In 3D đang đi vào cuộc sống

13:00, 21/07/2013

Công nghệ in 3D giúp tạo mẫu mô hình sản phẩm một cách nhanh và chính xác. Nhờ đó, tiết kiệm thời gian, chi phí. Tuy nhiên, công nghệ này rất đắt khi có những thiết bị in 3D chuyên nghiệp có giá lên đến hàng trăm ngàn USD.

Để in được 3D

Để tạo ra một sản phẩm in 3D, chúng ta cần có máy in 3D, vật liệu in, máy tính, máy quay và mô hình thật của vật thể muốn in. Hiện có hơn 100 loại vật liệu có sẵn như PLA (Poly Lactic Plastic) được sử dụng với mục đích tiêu dùng, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) trong các dây chuyền sản xuất chuyên nghiệp và các mô hình số 3D (được dựng hình bằng các phần mềm 3D hoặc scan 3D chuyên cho ngành thiết kế, kiến trúc). Như vậy, về nguồn vật liệu tương đối đủ. Về thiết bị in 3D, trước đây, giá đắt lên đến hàng trăm ngàn USD. Nhưng hiện nay, với sự phát triển của công nghệ, máy in 3D đang dần trở nên phổ biến và giá cũng thấp hơn trước khá nhiều. 3D MakerBot Replicator 2 là điển hình về máy in 3D thương mại với giá khoảng 2.200 USD.

Chuẩn bị in 3D

Tạo súng bằng máy in 3D, máy bay không người lái, đàn ghita, ống kính máy ảnh... Bất kỳ ai, nếu có máy in 3D và mô hình số đều có thể làm được việc này. Theo Autodesk, họ đã hợp tác với bảo tàng nghệ thuật châu Á tại San Fransico (Mỹ) để thiết kế mô phỏng một tượng Phật với sự trợ giúp của phần mềm Autodesk 123D Catch. Cách thức hoạt động của Autodesk 123D Catch hơi giống với chức năng panorama (ảnh toàn cảnh) trên máy ảnh hoặc smartphone như Lumia 920, iPhone 5, iPad 3, 4 (nhưng sử dụng nhiều thuật toán tinh vi hơn). Chương trình sử dụng các điểm tham chiếu trong bức ảnh và “đan” thành một mô hình 3D và hiệu chỉnh để loại bỏ nhiễu (noise).

Như vậy, dựa trên nguyên lý này, bạn cần chuẩn bị những thiết bị và nguyên vật liệu sau để in 3D: Trước hết là máy in 3D đã bao gồm mực in, vật liệu để tạo ra mô hình 3D. Vật liệu thì như đã đề cập ở trên. Hiện có hơn 100 vật liệu tương ứng với từng sản phẩm in chi tiết. Nếu cá nhân, gia đình dùng thì vật liệu là PLA (nhựa). Ví như in máy bay, đàn ghita, ống kính máy ảnh thì vật liệu dùng để in mô hình sẽ là PLA. Tiếp đó là chuẩn bị máy ảnh DSLR chức năng quay panorama. Hiện các loại smartphone đời mới như iPhone 5, iPad, Nokia Lumia 920 cũng có chức năng này (nhưng kỹ thuật tính toán ít tinh vi hơn nên mô hình in ra cũng sẽ kém chi tiết hơn). Kế đó nữa là phải có máy tính cài đặt chuơng trình vẽ Autodesk 123D Catch.

Các bước in 3D đơn giản

Không cần phải là chuyên gia thiết kế 3D, không cần phải trang bị máy tính quá mạnh, bất cứ ai cũng có thể tự sản xuất các mô hình 3D.

Cách thức như sau: Chẳng hạn bạn muốn in 3D mô hình của đàn ghita. Bạn đặt đàn ghita lên bàn. Sử dụng máy ảnh, máy quay hoặc smartphone để quay panorama toàn bộ vật thể thật mà bạn muốn in. Quay xong, bạn cho dữ liệu quay vào máy tính để phần mềm dùng các điểm tham chiếu và đan thành mô hình 3D giống như hình thật. Sau cùng, bạn đặt lệnh in cho dữ liệu đã được tính toán hoàn chỉnh đó. Lúc này, máy in với vật liệu sẵn có là PLA sẽ tự tạo dựng mô hình 3D đàn ghita như ảnh bạn chụp panorama. Quy trình in này được thể hiện khá rõ trong phim 12 con giáp do Thành Long thủ vai chính.

In 3D thương mại sẽ sớm tăng tốc

Riêng với các kiến trúc sư, đôi khi họ không cần dùng đến mô hình thật mà chỉ cần dựa trên model 3D được dựng bằng các phần mềm 3D như Max, Maya… sau đó đưa toàn bộ dữ liệu này vào máy in để in thành mô hình thật với tỉ lệ được thu nhỏ để trình bày với khách hàng mà không phải làm mô hình bằng phương pháp thủ công sử dụng vật liệu thật cắt, lắp ghép vào nhau, mất nhiều thời gian, kém chính xác như trước đây.

Cũng với toàn bộ quy trình này, bạn có thể sở hữu bản sao các tác phẩm nghệ thuật được tạo từ máy in 3D hay có các bộ phận cơ thể được tái tạo từ máy in 3D. Dù vậy, in 3D mới chỉ manh nha thương mại hóa, còn ít ví dụ về những mô hình được tạo từ máy in 3D. Để in 3D thực sự phát triển mạnh, thuơng mại hóa chắc phải cần đến chục năm nữa. Tuy nhiên, chúng ta cũng phải thừa nhận, sự tăng tốc của công nghệ này trong vài năm qua là đáng kinh ngạc.

Mới đây, Stratasys đã mua lại Makerbot với giá hơn 400 triệu USD chứng tỏ tiềm năng của thị trường máy in 3D. Không chỉ thế, đã có tin Công ty Deezmaker, có trụ sở tại California - Mỹ, tung ra máy in mang tên Bukobot với giá chỉ 600 USD. Một công ty từ Singapore, Pirate3D, đang tiến hành chiến dịch quyên góp trên trang web quyên vốn cộng đồng Kickstarter để sản xuất máy in 3D mang tên Buccaneer có giá chỉ 350 USD. Một dự án khác mang tên Printrbot Simple đang trong quá trình bán ra các phiên bản thử nghiệm chỉ có giá 300 USD. Makibox A6 LT, máy in 3D đến từ Hồng Kông còn có giá “sốc” hơn nữa, chỉ 200 USD. Trong tương lai, máy in 3D sẽ là sản phẩm phổ biến đóng vai trò như máy sản xuất đồ gia dụng trong mỗi hộ gia đình.

Trọng Nghĩa