quá trình này. Dựa vào dữ liệu quét 3D, phần mềm 3D sẽ giúp chuyển định dạng file hình ảnh sang file ảnh 3D, cho phép máy in xây dựng một mô hình vật lý từ mô hình số theo thiết kế của người dùng. Các loại phần mềm hỗ trợ in 3D được phân loại như sau:

2.1. CAD

Phần mềm CAD là phần mềm in 3D kết hợp thư viện nguồn duy nhất và quản lý dữ liệu dựa trên đám mây, tạo điều kiện dễ dàng truy cập vào các sơ đồ đã lưu, ký hiệu sơ đồ, bản vẽ 2D, đánh dấu 2D, mô hình 3D từ đó tạo thành mô hình CAD. Khi hoàn thành mô hình CAD xong, tệp CAD có thể sẽ được tải vào phần mềm CAM. Nhờ vậy, máy in 3D có thể tạo nên các mô hình vật lý.

Sử dụng phần mềm CAD trong công nghệ in 3D giúp các vật liệu khi được tạo thành có độ chính xác cao, khả năng điều chỉnh nhanh chóng các phần của bản vẽ mà không cần thao tác lại từ đầu, quản lý các chi tiết thiết kế phức tạp tất cả trong một tệp, có khả năng làm việc ngoại tuyến,…

2.2. Slicing

Slicing hay còn được biết đến với một tên gọi phổ biến hơn là 3D printing slicer, đây là phần mềm giúp chuyển đổi mô hình 3D thành loại dữ liệu mà máy in 3D có thể hiểu và thực hiện thao tác tạo lập mô hình.

Loại phần mềm in 3D này sẽ tiến hành cắt lớp mô hình 3D thành từng lớp một, sau đó máy in sẽ xếp các lớp đó chồng lên nhau để tạo thành mô hình hoàn chỉnh. Tuy nhiên, với máy in tích hợp sử dụng CAD hoặc the Ultimaker Digital Library thì không cần thiết phải sử dụng phần mềm slicing.

2.3. Software to operate your printer remotely

Phần mềm in 3D phổ biến trong việc điều khiển và giám sát máy in 3D từ xa là Octoprint. Đặc trưng của loại phần mềm này được thể hiện như sau:

• 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 layer GCODE hiện đang in.
• Giúp điều khiển và kiểm soát nhiệt độ in của trục đùn và bàn nhiệt, di chuyển đầu in dọc theo tất cả các trục đùn.
• Giúp người dùng có thể thực hiện việc dừng, tạm dừng hoặc tiếp tục thực hiện tiến trình bất cứ lúc nào.
• OctoPrint có thể tương thích với các 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 phần mềm 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 các công cụ mạnh nhất trong lĩnh vực này.
• Sử dụng trình soạn thảo 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 công nghệ bất kì.

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 còn 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 file thiết kế bằng phần mềm tinkercad, chúng ta sẽ xuất ra file STL, OBJ để sử dụng cho máy in 3D và đồng thời cũng cho phép người dùng 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 phức tạp trên mô hình.

3.3. Blender

Phần mềm in 3D này được sử dụng cho cả người nghiệp dư lẫn nâng cao. Blender bao gồm các khía cạnh của việc sáng tạo 3D, bao gồm những mô hình hóa, hoạt ảnh và mô phỏng. Thích hợp cho người dùng muốn chuyển sang thiết kế những mô hình có độ phức tạp hơn.

(Nguồn: https://www.blender.org/)

Phần mềm in 3D này có những tính năng như sau khi sử dụng:

• Công cụ kết xuất chu kỳ: Xem trước khung nhìn thời gian thực, kết xuất CPU & GPU, PBR shader & hỗ trợ ánh sáng HDR, hỗ trợ kết xuất VR.
• Mô hình hóa, điêu khắc, UV: Hỗ trợ đầy đủ N-Gon, đa độ phân giải và chia nhỏ động, tập lệnh Python cho các công cụ tùy chỉnh và tiện ích bổ sung,…
• VFX: Theo dõi tự động và thủ công, xem trước kết quả in thực,…
• Animation & Rigging: Giúp tạo dựng phim hoạt hình với chất lượng hình ảnh cao.
• Blender có giao diện được điều khiển bằng Python linh hoạt.

3.4. BRL-CAD

Phần mềm in 3D BRL-CAD được sử dụng nhiều trong quân đội Hoa Kỳ, hỗ trợ phân tích tên lửa đạn đạo và điện từ. BRL-CAD cung cấp độ chính xác cao nhờ việc sử dụng tọa độ cụ thể để sắp xếp các hình dạng hình học.

(Nguồn: https://brlcad.org/)

Phần mềm này hỗ trợ đa dạng các loại hình học và được trang bị thư viện với nhiều tập hình ảnh dưới dạng CSG truyền thống như khối hộp, hình chóp, hình elip, các bề mặt B-Spline đồng dạng và không đồng dạng logic (NURBS), hình học n-Manifold (NMG),…

Ngoài ra, phần mềm BRL-CAD được tích hợp với hơn 400 công cụ, tiện ích và ứng dụng bao gồm hơn 1 triệu dòng mã nguồn. Có thể sử dụng để mở rộng đa nền tảng trên nhiều môi trường hệ điều hành: BSD, Linux, Solaris, Mac OS X, và Windows.

3.5. DesignSpark Mechanical

Phần mềm DesignSpark Mechanical là giải pháp phần mềm in 3D CAD với chức năng và chi phí phù hợp cho các doanh nghiệp từ vừa và nhỏ tới các doanh nghiệp lớn. Đây là phần mềm được đánh giá cao bởi cả người dùng lẫn chuyên gia trong lĩnh vực CAD Software.

(Nguồn: https://www.rs-online.com/)

DesignSpark Mechanical cung cấp những tính năng nổi bật như: Giao diện người dùng tương đối đơn giản và phần mềm chạy nhanh, có sẵn các công cụ CAD điện và PCB, có khả năng tạo hóa đơn vật liệu để tính toán chi phí in các dự án thiết kế 3D tiềm năng, cho phép người dùng tạo mô hình 3D chỉ từ một bề mặt.

3.6. FreeCAD

Phần mềm FreeCAD là phần mềm in 3D được dùng để điều chỉnh kích thước của sản phẩm và phác thảo các hình dạng 2D. Bằng cách sử dụng một bảng tính tích hợp với mô-đun vẽ kỹ thuật để tạo chế độ xem 2D cho mô hình 3D và thực hiện các thao tác sửa đổi đồ họa, lưu tệp ở định dạng SVG hoặc PDF.

(Nguồn: https://www.freecadweb.org/)

Một số tính năng nổi trội như: Các mô hình được tham số đầy đủ và được tính toán lại theo yêu cầu với thao tác hoàn tác / làm lại, mô phỏng robot, công cụ kiến ​​trúc và mô-đun đường dẫn cho CAM.

Cụ thể các tính năng được thể hiện như sau:

• Sketcher: Cho phép tạo các bản vẽ chi tiết có thể được gửi ngay đến máy in mà không cần bất kỳ điều chỉnh nào.
• Mô hình hóa 3D: Cho phép tùy chỉnh mọi mô hình tham số theo yêu cầu thông số kỹ thuật của cá nhân.
• Mô-đun vẽ kỹ thuật: Mở rộng bao gồm nhiều góc nhìn khác nhau cũng như đo kích thước.
• Mô-đun Path: Thiết kế các mô hình sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM).  Ngoài ra, mô-đun mô phỏng rô bốt thực tế có khả năng sản xuất tự động bằng cách tạo ra các chuyển động rô bốt tùy chỉnh.
• Kiến trúc mô-đun: Có thể mở rộng phạm vi hoạt động để phù hợp hơn với nhu cầu của cá nhân.
• Bảng tính tích hợp: Cho phép tạo các mô hình dựa trên công thức và tổ chức quy trình làm việc từ một vị trí trung tâm.

Ngoài những loại 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 phần mềm không thể thiếu trong quá trình in 3D, được dùng để chuyển đổi các file hình ảnh dưới dạng STL sang loại dữ liệu tương thích với máy in 3D. Nhờ vậy mà máy in 3D có thể hiểu và thực hiện việc tạo dựng mô hình theo bản được thiết lập. Ngoài ra, phần mềm in 3D có thể tùy chỉnh kích thước cho phù hợp với khổ in của máy in 3D, sản phẩm in được tạo ra 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:

• 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
• Kinh nghiệm lựa chọn dịch vụ in 3D kim loại không thể bỏ qua
• 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