Công nghệ in 3D FDM

Công nghệ in FDM (Fused Deposition Modeling) là một quy trình sản xuất bồi đắp tiên tiến, hoạt động dựa trên nguyên lý đùn vật liệu nóng chảy thành từng lớp để xây dựng vật thể ba chiều một cách chính xác.

Công nghệ in 3D FDM

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D FDM

Bước 1: Chuẩn bị mô hình 3D: Quá trình bắt đầu với file thiết kế 3D (CAD/STL). Phần mềm slicer sẽ chia mô hình này thành hàng ngàn lớp mỏng, tạo đường dẫn cho đầu in.
Bước 2: Nạp sợi nhựa (Filament): Sợi nhựa nhiệt dẻo (filament) – vật liệu chính của in 3D bằng công nghệ FDM – được nạp vào đầu in (extruder) của máy in FDM.
Bước 3: Gia nhiệt & đùn vật liệu: Đầu in làm nóng sợi nhựa đến nhiệt độ nóng chảy, sau đó đùn nhựa lỏng qua một lỗ nhỏ (nozzle) thành sợi mỏng, đều.
Bước 4: Bồi đắp từng lớp: Đầu in di chuyển linh hoạt theo trục X-Y, đùn nhựa tạo thành một lớp. Sau mỗi lớp hoàn thành, bàn in hạ xuống (trục Z) để chuẩn bị cho lớp tiếp theo. Quy trình này lặp lại cho đến khi vật thể hoàn chỉnh.
Hệ thống hỗ trợ (Support): Đối với các chi tiết phức tạp hoặc có phần nhô ra, máy in FDM tự động in thêm các cấu trúc hỗ trợ (support structures). Các cấu trúc này dễ dàng gỡ bỏ sau khi in xong, đảm bảo chi tiết không bị biến dạng.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D FDM

Vật liệu in công nghệ FDM

Máy in 3D FDM có thể in các loại nhựa dạng sợi tròn như: PLA, PLA+, PLA Carbon, PETG, ABS, TPU, ASA, PVA…v.v. Dưới đây là bảng đặc tính kỹ thuật của các loại nhựa được sử dụng phổ biến tại Việt Nam

Thông số kỹ thuật của công nghệ in FDM

Ưu điểm vượt trội của công nghệ in 3D FDM

Công nghệ in FDM được ưa chuộng rộng rãi trong ngành sản xuất bồi đắp nhờ sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, đặc biệt phù hợp cho các nhu cầu in 3D đa dạng.

Chi phí tối ưu & hiệu quả kinh tế: In 3D bằng công nghệ FDM nổi bật với chi phí đầu tư máy in FDM và vật liệu (filament) phải chăng. Điều này giúp cá nhân và doanh nghiệp dễ dàng tiếp cận công nghệ, tối ưu ngân sách cho tạo mẫu nhanh hoặc sản xuất số lượng nhỏ.
Đa dạng vật liệu & linh hoạt ứng dụng: FDM tương thích với loạt nhựa nhiệt dẻo phổ biến như PLA, ABS, PETG, ASA, Nylon, TPU… Mỗi loại vật liệu mang đặc tính riêng về độ bền, độ dẻo, chịu nhiệt, chống va đập, cho phép tạo ra sản phẩm đúng theo yêu cầu.
Độ bền & tính năng sản phẩm tốt: Sản phẩm in 3D bằng công nghệ FDM thường có độ bền cơ học tốt, lý tưởng cho chi tiết chức năng, nguyên mẫu thử nghiệm, hoặc các bộ phận cơ khí. Công nghệ này tạo ra đồ gá, vỏ hộp bảo vệ, linh kiện chịu lực hiệu quả.
Khả năng in mô hình kích thước lớn: Nhiều máy in FDM hiện đại có thể tạo ra sản phẩm tương đối lớn. Ưu điểm này đặc biệt hữu ích cho dự án in 3D mô hình kiến trúc hay các chi tiết công nghiệp cỡ lớn mà công nghệ khác khó thực hiện.
Thân thiện & dễ sử dụng: Quy trình vận hành máy in FDM tương đối đơn giản, dễ học và thao tác. Việc bảo trì cũng ít phức tạp hơn so với công nghệ in 3D tiên tiến khác, phù hợp mọi đối tượng từ người mới bắt đầu đến chuyên gia.

Ảnh sản phẩm công nghệ in 3D FDM

Hạn chế khi sử dụng công nghệ in 3D FDM

Mặc dù có nhiều ưu điểm, công nghệ in FDM cũng tồn tại một số hạn chế mà người dùng cần nắm rõ để đưa ra lựa chọn tối ưu cho dự án in 3D của mình.

Độ chính xác và độ mịn bề mặt: So với các công nghệ như SLA hay SLS, FDM có độ chính xác và độ mịn bề mặt thấp hơn. Các lớp in có thể nhìn thấy rõ, bề mặt thường có vân. Cần xử lý hậu kỳ (chà nhám, sơn) nếu yêu cầu thẩm mỹ cao.
Yêu cầu vật liệu hỗ trợ (Support Structures): Đối với các chi tiết có phần nhô ra hoặc góc nghiêng lớn, cần phải in thêm vật liệu hỗ trợ. Việc gỡ bỏ support có thể tốn thời gian và để lại dấu vết trên bề mặt sản phẩm.
Thời gian in: Với các chi tiết phức tạp hoặc kích thước lớn, thời gian in FDM có thể kéo dài. Tốc độ in chậm hơn so với một số công nghệ in 3D khác như DLP.
Độ co ngót và cong vênh: Một số vật liệu, đặc biệt là ABS, có thể bị co ngót hoặc cong vênh (warping) trong quá trình in do chênh lệch nhiệt độ.

Hạn chế của công nghệ in 3D FDM

Năng lực sản xuất của 3DCUBIX

Tại 3DCUBIX, chúng tôi không chỉ am hiểu sâu sắc về công nghệ in FDM mà còn là đơn vị cung cấp dịch vụ in 3D bằng công nghệ FDM chuyên nghiệp hàng đầu. Với kinh nghiệm dày dặn và hệ thống máy móc hiện đại, chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng vượt trội.

Kinh nghiệm và chuyên môn hàng đầu: Đội ngũ kỹ sư của 3DCUBIX có kiến thức và kinh nghiệm sâu rộng trong việc tối ưu hóa quy trình in FDM, từ khâu chuẩn bị file đến xử lý hậu kỳ, đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao nhất.
Hệ thống máy móc FDM công nghiệp hiện đại: Chúng tôi sở hữu các máy in FDM công nghiệp tiên tiến, đảm bảo năng suất cao và khả năng sản xuất liên tục, đáp ứng mọi quy mô dự án từ nhỏ lẻ đến số lượng lớn, với độ chính xác và đồng đều cao.
Tư vấn tận tình và giải pháp tối ưu: 3DCUBIX luôn sẵn sàng tư vấn chi tiết về ưu và nhược điểm của công nghệ in FDM so với các công nghệ khác (SLA, SLS, SLM), giúp bạn lựa chọn phương pháp in và vật liệu phù hợp nhất với yêu cầu và ngân sách của mình.
Cam kết chất lượng sản phẩm: Chúng tôi cam kết sản phẩm được sản xuất bằng công nghệ in FDM tại 3DCUBIX sẽ đạt tiêu chuẩn về độ bền, độ chính xác và tính năng như yêu cầu, đảm bảo mang lại sự hài lòng tuyệt đối cho khách hàng.