3.6. Vật liệu đặc biệt
Các ví dụ về vật liệu đặc biệt là:
Công nghệ in 3D có thể xử lý và tạo ra hình dạng và hình học mong muốn bằng cách sử dụng các nguyên liệu thực phẩm như sô cô la, thịt, kẹo, bánh pizza, mì Ý, nước sốt, v.v. In 3D-food có thể tạo ra thực phẩm lành mạnh vì quá trình này cho phép khách hàng điều chỉnh thành phần của nguyên liệu mà không làm giảm chất dinh dưỡng và mùi vị của nguyên liệu.
Quy trình in 3D có khả năng sản xuất trực tiếp các bộ phận nhiều lớp từ bụi mặt trăng,
Với công nghệ in 3D, ngành trang sức và quần áo sẽ tỏa sáng với sự phát triển của dệt in 3D. Một số ưu điểm của công nghệ in 3D trong ngành thời trang là thời gian gia công sản phẩm ngắn, giảm chi phí liên quan đến bao bì và giảm chi phí chuỗi cung ứng
4.1. Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ
Công nghệ in 3D cung cấp thiết kế tự do vô song trong thành phần và sản xuất. Trong ngành hàng không vũ trụ, công nghệ in 3D có tiềm năng chế tạo các bộ phận nhẹ, cải tiến và hình học phức tạp, có thể giảm nhu cầu năng lượng và tài nguyên. Đồng thời, bằng cách sử dụng công nghệ in 3D, nó có thể dẫn đến tiết kiệm nhiên liệu vì nó có thể giảm vật liệu được sử dụng để sản xuất các bộ phận của hàng không vũ trụ. Hơn nữa, công nghệ in 3D đã được ứng dụng rộng rãi để sản xuất phụ tùng của một số bộ phận hàng không vũ trụ như động cơ. Bộ phận của động cơ rất dễ bị hỏng, cần phải thay thế thường xuyên. Vì vậy, công nghệ in 3D là một giải pháp tốt cho việc mua sắm các phụ tùng thay thế. Trong ngành hàng không vũ trụ, các hợp kim làm từ niken được ưa chuộng hơn do các đặc tính kéo, chống oxy hóa / ăn mòn và khả năng chịu hư hỏng.
4.2. Công nghiệp ô tô
Ngày nay, công nghệ in 3D đã nhanh chóng thay đổi ngành công nghiệp của chúng ta để thiết kế, phát triển và sản xuất những thứ mới. Trong ngành công nghiệp ô tô, kỹ thuật In 3D đã tạo ra những hiện tượng để mang lại những ánh sáng mới, cho phép tạo ra những cấu trúc nhẹ hơn và phức tạp hơn trong thời gian nhanh chóng. Ví dụ, Local Motor đã in chiếc ô tô điện in 3D đầu tiên vào năm 2014. Không chỉ ô tô, Local Motors còn mở rộng ứng dụng rộng rãi của công nghệ in 3D bởi nhà sản xuất xe buýt in 3D có tên là OLLI. OLLI là một chiếc xe buýt in 3D không người lái, chạy điện, có thể tái chế và cực kỳ thông minh. Hơn nữa, Ford là công ty đi đầu trong việc sử dụng công nghệ in 3D cũng áp dụng công nghệ in 3D để sản xuất nguyên mẫu và các bộ phận động cơ. Ngoài ra, BMW còn sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất các dụng cụ thủ công phục vụ quá trình thử nghiệm và lắp ráp ô tô. Trong khi đó, vào năm 2017, AUDI đã được hợp tác với SLM Solution Group AG để sản xuất phụ tùng và nguyên mẫu.
Do đó, bằng cách sử dụng công nghệ in 3D trong ngành ô tô cho phép công ty thử nhiều giải pháp thay thế khác nhau và nhấn mạnh ngay trong giai đoạn cải tiến, tạo ra thiết kế ô tô lý tưởng và hiệu quả. Đồng thời, công nghệ in 3D có thể làm giảm sự lãng phí và tiêu thụ vật liệu. Hơn nữa, công nghệ in 3D có thể giảm chi phí và thời gian, do đó, nó cho phép thử nghiệm các thiết kế mới trong thời gian rất nhanh.
4.3. Ngành công nghiệp thực phẩm
Công nghệ in 3D mở ra cánh cửa không chỉ cho ngành hàng không vũ trụ mà còn cho ngành thực phẩm. Hiện tại, Ngày càng có nhiều nhu cầu về việc phát triển thực phẩm tùy chỉnh cho các nhu cầu ăn kiêng chuyên biệt, chẳng hạn như vận động viên, trẻ em, phụ nữ mang thai, bệnh nhân, v.v. đòi hỏi một lượng chất dinh dưỡng khác nhau bằng cách giảm lượng thành phần không cần thiết và tăng cường sự hiện diện của các thành phần lành mạnh. Tuy nhiên, việc phát triển các loại thực phẩm tùy chỉnh phải được tiến hành một cách rất chi tiết và sáng tạo, đó là lúc mà việc áp dụng in 3D-food xuất hiện. Sản xuất lớp thực phẩm còn được gọi là in 3D-thực phẩm được chế tạo thông qua sự lắng đọng của các lớp kế tiếp nhau có nguồn gốc trực tiếp từ dữ liệu thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Bằng cách sử dụng công nghệ in 3D, các vật liệu cụ thể có thể được trộn và xử lý thành nhiều cấu trúc và hình dạng phức tạp khác nhau. Đường, sô cô la, thực phẩm xay nhuyễn và thực phẩm phẳng như mì ống, bánh pizza và bánh quy giòn có thể được sử dụng để tạo ra các mặt hàng thực phẩm mới với thiết kế và hình dạng phức tạp và thú vị.
Công nghệ in 3D là công nghệ sử dụng năng lượng hiệu quả cao để sản xuất thực phẩm thân thiện với môi trường, kiểm soát chất lượng tốt và chi phí thấp. In thực phẩm 3D có thể tốt cho sức khỏe và mang lại lợi ích cho con người vì nó tạo ra quy trình mới để tùy chỉnh thực phẩm và có thể điều chỉnh theo sở thích và nhu cầu của từng cá nhân. Bằng cách cho phép tự động điều chỉnh việc chuẩn bị thực phẩm và thành phần theo thông tin của người tiêu dùng, có thể có chế độ ăn kiêng tự thực hiện mà không cần tập thể dục.
Mô hình hóa (BIM) sẽ tạo điều kiện sử dụng tốt hơn công nghệ in 3D. Xây dựng mô hình thông tin là một đại diện kỹ thuật số của các đặc điểm chức năng và vật lý, có thể chia sẻ thông tin và kiến thức về tòa nhà 3D. Nó có thể tạo thành một nguồn đáng tin cậy để đưa ra quyết định trong suốt vòng đời của nó, từ khi hình thành ban đầu cho đến khi phá dỡ để xây dựng hoặc thiết kế tòa nhà. Công nghệ hợp tác và sáng tạo này sẽ hỗ trợ phương pháp hiệu quả hơn để thiết kế, tạo và duy trì môi trường đã xây dựng.
Với công nghệ in 3D, các công ty có thể thiết kế và tạo hình ảnh trực quan của tòa nhà trong thời gian nhanh chóng và không tốn kém cũng như tránh sự chậm trễ và giúp xác định chính xác các khu vực có vấn đề. Đồng thời, với công nghệ in 3D, kỹ sư xây dựng và khách hàng của họ có thể giao tiếp hiệu quả và rõ ràng hơn. Phần lớn kỳ vọng của khách hàng đến từ một ý tưởng, và in 3D giúp việc xuất hiện ý tưởng đó trở nên đơn giản hơn so với phương pháp ghi ngày tháng của giấy và bút chì. Các ví dụ về tòa nhà in 3D là Apis Cor Printed House ở Nga và Canal House ở Amsterdam.
4.6. Công nghiệp vải và thời trang
Khi công nghệ in 3D xâm nhập vào ngành bán lẻ, giày in 3D, đồ trang sức, hàng tiêu dùng và quần áo xuất hiện trên thị trường. Sự kết hợp giữa thời trang và in 3D có vẻ không phải là sự phù hợp tự nhiên nhất, nhưng nó đang bắt đầu trở thành hiện thực hàng ngày trên toàn thế giới. Ví dụ, các công ty lớn như Nike, New Balance và Adidas đang nỗ lực phát triển sản xuất hàng loạt giày in 3D. Ngày nay, giày in 3D được sản xuất cho giày vận động viên, giày đặt làm riêng và giày thể thao.
Bên cạnh đó, công nghệ in 3D có thể truyền bá khả năng sáng tạo cho thiết kế thời trang. Thật vậy, nó có thể tạo hình mà không cần khuôn. Trong ngành thời trang, bằng cách sử dụng công nghệ in 3D, nó có thể thiết kế và sản xuất hàng may mặc bằng cách sử dụng hệ thống lưới và cũng có thể in đồ trang trí cho ngành dệt truyền thống. Hơn nữa, việc ứng dụng công nghệ in 3D không chỉ giới hạn trong ngành thời trang mà còn có thể in đồ da và phụ kiện. Ví dụ, đồ trang sức, sản xuất đồng hồ, phụ kiện, v.v.
Các nhà bán lẻ và nhà thiết kế tin rằng mục đích của việc tạo ra các sản phẩm thời trang bằng công nghệ in 3D không phải là để sao chép các sản phẩm hiện tại, mà là để cải thiện thiết kế sản phẩm bằng cách cung cấp các sản phẩm cá nhân hóa và độc đáo cho khách hàng. Ưu điểm của việc phát triển sản phẩm bằng công nghệ in 3D là sản phẩm được tạo kiểu và phù hợp theo yêu cầu. Trong khi đó, bằng cách sử dụng công nghệ in 3D, nó có thể giảm chi phí chuỗi cung ứng. Cuối cùng, công nghệ in 3D có thể tạo ra và cung cấp các sản phẩm với số lượng nhỏ trong thời gian nhanh chóng.
4.7. Công nghiệp điện và điện tử
Khi in 3D ngày càng trở nên dễ tiếp cận hơn với các lĩnh vực khoa học, công nghệ và sản xuất, các nhà sản xuất bắt đầu nhận thấy tiềm năng của nó được thực hiện theo nhiều cách thú vị. Ngày nay, các công nghệ in 3D khác nhau đã được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị điện tử cấu trúc như vật liệu điện tử hoạt động, điện cực và các thiết bị có khả năng tùy chỉnh hàng loạt và thiết kế thích ứng thông qua việc nhúng các dây dẫn vào thiết bị in 3D.
Quy trình sản xuất điện cực 3D bằng cách sử dụng Kỹ thuật in 3D tạo mô hình lắng đọng hợp nhất cung cấp cách tiếp cận hiệu quả về thời gian và chi phí thấp để sản xuất hàng loạt vật liệu điện cực. So với các điện cực thương mại như điện cực nhôm, đồng và carbon, thiết kế và diện tích bề mặt của điện cực 3D có thể dễ dàng tùy chỉnh để phù hợp với một ứng dụng cụ thể. Hơn nữa, quy trình in 3D cho điện cực 3D hoàn toàn tự động, với độ chính xác cao, có thể hoàn thành quy trình in 8 8 điện cực chỉ trong 30 phút.
Ngoài ra, các thành phần điện tử đang hoạt động là bất kỳ thiết bị hoặc thành phần điện tử nào có khả năng khuếch đại và kiểm soát dòng điện tích. Bên cạnh đó, các thiết bị đang hoạt động cũng bao gồm những thiết bị có thể tạo ra nguồn điện. Ví dụ về các thành phần điện tử đang hoạt động bao gồm bộ chỉnh lưu được điều khiển bằng silicon, bóng bán dẫn, điốt, bộ khuếch đại hoạt động, điốt phát sáng (đèn LED), pin, v.v. Những thành phần này thường đòi hỏi quá trình chế tạo phức tạp hơn so với những thành phần được sử dụng cho các thành phần thụ động do chức năng phức tạp của chúng. Công nghệ in 3D mang lại lợi thế cho quá trình xử lý sản phẩm cùng với thiết bị điện tử của nó. Với công nghệ in đa vật liệu, hiệu quả của hệ thống điện tử có thể được áp dụng trong Cách mạng Công nghiệp 4.0,
cho phép các thiết kế sáng tạo hơn được tạo ra chỉ trong một quy trình. Việc phát triển một thiết bị điện tử xanh với chi phí sản xuất thấp, an toàn tốt, độ tin cậy cao và sản xuất nhanh chóng, là nhu cầu cấp thiết để giải quyết ô nhiễm môi trường trong xã hội ngày nay.
HẾT
Nguồn: Trung tâm NC&PT hội nhập KH&CN quốc tế liên kết nguồn tin và dịch tại Cổng thông tin học thuật Science Direct
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2351978919308169
Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *
Bình luận
Tên *
Thư điện tử *
Trang web
