Chế tay robot bằng in 3D

Nhờ có công nghệ in 3D, việc thiết kế và chế tạo thử nghiệm những ý tưởng mới như làm bàn tay robot dưới đây trở nên rất dể dàng và nhanh chóng. Công nghệ in là một công cụ giúp khai phá tính sáng tạo đang tiềm ẩn trong mỗi người nhờ khả năng chế tạo ra những vật thể phức tạp một cách nhanh chóng với chi phí rất thấp.

Via 3ders

Diều tuyệt đẹp tạo ra bằng 1700 chi tiết ghép chế tạo bằng in 3D

Sash Reading và Ivan Morison của Studio 10 Arch thuộc Đại học Westminster đã tạo ra một kết cấu diều tuyệt đẹp và phức tạp chưa từng được biết tới. Họ sử dụng 1700 chi tiết kết nối tạo ra bằng công nghệ in 3D, vải sợi CubenFibre dùng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, và các thanh nối bằng sợi cacbon để chế ra chiếc diều độc đáo này.

Chúng ta có thể thấy ngày càng nhiều ứng dụng độc đáo và phức tạp của công nghệ in 3D. Công nghệ này có khả năng giải phóng được tiềm năng sáng tạo vô tận của con người vốn từ lâu bị kềm hãm bởi khả năng hạn chế của các phương pháp gia công khác. Công nghệ in 3D đã mang lại cho họ sự linh hoạt và tự do trong thiết kế sáng tạo.

Three Cubes Colliding from Jimandtonic on Vimeo.

Via Shapeway's Blog, 3ders 

Bài về in 3D trên ComputerWorld

ComputerWorld vừa có một số bài về in 3D rất xuất sắc. Các bài này đưa ra một cái nhìn tổng quan về tình trạng hiện tại trong ngành công nghiệp in 3D.

3D printers: Almost mainstream

3D printing: A technology awaits its iPad moment

3D printers compared: A sampling

 

 WallRover - Robot leo tường - chế tạo bởi  Smith Engineering Gb Ltd., tiết kiệm được 5 tháng và $15.000 đến $20.000 chi phí nghiên cứu thiết kế nhờ công nghệ in 3D.

 Via 3DPrintingReviews Blog 

 

Microsoft và công nghệ in 3D

Sau đây là một video clip ngắn giới thiệu việc sử dụng công nghệ in 3D tại Microsoft dùng để chế tạo thử các sản phẩm công nghệ của họ. Mặc dù Microsoft rất nổi tiếng về phần mềm, nhưng các sản phẩm có liên quan đến phần cứng của họ đều có thiết kế rất tệ so với các đối thủ như Apple. Tuy yếu tố con người đóng vai trò quyết định trong thiết kế, công nghệ in 3D có thể giúp một nhà thiết kế trở nên sáng tạo hơn vì có thể chế tạo ra mẫu thử một cách nhanh chóng và cải tiến các mẫu thử đó dần dần. In 3D sẽ giúp họ tạo ra nhiều sản phẩm đẹp hơn để rút ngắn khoảng cách về thiết kế với các đối thủ? Thời gian sẽ trả lời câu hỏi đó.

Via Objet's Blog

Christmas at GE

General Electric is so serious about 3D printing that they not only printed actual jet engine components but also jet-engine ornament for their christmas tree.

Via GE's Press Releases

TechnologyReview reports on 3D-printing in high-end industries

David H. Freedman had a nice and well-thought article about application of 3D printing in aerospace, car and medical device industries in TechnologyReview magazine.

 An aircraft engine component made by GE

Some facts which stand out from the article:

- "About 20,000 parts made by laser sintering are already flying in military and commercial aircraft made by Boeing, including 32 different components for its 787 Dreamliner planes, according to Terry Wohlers".

-  "Until now, each one (a four-foot-long strips bonded onto the leading edge of fan blades) has required tens of hours of forging and machining, during which 50 percent of the titanium was lost. By switching to 3-D printing, the company will save about $25,000 in labor and material in each engine, estimates Todd Rockstroh, the GE consulting engineer who heads the effort"

- "And using 3-D printing to corrugate the insides of some parts can reduce their weight by up to 70 percent, which can save an airline millions of gallons of fuel every year"

Some other jet engine components printed at GE

Several reasons to adopt 3D printing:

- Parts produced by 3D printing are less expensive and lighter without compromising on strength, which will translate into less fuel consumption for aircraft.

- Designers are more flexible and have more freedom in designing high complex parts, which can make parts both light and strong, and optimized physical properties like airflow for jet engines.

- Materials are not wasted, which results in less cost and is better for environment.

- Inventory can be kept low because parts can be produced at any time with no extra cost.

- Improved version of parts can be quickly made to meet technical requirements upon testing on the field.



Some identified shortcomings of 3D printing technologies:

- Speeds are too slow. It needs to improve as much as a hundredfold to compete with conventional methods.

- Range of usable materials are too narrow. Only a couple of plastic and metal compounds can be used today.

- Quality of printed objects are highly unpredictable. Mechanical properties of different prints have high-level of inconsistency. Interlayer stresses and porosity are two major factors that causes those problems.


Via TechnologyReview

Nice Infographic about 3D printing

(To view in readable scale, download the picture to PC and use other image viewer to view. Sorry for small sized image)

Via Tuan TranPham's twitter

3D-printing is among top 5 disruptive technologies

According to TechnologyReview, 3D printing may some day make major players in following industries to bankrupt, very much similar to what is happening to traditional bookstores like the Borders due to emergence of eBook readers:

- Toy companies
- Makers of replacement parts
- Shipping companies

Via TechnologyReview

Even fashion can be made by 3D printing

The Economist has a series of articles featuring 3D printing recently. 3D printing is now going mainstream. Most major newspapers and magazines have covered this area, notably TIME and The Economist.

In this article, they reported an exploded growth of 3D printing both in scope of application and number of exhibitors in Europe's largest manufacturing exhibition - EUROMOLD - in Franfurt from Nov 29th to Dec 2nd.

Over 300 exhibitors showcased their 3D printing-related products encompassing all kinds of size, technologies and applications. Some are as big as a car, some are desktop-sized. Some use plastic, some use metal and a variety of other materials. Applications ranges from building toys to high-end ones like medical devices, and even strange ones like fashion.

The future of 3D printing is bright.

Via The Economist 

Conquer the real challenge: print human organ!

Doctors around the world have been tinkering with 3D printing technologies to produce human organs that best fit to each patient. Medical is always a field dealing with customization because human beings is greatly different from individuals to individuals. 3D printing in this sense is a newly emerging technology that fit the bill wonderfully.

Bone, skin and kidney are some important organs that have been experimented with; and results from those trials are extremely promising. Using 3D printing, physicians nowadays are able to scan those organs, which is highly specific to each patient, and print them out with highest details of both external and internal structure.

The benefit from such practice is immense. Printed organs fit to patients' anatomical structure up to sub-millimeter scale, which will result in better healing and higher aesthetic look. They help doctors be much more prepared before operation. And they can be used right next to the place where patients need them the most such as battle field.

3D printing is just in its early stage of development, but its scope of application is being widespread tremendously.

3D printing appears around 4'30

Via Ponoko's blog

This is so cool!

Một tin rất vui cho những người dùng máy in 3D BFB là chúng ta có thể tạo ra những sản phẩm rất đáng ngưỡng mộ. Tất cả tùy thuộc vào sức sáng tạo của mỗi người. Điều quan trọng là chúng ta đang có trong tay một công cụ có tiềm năng vô tận là chiếc máy in 3D.

Vừa qua, công ty 3D-Model của Thụy Sĩ đã công bố về quá trình làm ra chiếc tượng để trao giải cho Roger Federer. Đây là sự kiện chứng tỏ in 3D ngày càng lan rộng ra mọi lĩnh vực ứng dụng. Công nghệ này ngày càng được mọi người xem là một công cụ giúp họ tạo ra nhiều sản phẩm có tính sáng tạo cao.

*Quảng Cáo*
Máy in dùng để tạo ra chiếc tượng này là BFB 3D Printer mà công ty chúng tôi có cung cấp. 

Via Bits From Bytes' Blog, 3D-Model 

Dịch vụ in 3D của Sotatec

Dịch vụ in 3D của công ty Sotatec chúng tôi đã chính thức đi vào hoạt động từ ngày 01/12/2011. Quý khách chỉ cần gửi file CAD cho chúng tôi, mẫu vật thực bằng nhựa ABS hoặc PLA sẽ được tạo ra hoàn toàn giống thiết kế CAD đó với độ chính xác cao và chất lượng bề mặt đẹp. Vật liệu nhựa ABS và PLA rất bền, nên các mẫu vật có thể được sử dụng trong các ứng dụng chịu lực.

Ngoài ra chúng tôi còn có nhiều loại vật liệu khác như cao su, nhựa PET, nhựa dạ quang, nhựa dẫn điện...

Sau đây là một số mẫu mà chúng tôi đã in ra. Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết <http://sotatec.com.vn/lien-he-sotatec.html>.

Quý khách có thể thăm trang Facebook của Sotatec để xem rất nhiều mẫu rất đẹp khác do chúng tôi in ra: facebook.com/sotatec

 

Ứng dụng in 3D lên không gian

Khả năng truyền tải thông tin từ nơi này đến nơi khác dùng sóng vô tuyến đã giúp cách mạng hóa việc truyền thông của con người. Chúng ta có thể gửi thông tin đến những nơi rất xa xôi, ngay cả không gian, trong thời gian cực ngắn với một chi phí gần như không đáng kể. Tuy nhiên việc vận chuyển vật chất từ nơi này đến nơi khác vẫn còn là một hoạt động nhiều tốn kém. Việc vận chuyển trang thiết bị lên không gian là một ví dụ điển hình.

Tuy nhiên sự phát triển như vũ bão của công nghệ in 3D trong thời gian gần đây ngày càng giúp con người hiện thực hóa một giấc mơ đã ấp ủ từ lâu. Đó là khi cần thiết phải gửi một vật thể, ta chỉ việc gửi thông tin cấu tạo nên vật thể đó đến người cần dùng, và họ chỉ cần "in" vật thể đó ra và sử dụng.

NASA đã bắt đầu thử nghiệm khả năng này.Việc vận chuyển các trang thiết bị và vật dụng lên trạm không gian quá đắt đỏ. Trong khi đó nhu cầu của các phi hành gia đôi lúc không thể tính trước được. Vậy tại sao lại không sử dụng một công nghệ cho phép việc tạo ra các vật thể trên không gian chỉ bằng cách truyền các thiết kế đó từ mặt đất, hoặc thiết kế bởi chính các phi hành gia?

Công nghệ in 3D hiện nay hoàn toàn cho phép thực hiện được điều đó. Để tạo ra một vật thể chúng ta chỉ cần một máy in 3D, vật liệu và bản thiết kế số của vật thể đó. Điều đó cho phép vận chuyển vật chất từ nơi này đến nơi khác được đơn giản hóa thành việc truyền tải thông tin.

Đó chính là lý do NASA đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ độc đáo và có tiềm năng vô tận này!

*Quảng Cáo*
Một trong các máy được chọn sử dụng trong các thử nghiệm này là từ nhà sản xuất Bits From Bytes. Công ty Sotatec chúng tôi cũng có cung cấp loại máy này: BFB 3D Touch.

Via SPACE, 3DFuture

3D Systems thâu tóm Z-Corporation

Một mẫu mô hình nhà in ra bởi Z650 của Z-Corp

Trong nền công nghiệp in 3D, Z-Corp và 3D Systems là hai trong số một vài công ty sở hữu riêng công nghệ in 3D độc đáo của mình. Z-Corp vốn nổi tiếng với khả năng in ra vật thể có màu sắc sống động như thật. Khi nhìn vào các mô hình công trình kiến trúc được in ra từ các máy in của Z-Corp, ta không thể không thán phục trước vẻ đẹp của các mẫu in. Tuy công nghệ in sử dụng trong các máy Z-Corp đã hết hạn được bảo vệ bản quyền, ta vẫn chưa thấy một công ty nào khác thực sự có khả năng sử dụng và phát triển công nghệ đó để cạnh tranh lại với Z-Corp. Do đó Z-Corp vẫn gần như là độc quyền trong lĩnh vực in 3D màu.

Trong khi đó 3D Systems là một gã khổng lồ trong lĩnh vực in 3D. Trong khoảng thời gian rất ngắn gần đây, hãng này đã tiến hành thâu tóm một loạt công ty có tên tuổi có liên quan đến in 3D như Freedom of Creation, Bits From Bytes, Botmill...Tuy nhiên xét về tên tuổi, lượng người dùng và tính độc đáo của công nghệ thì phải nói không có công ty nào trong số đó có thể so sánh được với Z-Corp. Thương vụ này sẽ giúp 3D Systems củng cố thêm vị thế vốn đã rất mạnh của mình trên thị trường in 3D. Giờ đây lĩnh vực in 3D chỉ còn là sân chơi của một vài ông lớn như 3D Systems, Stratesys, Objet, EOS...Liệu đây có là một bất lợi cho người dùng hay không, khi thị trường này ngày càng bị khống chế bởi một số lượng ít ỏi nhà cung cấp?

Via Fabbaloo

Miniature humanoid robot riding bike

Japanese researchers have been developing a small-sized humanoid robot that can ride bicycle. This robot displays an amazing ability to balance itself during riding the bike and when stopping it. When it stops, the robot uses both of its legs to keep the bike from falling, very much the same as human.

The dexterity of the limbs of this robot is mind-boggling considering its size. How could they squeeze this number of motors and all the electronic stuffs into such a small space? Awesome!

Via Gizmag

Ứng dụng in 3D làm tay chân giả

Hiện nay phần lớn các chi giả được tạo ra cho người khuyết tật đều không khớp với cơ địa của họ. Điều này khiến cho thao tác thường ngày của họ gặp khó khăn, không tự nhiên và làm họ cảm thấy không thoải mái trong cuộc sống. Để khắc phục điều này, các nhà sản xuất thường phải chế tác các chi giả một cách thủ công để phù hợp với đặc điểm của từng người. Tuy nhiên cách thức này tốn nhiều thời gian và công sức, và tính thẩm mỹ cũng thấp.

Hiện nay nhờ công nghệ 3D, các nhược điểm trên có thể được khắc phục hoàn toàn. Đặc điểm hình thể của từng người được scan để lấy dữ liệu 3 chiều đưa lên máy tính. Sau đó, các chi giả được thiết kế vừa khít với từng đặc điểm của bệnh nhân. Các nhà thiết kế cũng có thể trang trí các chi giả theo ý thích của bệnh nhân để nâng cao tính thẩm mỹ. Sau đó thiết kế được in 3D thành các chi giả có thể sử dụng trực tiếp mà không cần qua khâu xử lý nào khác.

Đã có rất nhiều doanh nghiệp đã bắt đầu ứng dụng công nghệ 3D vàolĩnh vực này để giúp những người khuyết tật có một cuộc sống thoải mái hơn. Một trong những doanh nghiệp như vậy là Bespoke Innovation.


Via Bespoke Innovation

Awesome macro video of MakerBot printing

Makerbot Thing-O-Matic macro. from Justin Mijal on Vimeo.

Via MakerBot's Blog

Top 100 websites in 3D printing industry of the year 2011

http://www.3ders.org/stats/20111109-top-100-websites-2011-in-3d-printing-industry.html

wow you gotta try this: Autodesk 123D Catch

This is an amazing product.You got to try this yourself to see how good it is. This free application from renowned CAD maker Autodesk let you construct 3D object from a series of 2D pictures.

The 3D engine is in the cloud. So it will take less time to download as well as to process the pictures.

If this app is used with Autodesk 123D Make, users can replicate a lot of interesting objects. And the most important thing i: It is FREE.

Via CIO, Autodesk 123app

Sếp Ponoko: in 3D bo mạch trong vòng 2 năm nữa

David ten Have, CEO của Ponoko, tiên đoán rằng trong vòng 18-24 tháng tới, ngành công nghiệp in 3D có khả năng in ra bo mạch điện tử. Dĩ nhiên không phải in tất cả mọi bộ phận của vi mạch như điện trở, tụ điện, bộ vi xử lý...Tuy nhiên chúng sẽ có khả năng tự động hóa mọi quá trình liên quan đến việc in ra một vi mạch hoàn chỉnh.

Khả năng này có một ý nghĩa cực kỳ quan trọng. Nó cho phép một máy in 3D trong tương lai có thể in ra các sản phẩm "thông minh" thay vì chỉ là các vật thể vô tri. Điều này sẽ mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp in 3D và mở màng cho một cuộc cách mạng về cách thức sản xuất và tiêu thụ sản phẩm.

Tuy nhiên, đây chỉ mới là dự báo. Mọi việc vẫn còn ở phía trước. Những dự báo mang tính bước ngoặc như thế thường để lại nhiều tranh cãi. Nhưng có một điều chắc chắn là tốc độ phát triển và đổi mới trong lĩnh vực in 3D đang thay đổi với tốc độ chóng mặt. Nó gần giống với những gì đã diễn ra trong giai đoạn đầu phát triển PC.

Via Wired magazine

Tiêu chuẩn hóa in 3D

Ủy ban F42 về công nghệ gia công gắn kết của ASTM International và Ủy ban kỹ thuật 261 về công nghệ gia công gắn kết của ISO đã đạt thỏa thuận về hợp tác trong việc xây dựng các quy chuẩn chung cho lĩnh vực in 3D. Thỏa thuận này nhầm tránh việc trùng lấp trong việc xây dựng các bộ tiêu chuẩn.

Đây là một tin đặc biệt quan trọng, vì cả hai tổ chức lớn về xây dựng tiêu chuẩn đã bắt tay để phát triển tiêu chuẩn cho in 3D. Điều này cho thấy lĩnh vực in 3D ngày càng giành được nhiều sự quan tâm của cộng đồng công nghệ.


Via Makepartfast

Ứng dụng in 3D vào lĩnh vực y tế

Trước đây các bác sĩ thường chỉ dựa vào các hình ảnh 2 chiều trong việc hội chẩn trước các ca phẩu thuật hoặc khi lên các phác đồ điều trị cho bệnh nhân. Điều này khiến cho bệnh nhân và người nhà gặp khó khăn khi muốn tìm hiểu thực trạng bệnh tình của họ do thiếu am hiểu về chuyên môn. Ngay cả các bác sĩ khi thực hiện các quyết định dựa trên các hình ảnh 2 chiều cũng ít nhiều có xác suất phạm sai lầm.

Phóng sự về ứng dụng in 3D vào y khoa - BBC

Tuy nhiên công nghệ in 3D có thể giúp khắc phục những khó khăn đó một cách đáng kể. Các cơ sở y tế trên thế giới đã và đang bắt đầu triển khai sử dụng công nghệ này bằng cách in ra xương và các cơ quan nội tạng của bệnh nhân dựa vào hình ảnh CT của chính họ. Các vật thể in ra có kích thước và hình dạng như thật của chính bệnh nhân. Điều này có tầm ảnh hưởng rất lớn cho cả bệnh nhân và bác sĩ. Bệnh nhân có thể hiểu một cách chính xác những gì bác sĩ muốn truyền đạt. Bác sĩ có một công cụ trực quan giúp họ có thể lên phác đồ điều trị một cách chính xác nhất cho bệnh nhân và giảm thiểu nhiều sai lầm đáng  tiếc.

Ngoài ra công nghệ in 3D còn có thể dùng để chế tạo ra các dụng cụ y tế khớp với đặc điểm của từng bệnh nhân. Việc này trước đây là không thể vì chi phí chế tạo ra các dụng cụ đơn chiếc như vậy là ngoài tầm với của hầu hết bệnh nhân. Nhưng với công nghệ 3D việc này đã trở thành một thực tế mà nhiều bệnh nhân có đủ khả năng sử dụng. Các hãng Object Geometries và 3D Systems đều đã chế tạo được các vật liệu in được chứng nhận là an toàn dùng trong y khoa.

Mô hình xương được in ra từ dữ liệu CT

Mô hình 3D xương chậu được tái tạo từ dữ liệu CT trên OsiriX

Via 3dprinter, Shapeways

In 3D Trong Công Nghệ Quốc Phòng

In 3D ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành kể cả lĩnh vực quốc phòng, vốn là một lĩnh vực đòi hỏi rất khắt khe về chất lượng. Bộ Quốc Phòng của Mỹ đã và đang xúc tiến việc ứng dụng công nghệ này vào nghiên cứu và phát triển. Hai hãng chế tạo thiết bị quốc phòng lớn nhất của Mỹ là Lockheed Martin và Boeing đã bắt đầu sử dụng công nghệ này vào việc chế tạo các chi tiết không thiết yếu.

Máy bay đầu tiên trên thế giới được tạo ra bằng in 3D 

Sau đây là một số lý do khiến việc ứng dụng công nghệ in 3D vào kỹ thuật quốc phòng ngày càng trở nên hấp dẫn:

   - Tiết kiệm tối đa vật liệu sử dụng để chế tạo ra sản phẩm. In 3D hầu như không phí phạm nhiều vật liệu do tính chất đặc trưng của quá trình in 3D là kết hợp vật liệu thay vì cắt gọt vật liệu thừa.

   - Có thể chế tạo ra chi tiết đơn chiếc ở mức chi phí rất thấp. Do đó chúng rất hữu dụng khi cần chế tạo vài chi tiết để thử nghiệm hoặc thay thế các chi tiết đã hao mòn nhưng không còn được sản xuất nữa.

   - Có khả năng tạo ra các chi tiết có hình dạng hình học cực kỳ phức tạp một cách đơn giản và tiết kiệm.

   - Có thể dùng để sản xuất ngay gần chổ cần sử dụng.

Via Defense News

iRing3D dành cho iPad: Thiết kế nhẫn để in 3D

Rào cản lớn nhất cho việc phổ biến công nghệ in 3D vẫn luôn là công cụ thiết kế cho người dùng. Một người dùng bình thường không chuyên thiết kế không thể nào bỏ thời gian và công sức quá lớn để học sử dụng các phần mềm thiết kế phức tạp với hàng ngàn tính năng. Do đó các nhà cung cấp dịch vụ luôn tìm cách tạo ra các phần mềm thiết kế mà ngay cả người dùng phổ thông vẫn có thể sử dụng được dễ dàng và hiệu quả.

Sculpteo đã thể hiện một nổ lực theo hướng đó khi giới thiệu một ứng dụng cho iPad dùng để thiết kế nhẫn. Đó là ứng dụng iRing3D phát triển bởi ParaCloud và có thể tích hợp vào cổng dịch vụ của Sculpteo. Người dùng có thể chọn các mẫu thiết kế sẵn và thay đổi chúng cho đến khi hài lòng với thiết kế của mình. Bằng cách này, người dùng không cần phải mất nhiều thời gian học thiết kế mà vẫn có thể tạo ra các mẫu thiết kế độc nhất cho riêng mình. Đây là một ưu điểm mà chỉ có in 3D mới có thể  mang lại cho người dùng. Đây cũng là một xu thế phát triển đang được thúc đẩy bởi các nhà phát triển công nghệ in 3D: tạo ra các phần mềm chuyên dụng, cung cấp các mẫu thiết kế sẵn bởi những nhà thiết kế chuyên nghiệp và cho phép người dùng thay đổi tùy thích các mẫu thiết kế đó.

  Via Sculpteo's Blog

Phát triển máy in 3D cá nhân hay dịch vụ in 3D?

Vài mẫu in từ máy in Ultimaker

Tranh luận lớn nhất hiện nay liên quan đến lĩnh vực in 3D là liệu tương lai của ngành này sẽ phát triển theo hướng máy in dành cho cá nhân hay theo hướng phát triển dịch vụ in. Mỗi quan điểm đều có lý lẽ hợp lý. Phía in cá nhân cho rằng sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ trong những năm gần đây dần dần sẽ đưa máy in 3D tiệm cận tới sự tiện dụng và giá thành mà người dùng cá nhân có thể chấp nhận được. Trong khi đó bên phía in dịch vụ thì cho rằng người dùng cá nhân vẫn cần vài kỹ năng nhất định để có thể vận hành máy in trong khi nhu cầu in của từng cá nhân chưa đủ nhiều để họ chấp nhận mua một máy in đặt tại nhà.

Chúng tôi thì cho rằng tương lai phát triển của lĩnh vực in 3D sẽ ngày càng phân hóa thành hai hướng rõ rệt. Xu hướng phát triển máy in cá nhân sẽ vẫn phát triển mạnh mẽ vì nhu cầu thiết kế sáng tạo của con người là rất lớn. Trước đây do rào cản về chi phí cao của thiết kế tạo mẫu quá lớn, nhu cầu thiết kế sáng tạo của xã hội bị kềm hãm khá nhiều. Ngày nay khi các nhà sản xuất đã có thể hạ giá thành của các mẫu máy in cơ bản xuống dưới $2000 thì nhu cầu đó đang gia tăng cực nhanh. Khi đã sở hữu một máy in thì chúng ta thấy người dùng bắt đầu thí nghiệm tạo ra rất nhiều sản phẩm do chính họ thiết kế. Ứng dụng thì rộng vô cùng, từ in thay thế các chi tiết của các sản phẩm gia dụng cho đến các vật trang trí, trang sức, đồ chơi và ngay cả in ra chi tiết để tạo ra một máy in mới. Cộng đồng mạng đang chia sẻ rất nhiều trên trang www.thingiverse.com.  

Tuy nhiên vật liệu dùng trong máy in cá nhân sẽ rất hạn chế. Chúng sẽ chỉ giới hạn trong một vài loại vật liệu đơn giản, dễ xử lý và giá thành thấp như nhựa, giấy, thạch cao...Các vật thể được in từ máy in cá nhân cũng sẽ có kích thước nhỏ. Chính hai rào cản này sẽ tạo điều kiện cho dịch vụ in 3D phát triển. Các nhà cung cấp dịch vụ in có thể đầu tư vào những hệ thống in cao cấp, có khả năng in trên nhiều loại vật liệu khác nhau, với kích thước lớn hơn, chất lượng bề mặt được xử lý đẹp hơn và độ bền của vật in cũng cao hơn.

Chính vì những lý do đó, chúng tôi cho rằng hai xu hướng phát triển trên sẽ diễn ra song song với nhau, và phục vụ cho những phân khúc thị trường khác nhau.

Via Sculpteo, RPES Blog

Các phần mềm CAD miễn phí

Như chúng ta đã biết rào cản lớn nhất cho việc mở rộng sử dụng công nghệ in 3D chính là việc thiết kế nội dung để in. Không giống như việc soạn văn bản trong in 2 chiều, thiết kế một vật thể 3 chiều đòi hỏi một số kỹ năng nhất định. Ngoài ra phần mềm thiết kế cũng là một rào cản không nhỏ cho các nhà thiết kế cá nhân khi các phần mềm CAD thương mại có giá thành quá đắt đỏ.


Tuy nhiên, hiện nay trên internet có khá nhiều phần mềm CAD miễn phí mà chúng ta có thể dùng để thiết kế nội dung cho in 3D mà không cần tốn chi phí gì. Trong một cố gắng nhầm nhân rộng ứng dụng in 3D ở Việt Nam, chúng tôi sẽ liên tục thu thập các thông tin về các phần mềm miễn phí cũng như những trang cung cấp các vật thể 3D miễn phí trên internet để cung cấp cho quý khách. Sau đây là các links tới những trang như vậy. Danh sách này sẽ liên tục được cập nhật.

Phần mềm CAD

AutoDesk 123D
Google Sketchup 
3dvia Shape (của Dassault Systemes - nhà sản xuất SolidWorks) 
OpenSCAD
Blender
3DTin
TinkerCAD
ShapeSmith
Meshlab

(Shapeways liệt kê một loạt các phần mềm mà người dùng của họ đang sử dụng tại đây. Một số là thương mại và số còn lại là miễn phí) 

Mẫu thiết kế 3D

Thingiverse 
CAD Browser (registration required)
Top Free Model

Quy tắc thiết kế để in 3D

Shapeways' Design Rules

In 3D Người Sắt Atom

Oh, bạn đã xem "Real Steal" chưa? Giờ thì bạn đã có thể đánh bốc với người sắt thật bên ngoài nhờ công nghệ in 3D từ hãng Objet Geometries.

Người sắt Atom được in ra và sơn trang trí.

 Màu sắc các chi tiết được in ra có màu xanh nhạt.

Via Objet's Blog

Robot Di Động Có Thể Chuyển Bánh Thành Chân

Tuy Blog này chủ yếu giới thiệu các ứng dụng công nghệ 3D, thỉnh thoảng chúng tôi cũng sẽ giới thiệu một số ý tưởng mới nổi bật trong nhiều lĩnh vực công nghệ.

Clip sau đây thể hiện một thiết kế độc đáo, trong đó robot di động có thể chuyển bốn bánh xe thành 4 chân để có thể di chuyển trong nhiều địa hình phức tạp.

Via NI

In 3D Thiết Bị Bay Không Người Lái (Unmanned Aerial Vehicle)

Hãng Cyber Technology của Úc đã bắt đầu sử dụng công nghệ in 3D để chế tạo các thiết bị bay UAV của hãng. Đây là một ứng dụng mà công nghệ in 3D thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội so với các công nghệ chế tạo truyền thống. In 3D cho phép chế tạo các mẫu thử có thiết kế phức tạp một cách nhanh chóng, chính xác, giá thành thấp và có độ bền hợp lý.

Nếu bạn là người yêu thích lĩnh vực chế tạo máy bay mô hình hoặc các thiết bị bay UAV thông minh, công nghệ in 3D là một yếu tố bạn không thể bỏ qua khi cần chế tạo các thiết bị do chính bạn thiết kế.

 Via Shapeways

3D Printing: what you need to know.

A good summary of 3D printing. I'll translate it into Vietnamese once have time. Stay tuned!

Read English version here.

----------
(Translated by Ho Hoan Nghia)

In 3D có nghĩa là thêm một chiều nữa vào công nghệ in truyền thống, và chúng có tiềm năng thay đổi hoàn toàn lĩnh vực sản xuất. Chúng tôi sẽ trình bày công nghệ in 3D là gì, chúng có thể làm được gì, và bạn có thể tham gia gì vào công nghệ mới đầy hấp dẫn này.

Máy in 3D: chúng không phải là máy in dạng đĩa của thế hệ cha ông chúng ta, mà cũng không là máy in kim dùng ở thế hệ cha mẹ chúng ta. Thực ra chúng có rất ít điểm chung so với các loại máy in văn bản hay hình ảnh ngày nay, là những loại máy mà chỉ có thể in được trên mặt phẳng hai chiều. Chúng có thể in ra các vật thể thật từ các thiết kế CAD hoặc các file quét 3D bằng nhiều loại vật liệu khác nhau. Chúng ngày càng trở nên phổ biến. Bạn có thể thấy công nghệ in 3D giới thiệu trong chương trình Colbert Report hoặc các chương trình khác, và chúng chiếm một khoảng trưng bày rất lớn ở Maker Faire. Tuy hiện nay chỉ xuất hiện trong các công xưởng hoặc các phòng thiết kế, và sở hữu bởi những người làm mô hình, dần dần chúng sẽ nhanh chóng xuất hiện trong nhà của bạn, trên bàn làm việc, trong phòng giải trí và ngay cả trong nhà bếp.

In 3D là gì?

In 3D là quá trình sản xuất trong đó vật liệu (nhựa, kim loại, hoặc vật liệu khác) được đặt lên nhau theo từng lớp để tạo thành vật thể ba chiều. (Quá trình này được xem là quá trình bồi đấp bởi vì vật thể được tạo thành từ không có gì, trái với quá trình cắt gọt trong đó vật liệu được cắt, khoan, hoặc gia công cắt bỏ.) Các máy in 3D sử dụng nhiều kỹ thuật và loại vật liệu khác nhau, nhưng chúng có cùng khả năng là chuyển từ file số chứa dữ liệu 3 chiều - hoặc tạo từ các phần mềm CAD hoặc từ máy scan 3D - thành vật thể thật.

Liệu in 3D có thực sự là in?

Phải - mặc dù nó không phải theo định nghĩa in truyền thống. Định nghĩa của từ điển Webster có liên quan đến in tập trung quanh việc sản suất các sản phẩm in, như ấn phẩm hoặc hình ảnh; và sản xuất nhờ phương tiện ấn dập - sử dụng áp lực. Định nghĩa thứ nhất không phù hợp - trừ phi định nghĩa đó được mở rộng để bao hàm việc gia công vật thể 3 chiều; được tạo thành từ không có gì thay vì được in ra - và hầu hết kỹ thuật in 3D không liên quan gì đến ấn dập.

Mặc dù vậy, theo phương diện công nghệ, in 3D là sự kế tục của in truyền thống, trong đó một lớp vật liệu được đấp lên. Thông thường nó quá mỏng đến nỗi chiều dày là không đáng kể (mặc dù với các máy in rắn, nó cũng hơi dày). Cái mà in 3D làm là làm cho chiều dày in cao ra thêm rất nhiều bằng cách tạo ra nhiều lớp, vì vậy sẽ rất hợp lý nếu mở rộng định nghĩa in để bao hàm cả việc sản xuất các vật thể 3D theo cách này. 

In 3D hoạt động như thế nào?

In 3D có nhiều công nghệ khác nhau. Thêu kết laser chọn lọc - Selective Laser Sintering (SLS) sử dụng laser công suất cao để kết dính nhựa, kim loại, gốm, hoặc thủy tinh. Khi thực hiện xong, vật liệu còn dư được tái sử dụng. Trong công nghệ Đùn Kết Dính - Fused Deposition Modeling (FDM), nhựa ABS hoặc một số loại nhựa nhiệt dẻo khác được nung nóng chảy và xếp lên nhau thông qua một đầu đùn được nung nóng. Máy in 3D đầu tiên được xuất ra thị trường, sản xuất vào giữa thập niên 90 bởi Stratasys có sự giúp đỡ từ IBM, sử dụng công nghệ FDM, cũng giống như các máy in 3D cá nhân khác từ các nhà sản xuất MakerBot và RepRap.

Công nghệ Đa Đầu Phun - Multi-Jet Modeling là hệ thống in 3D giống như các máy in phun trong đó chúng phun chất kết dính có màu và giống keo lên từng lớp bột để tạo ra vật thể. Đây là một trong các phương pháp nhanh nhất, và là một trong số ít các phương pháp cho phép in màu.

Có thể sửa đổi một máy in phun tiêu chuẩn để sử dụng với các chất liệu khác ngoài mực in. Các nhà sản xuất cho người tự làm (do-it-yourself) đã chế hoặc chỉnh sửa các đầu in, chủ yếu là các đầu áp điện, để hoạt động với nhiều vật liệu khác nhau - trong vài trường hợp còn in ra cả đầu in trên các máy in 3D khác. Các công ty như MicroFab (www.microfab.com) có bán các đầu in có thể dùng cho máy in 3D (và có cả các hệ thống in hoàn chỉnh). Một công nghệ in 3D khác phơi polymer lỏng ra ánh sáng từ máy chiếu xử lý ánh sáng số - digital light processing (DLP), làm đông cứng polymer theo từng lớp cho đến khi vật thể được tạo xong và polymer lỏng còn lại chảy xuống hết. Công nghệ nung chảy nhờ chùm electron - Electron beam melting (EBM) như bạn có thể đoán được là dùng chùm electron để nung chảy bột kim loại từng lớp một. Titan thường được dùng với EBM để chế các cơ phận cấy ghép y tế và các chi tiết của máy bay.

Nhiều công nghệ sử dụng đầu phun hoặc các thiết bị khác để phun hoặc đùn vật liệu lỏng hoặc nóng chảy lên bệ đỡ tạo ra vật thể. Trong nhiều máy in 3D bệ đỡ là cố định trong khi đầu phun di chuyển, tuy nhiên nhiều khi là ngược lại. Vật thể được tạo ra theo đúng với các thiết kế trong bản vẽ CAD.

Tùy theo loại công nghệ, máy in 3D có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, không chỉ giới hạn với kim loại (thép không gỉ, chì, nhôm và titan); nhựa và polymer; gốm; thạch cao; thủy tinh; và cả vài loại thực phẩm như pho-mát, bánh kem và sô-cô-la. 

Ai đã sáng chế ra in 3D?

Máy in 3D đầu tiên được tạo ra bởi Charles W. (Chuck) Hull vào giữa thập niên 80. Máy đó sử dụng công nghệ gọi là stereolithography, trong đó tia laser UV được chiếu vào một bể chứa polymer cảm quang với tia cực tím., dò theo biên dạng của vật thể cần in. Polymer đông cứng lại khi gặp chùm tia đó, và như vậy nó "in" vật thể từng lớp một theo thông tin từ file CAD/CAM. Hull đã thành lập một công ty có tên là 3D Systems sản xuất các máy stereolithography. Stereography là một công nghệ rất đắt đỏ với giá thành có thể hơn $100,000. Ngày nay 3D Systems bán máy in 3D sử dụng nhiều công nghệ khác nhau và bao gồm từ các bộ kít cho người dùng mới cho tới các hệ thống phức tạp, cũng như cung cấp dịch vụ sản xuất chi tiết theo nhu cầu, hầu hết là cho người dùng doanh nghiệp.

Ích lợi của in 3D là gì?
 
In 3D cho phép các nhà thiết kế tạo ra mô hình sản phẩm từ bản thiết kế một cách nhanh chóng, và cho phép thay đổi thiết kế kịp thời. Nó cho phép các nhà sản xuất chế tạo ra sản phẩm theo nhu cầu thay vì chạy những mẻ số lượng lớn, do đó cải thiện việc quản lý tồn kho và giảm diện tích nhà kho. Người dùng ở xa có thể chế ra sản phẩm mà nếu không có in 3D thì không thể có được. In 3D có thể tiết kiệm tiền bạc và vật liệu so với phương pháp gia công cắt bỏ trong đó vật liệu được cắt, khoan bỏ, bởi vì rất ít vật liệu bị thải ra. Và nó hứa hẹn thay đổi cả bản chất của sản xuất để cuối cùng cho phép người dùng có thể tải các file về và in ra vật thể thật - ví dụ như gồm cả các thiết bị điện tử - ngay trong nhà của họ.

Máy in 3D có thể tạo ra những gì?

Người thiết kế dùng máy in 3D để tạo ra mô hình sản phẩm nhanh chóng từ các bản vẽ CAD, nhưng chúng ngày càng được dùng để tạo ra sản phẩm tiêu dùng cuối cùng. Trong số các sản phẩm được tạo ra từ máy in 3D có các thiết kế giầy dép, đồ gỗ, khuôn sáp để chế tạo nữ trang, công cụ, đế cắm, quà tặng, và các sản phẩm sáng tạo khác, và đồ chơi. Ngành công nghiệp xe hơi và hàng không sử dụng máy in 3D để chế tạo chi tiết. Các nghệ nhân có thể tạo ra các tác phẩm điêu khắc, và các kiến trúc sư có thể tạo ra mô hình cho các công trình của họ. Các nhà khảo cổ có thể quét 3D các mẫu vật dễ vỡ và in ra các bản sao của chúng. Tương tự vậy, các nhà cổ sinh vật học có thể nhân ra, ví dụ, một bộ xương khủng long để triển lãm.  

Các bác sĩ có thể dùng in 3D để chế tạo các chi giả, thiết bị trợ thính, răng giả, và các miếng vá xương, cũng như tạo ra mô hình các cơ phận, khối u, và các cấu trúc nội tạng khác từ các hình quét CT khi hội chẩn tiền phẫu thuật. In 3D cũng đang được phát triển để xếp từng lớp tế bào tạo thành các cơ phận nhân tạo như thận (http://www.ted.com/talks/anthony_atala_printing_a_human_kidney.html) và mạch máu (http://www.bbc.co.uk/news/technology-14946808), vốn đã bước vào giai đoạn R&D. In 3D có thể dùng trong lĩnh vực pháp y, ví dụ như tái tạo một viên đạn cắm vào người nạn nhân ( http://www.youtube.com/watch?v=NKhpa5Nt6Ck).

In thiết bị điện tử là các công nghệ cho phép in các mạch điện tử lên các vật liệu dẻo như nhãn hàng, vải, giấy các-tông, bằng cách dùng các loại mực in dẫn điện hoặc dẫn quang. Chúng cho phép tạo ra nhiều thiết bị có tính năng thấp nhưng rẻ tiền. In thiết bị điện tử đang được kết hợp với in 3D cho phép in các mạch có nhiều lớp. Sự phát triển tự nhiên của kết hợp đầy tiềm năng này là một ngày nào đó bạn có thể in ra các thế hệ tương lai của các sản phẩm công nghệ từ các thiết kế 3D thay vì đi mua sản phẩm đó.

Một vài máy in 3D thậm chí có thể dùng trong chế biến thực phẩm, để phết các chất dạng lỏng hoặc sệt như pho-mát, kem, và sô-cô-la. Viện Dinh Dưỡng Pháp đã dùng máy in nguồn mở của Fab@Home (www.fabathome.org) phát triển bởi trường Đại Học Cornell để chuẩn bị các món hảo hạng, và MIT đã tạo ra máy in thức ăn 3D có tên là Cornucopia.

Các máy in thức ăn 3D thậm chí có thể so với các máy tái tạo trong Star Trek, thấy trong các sảnh ăn uống trên các phi thuyền trong suốt dảy ngân hà: các máy in thức ăn giả tưởng này có thể chế tạo bất cứ món gì theo yêu cầu. Nếu một ngày nào đó máy in 3D cho phép các bác sĩ in một quả tim hay một quả thận với đầy đủ cấu trúc nội tạng, thì việc in một lát bít-tết hoặc các món khác là chuyện quá đơn giản - tuy nhiên có thể là không kinh tế lắm. Bất cứ giá nào thì chúng ta đều có thể thấy nhiều loại thức ăn hơn tạo ra từ máy in 3D trong bất kỳ khúc nào trong chuỗi cung ứng thực phẩm: nhà sản xuất thực phẩm, nhà hàng và nhà bếp.    

Dịch vụ in 3D là gì?

Bạn không cần phải sở hữu một máy in 3D để có thể hưởng lợi từ nó. Nhiều dịch vụ in 3D như Shapeways (http://www.shapeways.com) và Sculpteo (http://www.sculpteo.com/en/) nhận in quà tặng và nhiều vật nhỏ khác theo yêu cầu trên máy in của họ, sau đó sẽ gửi chúng đến khách hàng. Khách hàng có thể gửi file CAD của chính họ hoặc chọn mẫu trên catalog của họ - hầu hết đều là thiết kế từ những người sử dụng dịch vụ đó.

Tôi có thể mua một máy in 3D?

Hãng HP, hợp tác với hãng Stratasys, đã giới thiệu mẫu máy in 3D DesignJet bản đa màu và một màu, nhưng chúng chỉ được bán ở châu Âu và được định giá quá cao so với khả năng của hầu hết người dùng (khoảng $17,500). Tuy nhiên may mắn thay, một vài năm vừa rồi đã chứng kiến sự phát triển của nhiều loại máy in tương đối rẻ. Chúng phần lớn xuất phát từ phong trào của những nhà chế tạo nghiệp dư, vốn cổ súy cho phong trào tự làm DIY và các dự án cây nhà lá vườn.  

RepRap (http://reprap.org/wiki/Main_Page) là máy in 3D có nguồn mở có thể in các vật bằng nhựa - chúng thậm chí có khả năng tái tạo lại chính nó bằng cách in ra hầu hết các chi tiết (dĩ nhiên là có sự điều khiển của con người). Các công ty như Buildatron (http://buildatron.com) cung cấp biến thể RepRap của họ dưới dạng Kit hoặc được lắp ráp hoàn chỉnh. Một biến thể khác của RepRap mà MakerBot Industries (www.makerbot.com) bán máy in 3D Thing-O-Matic dưới dạng Kit với giá $1299 và bản lắp hoàn chỉnh với giá $2,500. Một công ty mới thành lập của Hà Lan là Ultimaker Ltd (http://shop.ultimaker.com/en), đã ra mắt máy in Ultimaker cũng dưới dạng Kit (khoảng $1,700) khẳng định là nhanh hơn nhiều so với MakerBot và có thể in vật thể có kích thước lớn hơn do chúng sử dụng đầu in di động và bệ đỡ cố định thay vì ngược lại như MakerBot. Máy in 3D Up! (http://pp3dp.com) đã được lắp sẵn (cần khoảng 15 phút setup), và có giá dưới $3,000. Cùng với một loạt máy cao cấp khác, nhà sản xuất tiên phong trong lĩnh vực in 3D là 3D Systems có cung cấp cả máy in cá nhân như Botmill Glider (http://botmill.com/index.php/glider.html) ($1,395).

Tôi cần phần mềm nào để tạo các file dùng cho in 3D?

Hầu như tất cả máy in 3D đều chấp nhận file có định dạng STL (là viết tắt của stereography; là định dạng tạo ra bởi Jack Hull, người sáng chế ra in 3D). Định dạng này có thể được xuất ra bởi hầu hết các phần mềm CAD, từ các hệ thống cao cấp đắt tiền như AutoCAD cho đến các sản phẩm miễn phí nguồn mở như Google Sketchup và Blender. Nhiều nhà sản xuất máy in cũng kèm theo phần mềm riêng của họ, để tối ưu hóa thiết kế cho in 3D với các máy in mà họ bán.     

Tương lai nào cho in 3D?

Trong vòng một thập niên, máy in 3D sẽ trở thành một vật dụng trong nhà - chúng sẽ xuất hiện trên bàn làm việc, trong studio, ở văn phòng, và cả trong nhà bếp. Cũng không hẳn là chúng sẽ xuất hiện trong mọi nhà, nhưng chúng trở thành thứ không thể thiếu được cho những ai đã từng sở hữu chúng. Các vật được in ra từ máy in 3D có cấu tạo bên trong đồng nhất, nhưng rất có thể chúng ta sẽ thấy nhiều vật thể phức tạp hơn kết hợp từ nhiều loại vật liệu khác nhau, gồm cả các chi tiết điện tử. Với các máy in 3D ngày nay, bạn có thể in lại nấp đậy pin của điều khiển TV nếu như bạn lỡ đánh mất nó. Với các máy in tương lai, bạn có thể in lại cả bộ điều khiển nếu mất.

In 3D cũng sẽ tiến vào không gian. NASA đã thử nghiệm với máy in 3D, và Made In Space, một công ty mới thành lập để phát triển các giải pháp sản xuất trong không gian, đã thử nghiệm máy in 3D trên các chuyến bay không trọng lực. CEO của hãng Made In Space Aeron Kemmer đã mô tả các ứng dụng tiềm năng của in 3D trải dài từ chế tạo chi tiết theo nhu cầu cho các công việc của con người cho đến xây dựng các môi trường sống rộng lớn được tối ưu hóa cho không gian. Các phi hành gia không thể trông chờ vào Home Depot khi họ cần thay đổi một cái van hay một thiết bị nào đó, nhưng một máy in 3D có thể chế ra chúng khi cần.

Tương tự vậy, chúng ta sẽ thấy máy in 3D xuất hiện trong các căn cứ ở các vùng cực và các nơi xa xôi khác, những nơi mà người ta không thể đợi 6 tháng cho việc tiếp tế những vật dụng hay thiết bị cần thiết.

Các ứng dụng y tế của in 3D  không dừng lại ở các chi giả, thiết bị trợ thính và các bọc răng. ( Xem thêm phần "Máy in 3D có thể làm gì?" ở trên để biết thêm những gì đang được làm). Các chi tiết thay thế không nhất thiết phải hạn chế trong lĩnh vực cơ khí.

In 3D chỉ đang ở giai đoạn sơ khai, và chúng ta đang chứng kiến một sự bùng nổ về tính đa dạng và ứng dụng của các thiết bị này, chủ yếu được thúc đẩy nhờ các doanh nghiệp mới và những người có sở thích tự chế, và một vài công ty lớn như HP cũng đã bắt đầu tham gia. Nó cũng tương tự như máy tính cá nhân ở cuối thập niên 70. Mặc dù chúng ta tương đối dễ thấy vài lĩnh vực mà ngành công nghiệp in 3D non trẻ sẽ hướng vào, những cái khác thì nằm ngoài khả năng dự đoán của chúng ta, cũng như không ai vào những năm 1980 có thể tưởng tượng phần lớn những gì mà máy tính cá nhân có thể làm được. Tôi không nói là máy in 3D sẽ có tầm ảnh hưởng như PC, nhưng nó có khả năng làm cuộc cách mạng lĩnh vực sản xuất cũng như mang đến khả năng sản xuất cho người tiêu dùng. Một điều chắc chắn là in 3D sẽ vẫn tồn tại.