Công nghệ in 3D – một trong những thành tựu đột phá của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang tạo nên những thay đổi đáng kể trong nhiều lĩnh vực sản xuất tại Việt Nam.
Mặc dù còn gặp không ít thách thức về chi phí và nguồn nhân lực, nhưng với sự phát triển nhanh chóng của thị trường cùng sự quan tâm đầu tư từ nhiều doanh nghiệp, công nghệ in 3D đang dần khẳng định vị thế quan trọng trong hành trình chuyển đổi số của Việt Nam.
1. Hiểu đúng về công nghệ in 3D
Công nghệ in 3D, hay còn gọi là công nghệ sản xuất phụ gia (Additive Manufacturing), là quá trình tạo ra vật thể ba chiều bằng cách xây dựng từng lớp vật liệu liên tiếp dựa trên mô hình số hóa. Khác với phương pháp sản xuất truyền thống là cắt gọt từ một khối vật liệu lớn, công nghệ in 3D thêm vật liệu theo từng lớp một cách chính xác, giúp tiết kiệm nguyên liệu và tạo ra các hình dạng phức tạp mà phương pháp truyền thống khó thực hiện được.
Hiện nay, có nhiều công nghệ in 3D đang được sử dụng rộng rãi, mỗi công nghệ đều có những ưu điểm riêng phù hợp với từng mục đích sử dụng.
- Công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling) là phổ biến nhất, sử dụng sợi nhựa nóng chảy để tạo hình.
- SLA (Stereolithography) sử dụng tia laser để đông cứng nhựa lỏng, cho độ chính xác cao.
- Công nghệ SLS (Selective Laser Sintering) dùng laser để nung chảy và kết dính bột polymer hoặc kim loại, phù hợp cho sản xuất công nghiệp.
Công nghệ in 3D mang lại nhiều lợi ích vượt trội so với phương pháp sản xuất truyền thống. Đầu tiên là khả năng tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp mà không làm tăng chi phí sản xuất. Thứ hai là giảm thiểu lãng phí nguyên liệu do chỉ sử dụng đúng lượng vật liệu cần thiết. Thứ ba là cho phép tùy chỉnh sản phẩm dễ dàng theo yêu cầu của khách hàng mà không cần thay đổi dây chuyền sản xuất.
2. Công nghệ in 3D tại Việt Nam đang phát triển ra sao?
Công nghệ in 3D xuất hiện từ những năm 1980 trên thế giới, nhưng mãi đến khoảng năm 2010 mới bắt đầu được biết đến tại Việt Nam. Ban đầu, công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong các trường đại học và viện nghiên cứu với mục đích giáo dục và nghiên cứu. Đến năm 2015, khi các máy in 3D giá rẻ bắt đầu xuất hiện nhiều trên thị trường, công nghệ này dần được áp dụng rộng rãi hơn trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Tại các nhà xưởng ở Việt Nam, công nghệ in 3D đang được sử dụng ngày càng phổ biến. Theo thống kê không chính thức, có khoảng 60% các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp có quy mô vừa và lớn đã đầu tư ít nhất một máy in 3D. Các máy này thường được sử dụng để tạo mẫu nhanh (rapid prototyping), sản xuất khuôn mẫu, và chế tạo các bộ phận thay thế.
Các lĩnh vực đang ứng dụng mạnh mẽ công nghệ in 3D tại Việt Nam bao gồm:
- Y tế và nha khoa: Sản xuất các mô hình giải phẫu, hướng dẫn phẫu thuật, và các bộ phận giả.
- Công nghiệp ô tô và xe máy: Tạo mẫu nhanh các chi tiết máy, sản xuất phụ tùng thay thế.
- Kiến trúc và xây dựng: In mô hình kiến trúc, tạo các chi tiết trang trí độc đáo.
- Giáo dục: Sử dụng trong các trường đại học để đào tạo sinh viên về công nghệ sản xuất tiên tiến.
- Marketing: Tạo các mô hình quảng cáo, trưng bày ấn tượng, thu hút check in và tiếp cận khách hàng, biểu tượng thương hiệu.
3. Các ứng dụng tiêu biểu của công nghệ in 3D ở Việt Nam
Bệnh viện Việt Đức đã triển khai thành công việc sử dụng công nghệ in 3D trong phẫu thuật thần kinh từ năm 2018. Các bác sĩ sử dụng dữ liệu chụp CT của bệnh nhân để in mô hình 3D chính xác của vùng não cần phẫu thuật. Điều này giúp các bác sĩ lập kế hoạch phẫu thuật chi tiết, giảm thời gian mổ và tăng tỷ lệ thành công. Đến nay, bệnh viện đã thực hiện hơn 200 ca phẫu thuật có sự hỗ trợ của công nghệ in 3D.
Công ty VinFast đã ứng dụng công nghệ in 3D trong quy trình phát triển sản phẩm của mình. Họ sử dụng máy in 3D công nghiệp để tạo ra các mẫu thử nghiệm của các chi tiết ô tô trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt. Việc này giúp rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm từ 18-24 tháng xuống còn 12-15 tháng, đồng thời giảm đáng kể chi phí phát triển.
Trong lĩnh vực giáo dục, Đại học Bách Khoa Hà Nội đã thành lập Phòng thí nghiệm In 3D vào năm 2016. Phòng thí nghiệm này không chỉ phục vụ đào tạo sinh viên mà còn hợp tác với nhiều doanh nghiệp để nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ in 3D trong sản xuất công nghiệp. Họ đã thành công trong việc in các chi tiết máy phức tạp bằng vật liệu kim loại, mở ra nhiều khả năng ứng dụng mới.
4. Tương lai phát triển của in 3D ở Việt Nam
Tiềm năng phát triển của công nghệ in 3D tại Việt Nam là rất lớn. Với xu hướng số hóa sản xuất và Industry 4.0, nhiều doanh nghiệp đang có kế hoạch đầu tư vào công nghệ này. Dự kiến đến năm 2025, thị trường in 3D tại Việt Nam sẽ tăng trưởng với tốc độ khoảng 25% mỗi năm. Các lĩnh vực như y tế, hàng không vũ trụ, và sản xuất công nghiệp sẽ là những động lực chính cho sự phát triển này.
Tuy nhiên, việc phát triển công nghệ in 3D tại Việt Nam vẫn còn gặp nhiều thách thức. Chi phí đầu tư ban đầu cao là rào cản lớn nhất, đặc biệt đối với các doanh nghiệp nhỏ và vừa. Thiếu nhân lực có chuyên môn về thiết kế 3D và vận hành máy in cũng là một vấn đề đáng quan tâm. Ngoài ra, việc tiếp cận nguồn vật liệu in chất lượng cao với giá cả hợp lý cũng là một thách thức cần được giải quyết.
Để thúc đẩy sự phát triển của công nghệ in 3D, cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp. Chính phủ cũng cần có các chính sách hỗ trợ về thuế và đào tạo để khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ này.
Với những nỗ lực này, công nghệ in 3D sẽ góp phần quan trọng trong việc nâng cao năng lực sản xuất và sức cạnh tranh của công nghiệp Việt Nam trong tương lai.
