Thứ Ba ngày 31 tháng 1 năm 2023

In 3D cho mọi người

Đã qua rồi cái thời kỳ công nghệ in 3D được coi là chuyện lớn và đắt tiền, chỉ dành cho những công việc quan trọng và đặc biệt. Vào thời điểm cuối năm 2022, công nghệ in nổi 3 chiều này đã trở thành đại chúng, được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày và hầu như ai cũng có thể in được khi ngày càng có thêm nhiều dòng máy in 3D gia dụng có giá rẻ hơn rất nhiều so với trước đây. Cụ thể, chỉ cần khoảng 7 triệu đồng là người ta đã có thể mua được một chiếc máy in 3D sử dụng tại nhà. Giá một kg nhựa in cũng chỉ còn trên dưới 300.000 đồng.

In 3D là một trong những thành phần của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

Công nghệ in 3D được giới chuyên môn đánh giá sẽ là công cụ số tạo ra những bước ngoặt cho ngành sản xuất trong kỷ nguyên Công nghiệp 4.0. Thị trường tiêu thụ máy in 3D đã phát triển rất nhiều trong vài năm qua. Theo Credit Suisse, mức tăng trưởng năm 2013 là 100% so với năm 2012. Máy in 3D của người tiêu dùng cho phép các hộ gia đình sản xuất hàng hóa tại nhà. Công ty dịch vụ tư vấn, nghiên cứu và phân tích thị trường Townsend Solutions  công bố giá trị thị trường in 3D toàn cầu đạt 5 tỉ USD trong năm 2015, mức tăng bình quân hàng năm giai đoạn 2010 – 2015 là 31,35%, dự báo năm 2020 tăng khoảng 20 tỉ USD. Song song đó, công nghệ in 3D phát triển cũng đồng thời phát sinh những lo ngại về vấn đề bản quyền sở hữu do ai cũng có thể in được các bản sao chép.

Một số mẫu in 3D của W.E 3D. (Ảnh: P.H.P.)

Theo từ điển bách khoa Wikipedia, vào thập niên 1980, kỹ thuật in 3D được coi là chỉ phù hợp để sản xuất các nguyên mẫu chức năng hoặc thẩm mỹ, và một thuật ngữ thích hợp hơn cho nó vào thời điểm đó là tạo mẫu nhanh. Kể từ năm 2019, độ chính xác, độ lặp lại và phạm vi vật liệu của in 3D đã tăng lên đến mức một số quy trình in 3D được coi là khả thi như một công nghệ sản xuất công nghiệp, và theo đó, thuật ngữ sản xuất bồi đắp có thể được sử dụng đồng nghĩa với in 3D. Một trong những ưu điểm chính của in 3D là khả năng tạo ra các hình dạng hoặc hình học rất phức tạp mà không thể chế tạo bằng tay, bao gồm các bộ phận rỗng hoặc các bộ phận có cấu trúc giàn bên trong để giảm trọng lượng. Phương pháp ép đùn nhựa nhiệt dẻo nóng chảy FDM (Fused Deposition Modelling), sử dụng sợi liên tục của vật liệu nhiệt dẻo, là quy trình in 3D phổ biến nhất được sử dụng kể từ năm 2020.

Lĩnh vực in 3D hiện đang phát triển rất nhanh chóng trên toàn thế giới, được sử dụng đa dạng vào nhiều lĩnh vực trong đời sống, mang tính ứng dụng cao từ việc sản xuất kinh doanh cho tới phục vụ sở thích cá nhân.

Sau khi dự một workshop về in 3D cho cộng đồng do Công ty in 3D W.E 3D tổ chức tại TP.HCM hồi hạ tuần tháng 11-2022, một bạn làm truyền thông công nghệ đã mua ngay tại chỗ một máy in 3D và nhựa in để về in đồ chơi cho con mình.

Bạn Anh Phú, một thành viên của Miniatures Minerva chuyên sơn các mẫu mô hình, các mẫu vật thu nhỏ (miniature) trong game và các sản phẩm in 3D, cho biết việc in 3D giờ rất dễ dàng. Người muốn in chì cần gửi qua mạng hay email các mẫu vật cho cơ sở dịch vụ để nơi đó dùng phần mềm chuyên dụng tạo bản in 3D. Hiện nay có nhiều ứng dụng phần mềm tạo mẫu 3D miễn phí và dễ dùng. Chi phí in 3D thường được tính trên trọng lượng nhựa sử dụng.

Cũng theo bạn Anh Phú, có những người chơi mô hình thu nhỏ nếu không thể đặt mua mô hình từ nước ngoài, giờ có thể nhờ dịch vụ in 3D trong nước in giùm. Đặc biệt là tiện dụng khi xảy ra sự cố có những thành phần của mô hình bị thất lạc hay hư gãy, người chơi có thể nhờ in 3D thay thế.

Trong thời kỳ cao điểm của đại dịch COVID-19, trên thế giới – và ngay cả tại Việt Nam – đã rộ lên phong trào in 3D những chiếc móc tai giả bằng nhựa giúp các nhân viên y tế không bị đau tai, in hằn trên mặt khi phải đeo khẩu trang suốt cả ngày. Từ ý tưởng của một học sinh Canada, sinh viên nhiều trường đại học tại TP.HCM đã lắp ráp máy in 3D, viết phần mềm, điều chỉnh thiết kế, in 3D phụ kiện bảo vệ tai để tặng cho các y bác sĩ nhiều bệnh viện. Rồi có nhiều nhóm, nhiều doanh nghiệp đã in 3D phụ kiện này để tặng cho các bệnh viện, đơn vị đang chống dịch ở tuyến đầu. Từ đó, chiếc móc tai giả đeo khẩu trang này cũng trở thành một món hàng hóa bán cho những ai có nhu cầu.

Người ta cũng đã thử nghiệm thành công việc in 3D những dụng cụ, bộ phận thay thế,… trên trạm quỹ đạo để phục vụ cho các chuyến du hành vũ trụ. Khi cần có một bộ phận thay thế cho thiết bị hay chính trạm quỹ đạo, thay vì phải chờ tới chuyến gửi hàng từ Trái đất, trung tâm điều khiển chuyến bay chỉ cần truyền qua sóng viễn thông bản vẽ 3D của bộ phận đó để các nhà du hành vũ trụ trên trạm hay tàu vũ trụ dùng máy in 3D tự in ra, vừa cực nhanh, vừa rẻ tiền hơn, nhất là có thể đáp ứng ngay lập tức nhu cầu.

Đặc biệt, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) cũng đã tiến hành ở phòng thí nghiệm Columbus trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) thử nghiệm in 3D mô sinh học với kỳ vọng trong tương lai có thể giúp sản xuất các bộ phận cơ thể người trong vũ trụ. Điều kiện không trọng lực trên quỹ đạo rất lý tưởng cho việc in các mẫu vật có độ chi tiết cực cao, chẳng hạn như các mao mạch,…

Ngành y khoa đã ứng dụng in 3D phục vụ cho công việc chữa trị người bệnh. Công nghệ in 3D này cực kỳ hữu dụng để đáp ứng các yêu cầu “đo ni đóng giày” cho từng cá nhân người bệnh. Lĩnh vực nha khoa có nhiều cái lợi từ in 3D. Các nhà khoa học đang thử nghiệm “in” 3D những bộ phận cơ thể con người bằng tế bào gốc của chính người bệnh để phục vụ cho các chỉ định ghép tạng mà nếu thành công thì những người có chỉ định ghép tạng không còn cần phải dài cổ chờ đợi tạng được ai đó hiến tặng.

Từ nhiều năm trước, người ta đã ứng dụng in 3D trong việc sản xuất ra những loại thịt cá phục vụ ẩm thực cho con người. Từ “mực in” là bột thực vật, người ta có thể in ra những miếng thịt bò, những chiếc đùi gà,… có hương vị và các đặc tính giống như thịt động vật.

Công nghệ in 3D, đặc biệt là với phương pháp in bằng nhựa lỏng resin SLA (stereolithography, in litô lập thể, tạo hình bằng tia laser), cho ra các thành phẩm có độ phân giải cao và láng mịn, rất hữu dụng trong việc in khuôn mẫu và các vật có nhiều chi tiết nhỏ.

Một số mẫu máy in 3D gia dụng. (Ảnh: P.H.P.)

Anh KAL, CEO của W.E 3D, cho biết ngày nay ứng dụng 3D rất đa dạng và phong phú, rất rộng, phục vụ từ nghiên cứu và du hành vũ trụ tới nhiều lĩnh vực công nghiệp, như sản xuất xe ôtô, xây dựng nhà,… Với “mực” in bằng bột gỗ, bột kim loại,… người ta có thể in 3D ra các món đồ gỗ, kim loại mà phương pháp tiện hay đúc truyền thống phải “bó tay”. Trong cuộc sống thường ngày, người ta có thể ứng dụng in 3D để chế tạo các món đồ vật cần thiết, ngay cả các món công cụ, chế tạo đồ chơi, vật dụng trong nhà.

Cũng theo anh KAL, hiện nay ở Việt Nam đã có một số nơi sản xuất được máy in và nhựa in theo công nghệ FDM. Còn về công nghệ SLA thì chủ yếu vẫn phải nhập từ nước ngoài.

Theo phương hướng tương lai, W.E 3D không chỉ mở rộng việc cung cấp các “đồ nghề” và giải pháp in 3D, mà còn đẩy mạnh các hoạt động quảng bá, truyền cảm hứng cho ngày càng có thêm nhiều người ứng dụng in 3D trong cuộc sống; đồng thời mời gọi các sự hợp tác, liên kết với các bên thứ ba để đưa in 3D rộng hơn. Chẳng hạn như việc hợp tác với ngành giáo dục có thể giúp đưa in 3D đến với nhà trường và phụ huynh, giúp họ có thể tự làm ra các vật dụng và các món đồ chơi có dấu ấn riêng của mình.

Bản in trên báo Người Lao Động thứ Bảy 3-12-2022 và trên báo NLĐ Online.

PHẠM HỒNG PHƯỚC