Đối với các công ty riêng lẻ, in 3D có thể có nghĩa là những việc hoàn toàn khác. Một số công ty chỉ sử dụng công nghệ này để tạo mẫu nhanh nhằm đạt hiệu quả cao. Ví dụ, công nghệ này được dùng để tạo ra các nón bảo hộ nguyên mẫu để đánh giá lao động an toàn và khoa học. Nhưng mặt khác, một số công ty đã thành công trong sản xuất các sản phẩm hoàn tất, chẳng hạn, khuôn mẫu trong công nghệ phun ép nhựa.

Theo các nguồn tin công nghiệp, nhiều công ty vẫn sử dụng in 3D cho các mục đích tạo mẫu nhanh. Tuy xu hướng này có thể không thay đổi một cách rõ rệt trong tương lai gần, nhưng nhiều người có lẽ sẽ đồng ý rằng sử dụng in 3D để sản xuất các sản phẩm hoàn tất hiện đang có tiềm năng rất lớn.

Một trong các ứng dụng khả dĩ trong tương lai là chế tạo các cabin máy bay. Nhà sán xuất máy bay Aircrafi cho biết có thể chế tạo một số chi tiết trong cabin máy bay bằng cách dùng công nghệ phun lớp phụ gia.

Tuy kỹ thuật này đang được thử nghiệm cho các chi tiết máy bay nhỏ ngày nay, nhưng trong tương lai gần công nghệ in 3D này có thể chuyển sang áp dụng cho các máy bay lớn khi dạng sản xuất này có lượng vật liệu phế thải thấp hơn so với cắt gọt các chi tiết từ những khối vật liệu lớn.

Chế tạo các sản phẩm hoàn thiện
Đưa ra các lý do giải thích tại sao in 3D được coi là đề nghị hấp dẫn để sản xuất các sản phẩm hoàn thiện, Jonathan Jaglom, quyền tổng giám đốc (GM) các hoat động của công ty Stratasys ở Châu Á Thái Binh Duơng và Nhật Bản, đã chỉ ra rằng không gian là yếu tố rất lớn.

Ông nói: “Hải quân Hoa Kỳ đang thảo luận về khả năng trang bị máy in 3D trên các tàu sân bay (hàng không mẫu hạm). Khi cần chi tiết nào đó, họ có thể in (các chi tiết) và sau đó lắp ráp chúng Iại.“ Lý do để thực hiện điều đó, theo ông, là họ có thể  tiết kiệm không gian và giảm bớt lượng chi tiết lưu kho. Ðây cũng là điểm rất thích hợp đối với quốc gia nhỏ, chẳg hạn Singapore, nơi có không gian hạn hẹp.

Mô tả khay in, nơi in các chi tiết, như một dây chuyền sản xuất, Ông Jaglom đánh giá AM, theo các mục đích sản xuất, là  “thị trường rất kích thích”. Tuy nhiên, ông cần cảnh báo vẫn còn con đường dài phải trải qua và bổ sung thêm, hiện tại chỉ 10% ứng dụng ở công ty ông là chế tạo các sản phẩm hoàn tất. Để thuyết phục mọi người sử dụng in 3D trong dòng sản xuất chính, hiện có một  số e ngại, các nhà chế tạo máy in 3D cần nhanh chóng giải quyết. Một trong các Io ngại đó chính là phản ứng với cái mới.

“Các e ngại chính có nguồn gốc từ sự không hiểu biết”, ông nói. Cùng với việc chuyển đổi từ các công nghệ sản xuất truyền thống, chẳng hạn phay, phun khuôn còn đòi hỏi thay đổi về quản lý khi mọi người đã có kinh nghiệm và kiến thức về chế tạo sản phẩm hoàn tất thông qua các công nghệ đó.

Theo ông, chìa khóa để vượt qua nỗi lo sợ vì thiếu hiểu biết là tương đối đơn giản. Cung cấp thông tin hữu ích cho mọi người, về lâu dài, sẽ giúp giải quyết vấn đề này. Tuy còn một số vấn đề, nhưng ông nhận thấy số người chấp nhận sử dụng in 3D cho các mục đích sản xuất ngày càng tăng, do “các ưu thế về chi phí là rất rõ ràng”, đặc biệt khi áp dụng cho sản xuất nhỏ hàng loạt. Ống nói: “đối với các chế độ sản xuất nhỏ hàng loạt và số lượng sản phẩm ít, AM có thể rất thích hợp”.

Đối với những người quan tâm đến khả năng khai thác AM làm công nghệ mới để sản xuất các sản phẩm hoàn tất, Ofer Nir, giám đốc quản lý sản phẩm tại công ty Stratasys tin rằng họ sẽ tìm được những lĩnh vực có các thay đổi xảy ra nhanh chóng và các lĩnh vực nơi thường xuyên xảy ra quá trình chuyên biệt hóa. Một lĩnh vực ứng dụng tiềm năng là các đồ gá và định vị. Trên dây chuyền sản xuất thông dụng, sản phẩm mới thường yêu cầu sử dụng các đồ gá mới, do khó có thể tìm được những đồ gá hiện hữu với kích cỡ thích hợp trong kho lưu trữ. Có thể dùng công nghệ in 3D để chế tạo các đồ gá mới phù hợp với sản phẩm mới.

Sản xuất hữu hiệu
Tốc độ là một trong các vấn đề quan trọng trong thế giới sản xuất. Western Tool & Mold, công ty có trụ sở chính ở Hong Kong, chuyên chế tạo dụng cụ cắt chất lượng kỹ thuật và khuôn phun ép, bắt đầu áp dụng công nghệ in 3D để cung cấp cho các khách hàng của họ các hướng mới nhằm đáp ứng thời hạn giao hàng ngày càng nghiêm ngặt.

Ví dụ, một khách hàng trong lĩnh vực hàng không – vũ trụ cần các chi tiết cho máy bay đang trên dây chuyền lắp ráp. Chỉ có giao hàng nhanh mới có thể tránh các hậu quả phát sinh do chậm trễ. Sử dụng hệ thống sản xuất Fortus 3D Production System, họ đã giúp khách hàng của mình các chi tiết cần thiết đúng thời hạn.

Tin tưởng công nghệ in 3D sẽ thu hồi vốn nhanh, Collin Wilkerson, MD (giám đốc công ty), cho biết bản chất nhanh chóng của công nghệ này cho phép tiết kiệm thời gian và cung cấp cho họ khả năng “đưa ra các phản ứng nhanh chóng cho nhu cầu tức thời.”

Cùng với tốc độ, sử dụng công nghệ này còn cho phép giảm đội ngũ sản xuất cho công ty. Họ tuyên bố, với công nghệ in 3D, công nhân cần thiết cho dự án này giảm rõ rệt.

“Trong sản xuất truyền thống, bạn phải giải quyết các nhu cầu cao đột xuất về nguồn tài nguyên, nhưng in 3D cho phép làm dịu các nhu cầu đó”, ông Wilkerson nói. Ông còn bổ sung, hiện nay có thể tái thiết lập các yêu cầu kỹ thuật cho nguồn tài nguyên để sản xuất với lợi nhuận cao hơn, do quá trình sản xuất tiết kiệm hơn, gồm cả giảm lực lượng lao động và giảm thời gian chạy không.

Thêm màu sắc cho AM
Hiện nay, AM về tổng thể chưa nằm trong dòng sản xuất chính. Tuy nhiên, khả năng chế tạo các chi tiết với số tổ hợp hầu như vô hạn các vật liệu màu linh hoạt và trong suốt, cũng như các vật liệu màu (kỹ thuật) chỉ trong một lần in đã đưa AM đến gần hơn với sản xuất thực tế.

Máy in 3D màu đa vật liệu Objet500 Connex3, được nhà chế tạo cho biết đây là máy in 3D duy nhất hiện nay có thể kết hợp các màu trong quy trình in 3D đa vật liệu, được coi là thích hợp cho sản xuất, cũng như tạo mẫu nhanh và sử dụng cá nhân.

Máy in này sử dụng công nghệ phun bộ ba, kết hợp các giọt nhỏ từ ba vật liệu cơ bản để tạo ra các chi tiết. Khả năng này cho phép đạt được các đặc tính của chi tiết đã lắp ráp hoàn chỉnh, không cần công đoạn lắp ráp hoặc in, do đó sẽ tiết kiệm thời gian một cách đáng kể. Điều này sẽ giúp các nhà chế tạo sản phẩm đánh giá các thiết kế và sớm đưa ra các quyết định đúng đắn trước khi đưa vào sản xuất và tung sản phẩm ra thị trường nhanh hơn.

Tương tự máy in phun 2D, ba vật liệu màu – VeroCyan, VcroMagenta và VeroYellow – kết hợp với nhau để tạo ra hàng trăm màu. Các vật liệu màu này kết hợp một lượng vật liệu polymer quang PolyJet của công ty, gồm cả vật liệu (kỹ thuật) số, vật liệu cứng, trong suốt, tương tự cao su và chịu nhiệt độ cao, cho phép mô phỏng các chất dẻo tiêu chuẩn và chất dẻo kỹ thuật chịu nhiệt độ cao.

Sử dụng máy in 3D ngày nay có thể tiến gần hơn đến dòng sản xuất chính với khả năng in các màu, các họa tiết khác nhau, thậm chí cả các chi tiết chuyển động. Tuy nhiên, nhiều người vẫn cho rằng công nghệ này có độ chính xác kích thước thấp hơn so với các công nghệ truyền thống.

Tuy nhiên, hiện có một điểm giá trị, áp dụng AM trong các công đoạn phù hợp vẫn có khả năng đem lại lợi nhuận. Đối với những nhà sản xuất, đủ nhạy bén để nhận thấy các lợi ích công nghệ, việc đưa in 3D vào sản xuất hoặc sử dụng in 3D để chế tạo các sản phẩm hoàn tất hoàn toàn có thể đem lại các lợi ích tài chính.

(Nguồn: Cẩm nang Gia công Kim loại)