MÁY IN 3D CHO NGÀNH TRANG SỨC

Chế tác trang sức

Công nghệ in 3D đã tạo ra một cuộc cách mạng trong việc chế tác đồ trang sức. Tính độc đáo, chính xác và sắc nét đến từng chi tiết là những khía cạnh quan trọng của đồ trang sức chất lượng và đây chính là lợi thế của in 3D.

Trước khi đi sâu vào vấn đề này, chúng ta cần hiểu là “in 3D trang sức” không nhất thiết có nghĩa là sản xuất trực tiếp trang sức để sử dụng ngay. Mặc dù in 3D kim loại cũng là một cách chế tạo nhưng các thợ kim hoàn thường in 3D các mô hình sáp của mẫu nhẫn mong muốn có độ sắc nét cao, sau đó dùng mô hình đó để làm khuôn.

QUÁ TRÌNH CHẾ TÁC TRANG SỨC

Để hiểu rõ hơn về cách in trang sức cơ bản, hãy tưởng tượng bạn là một thợ kim hoàn cần in 100 chiếc nhẫn vàng được thiết kế riêng, có độ chi tiết cao. Điều đầu tiên bạn cần làm là thiết kế mẫu nhẫn mong muốn trong CAD và sau đó xuất mô hình dưới dạng tệp tương thích với máy in 3D của bạn.

Bước tiếp theo là in 3D 100 mẫu sáp của chiếc nhẫn đó (tùy thuộc vào bạn có thể chứa bao nhiêu chiếc trong các bước tiếp theo). Các mẫu sáp in 3D sau đó được đính lên cây sáp chính.

Kế đến cây sáp này sẽ được lắp cố định bên trong khuôn và khuôn sẽ được đổ đầy vật liệu làm khuôn vào.  Khi vật liệu làm khuôn đã cứng lại, người thợ sẽ đưa khuôn vào lò nung để làm nóng chảy hoặc đốt chảy các mẫu nhẫn và giá đỡ bằng sáp. Quá trình này sẽ tạo nên các khoảng trống bên trong khuôn để đổ một loại vật liệu khác vào, chẳng hạn như vàng.

Quy trình nghe có vẻ phức tạp, nhưng trên thực tế sẽ dễ và nhanh hơn nhiều so với phương pháp thông thường.

MÁY MÓC

Như bạn đã biết, máy in 3D trang sức cần phải rất chính xác và đáng tin cậy. Do đó các máy in trang sức hầu hết đều sử dụng công nghệ in resin (SLA) hoặc thiêu kết laser chọn lọc (SLS).

Nếu sử dụng một vật liệu thích hợp thì chúng ta có thể dễ dàng loại bỏ khuôn mẫu nhựa. Ví dụ như sáp đúc, vật liệu này được thiết kế cho việc “cháy hoàn toàn”. Tức là khi đến một nhiệt độ đủ cao, sáp đúc sẽ trực tiếp hóa thành hơi.

Các tiêu chí quan trọng khi chọn máy

Hiện nay, có rất nhiều máy in 3D trên thị trường, mỗi máy đều có ưu và nhược điểm tùy thuộc vào cách bạn sử dụng chúng. Khi lựa chọn các máy in tốt nhất cho ngành trang sức, chúng tôi đã cân nhắc những tiêu chí sau:

• Độ phân giải cao: Mặc dù các dòng máy FDM cao cấp cũng có thể có được độ phân giải tốt. Tuy nhiên, hầu hết người dùng sẽ quan tâm đến độ phân giải cao hơn, điều mà ngay cả các máy in resin chi phí thấp cũng có thể in được. Để đạt được mục tiêu đó, chúng tôi đã đảm bảo rằng tất cả các máy in trong danh sách đều thực sự có khả năng tạo ra các mẫu phức tạp.
• Bề mặt láng mịn: Để đảm bảo tiêu chí này, các lựa chọn chủ yếu là máy SLA, DLP hoặc có khả năng in 3D kim loại. Ngoài ra cũng có hai máy in LCD được chọn trong danh sách. Tuy nhiên, nếu thiết kế của bạn có nhiều nét tinh xảo và bề mặt láng mịn, bạn sẽ cần lưu ý với công nghệ LCD. Vì một số máy LCD tạo ra mẫu với bề mặt có các điểm ảnh và có thể xuất hiện trên sản phẩm khi đúc.
• Khả năng tương thích rộng: Điều quan trọng là một máy in 3D có thể in bằng nhiều vật liệu khác nhau, bao gồm cả vật liệu từ các nhà sản xuất bên thứ ba.
• Giá và hiệu suất tốt nhất: Chúng tôi muốn đảm bảo rằng mỗi máy in đều có mức giá tương ứng so với hiệu suất của máy.

Chúng ta hãy cùng xem qua một số máy in 3D tốt nhất trên thị trường phù hợp với những tiêu chí trên.

Peopoly Moai 130

Peopoly được thành lập vào năm 2015 bởi hai người bạn trong quá trình chế tạo máy in 3D FDM dựa trên các dự án như RepRap. Không lâu sau đó, nhận thấy độ phân giải của các mẫu in FDM quá thấp so với yêu cầu, họ đã chuyển sang chế tạo một máy in 3D SLA chất lượng với mức giá hợp lý. Từ đó Peopoly ra đời, và dự án Moai được bắt đầu.

Peopoly Moai ban đầu là một chiếc máy tuyệt vời, nhưng nó đã được thay thế bằng phiên bản nâng cấp hơn, Moai 130. Nhờ có nhiều thành phần kim loại, thiết kế mới đem lại cảm giác rất vững chắc. Và trên hết, máy có một số cải tiến về phần cứng, chẳng hạn như bàn in mới dễ cân bằng hơn so với phiên bản trước.

Một tính năng đáng chú ý khác của Moai 130 là bộ phận gia nhiệt buồng in của máy, sẽ giúp tránh in hỏng trong trường hợp nhựa quá nguội. Ngoài ra còn có đèn UV tiện dụng để xử lý mẫu sau khi in.

Năm ngoái, Moai phiên bản đầu tiên là lựa chọn cho máy in 3D resin tốt nhất. May mắn thay, người kế nhiệm của nó đã giữ lại tất cả những ưu điểm và cải thiện những điểm yếu của phiên bản trước đó.

• Công nghệ: SLA
• Khổ in: 130 x 130 x 180 mm
• Khả năng tương thích resin: Peopoly resin, có thể với những loại resin khác

Formlabs Form 3

Formlabs có lẽ là công ty nổi tiếng nhất chuyên về máy in 3D SLA và SLS. Và trên hết, Formlabs đặc biệt được biết đến với dòng máy in 3D SLA để bàn thuộc dòng Form.

Máy in 3D để bàn SLA mới nhất và tốt nhất đến từ Formlabs là Form 3 và Form 3L, phiên bản kế nhiệm của Form 2, đã thống trị thị trường trong gần 5 năm.

Với Form 3 và Form 3L, Formlabs đã giới thiệu một bộ xử lý ánh sáng được cải tiến, giúp bạn có thể in nhanh hơn và với độ chính xác cao hơn. Và mặc dù kích thước của trục X và Y không thay đổi, nhưng trục Z, đã tăng thêm 10 mm. Điều này rất tiện lợi vì người dùng có thể sử dụng lại bàn in của máy Form 2 trên máy Form 3.

Về vật liệu, Formlabs đã phát triển một loại nhựa SLA có thể đúc bằng sáp đặc biệt Castable wax resin, cho phép người dùng tạo ra các mẫu trang sức có thể đúc được. Để xử lý mẫu sau khi in, Formlabs còn cung cấp hai phụ kiện: Form Wash để rửa mẫu và Form Cure để xử lý mẫu.

Tất cả những điều này đã khiến cho Form 3 trở thành một máy in 3D tuyệt vời cho đồ trang sức, với một mức giá khá hợp lý.

• Công nghệ: Low-force stereolithography (LFS)
• Khổ in: 145 x 145 x 185 mm
• Khả năng tương thích resin: Formlabs resin, có thể với những loại khác

3DSystems FabPro 1000

3DSystems là công ty in 3D lâu đời nhất thế giới với nhiều năm kinh nghiệm trong các công nghệ in 3D và sản xuất máy in 3D. Một trong những sáng tạo mới nhất của họ là FabPro 1000, một máy in 3D resin DLP.

Đây thực sự là một giải pháp chuyên nghiệp với mức giá hợp lý cho in 3D trang sức. Máy in được thiết kế nhỏ gọn và chắc chắn.

Tuy không có khổ in lớn nhất nhưng vẫn đủ để sản xuất một số lượng trang sức mỗi ngày. Về độ chính xác, máy in này tạo ra các mô hình có chiều cao lớp 30micron và in với tốc độ trung bình 21 mm / h.

Bộ làm nguội được đính kèm trong thùng máy, bao gồm một số công cụ: dao trộn, thùng rửa và bàn chải để làm sạch mẫu in.

Như bạn đã biết, các mô hình được làm bằng DLP cần phải được xử lý bằng tia UV và 3D System có cung cấp phụ kiên riêng để làm điều đó. Nhưng đáng tiếc là phụ kiện này không nằm trong gói tiêu chuẩn. Thay vào đó, bạn sẽ cần phải mua gói “Bundle” có phụ kiện nhưng đắt tiền hơn.

Nhìn chung, FabPro 1000 là một lựa chọn rất chắc chắn cho một máy in 3D trang sức để bàn chất lượng cao. Nếu bạn đang tìm mua một chiếc máy, thì đây là một lựa chọn tốt để cân nhắc.

• Công nghệ: DLP
• Khổ in: 125 x 70 x 120 mm
• Khả năng tương thích resin: 3DSystems và resin của bên thứ ba

Zortrax Inksprie

Inkspire là máy in 3D resin để bàn đến từ hãng Zortrax. Ở phần đầu của bài viết, chúng tôi đã nói rằng máy in 3D LCD sẽ không lọt vào danh sách, vì một số máy có thể tạo ra các bề mặt hơi có điểm ảnh, có thể không tốt cho quá trình đúc.

May mắn thay, Inkspire không phải là một trong số đó. Mặc dù dựa trên công nghệ UV LCD nhưng máy tạo ra các mẫu in hoàn toàn mượt mà và chính xác. Ngoài ra khi kết hợp với một số loại nhựa có thể đúc, có sẵn từ Zortrax, bạn sẽ có một hệ thống sản xuất trang sức vô cùng mạnh trên bàn của mình.

Bên cạnh đó Inkspire còn có các thiết bị bổ sung bao gồm thiết bị làm sạch bằng sóng siêu âm, có thể được mua riêng hoặc trọn gói cùng với máy in.

Sau khi xem xét giá thành của Inkspire và khả năng của máy, chúng tôi có thể nói rằng đây là một lựa chọn tốt cho các hoạt động sản xuất đồ trang sức nhỏ.

• Công nghệ: LCD
• Khổ in: 74 x 132 x 175 mm
• Khả năng tương thích resin: Tất cả các loại resin 405-nm

Photocentric LC Precision 1.5

Photocentric Liquid Crystal Precision 1.5 là một máy in 3D resin để bàn chuyên nghiệp và dễ sử dụng.

Điều khiến chiếc máy này trở nên dễ sử dụng là màn hình cảm ứng đủ màu sắc được tích hợp sẵn. Tất nhiên nhiều máy in khác cũng có màn hình cảm ứng, nhưng màn hình của Liquid Crystal Precision có điểm đặc biệt là độ sáng và giao diện người dùng đẹp mắt. Máy in cũng đi kèm với một bàn in được cân bằng trước và điều đó sẽ giúp tiến hành in nhanh chóng.

Máy in này có khổ in khá tốt và mặc dù nó sử dụng công nghệ LCD, nhưng màn hình LCD có độ phân giải cao của máy có tiềm năng lớn để tạo ra các mô hình chi tiết.

Được đóng gói cùng với máy in là hai thùng và các phụ kiện, như găng tay, cây xủi lấy mẫu và chìa khóa Allen. Các thùng được thiết kế đặc biệt để có thể dễ dàng hoán đổi chúng và thay màng FEP. Bên cạnh các phụ kiện, bạn còn nhận được giấy phép sử dụng trọn đời phần mềm cắt ảnh Photocentric Studio.

Sau khi mẫu được in xong sẽ đến giai đoạn xử lý mẫu sau khi in. May mắn là Photocentric có bán máy xử lý mẫu. Tuy nhiên, chúng không được bao gồm trong giá của máy in.

• Công nghệ: LCD
• Khổ in: 121 x 68 x 160 mm
• Khả năng tương thích resin: Tất cả các loại resin

Solidscape S300 Series

Solidscape là một công ty của Mỹ chuyên về một số máy in 3D tốt nhất trong ngành trang sức. Đó là các máy in 3D sáp trong dòng máy S300, cụ thể là S325, S360 và S390.

Ba máy in 3D này đã được thiết kế đặc biệt cho các thợ kim hoàn. Đằng sau họ là các nhà thiết kế và kỹ sư đã đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và dễ sử dụng.

Máy in mẫu với cấu trúc support có thể phân hủy, giúp tạo ra bề mặt hoàn hảo láng mịn. Một lợi ích khác là máy sử dụng các vật liệu không độc hại. Do đó, người dùng không cần sử dụng đến găng tay trong lúc vận hành.

S325 là chiếc máy cấp thấp và cùng với S360, là hai máy in 3D trang sức bán chạy nhất của Solidscape. Điều làm cho những máy in này trở nên đặc biệt là chúng có thể tạo ra các mô hình sáp có độ chi tiết cao mà không cần đến xử lý sau khi in.

S390, máy in 3D hàng đầu dành cho trang sức của Solidscape, là một chiếc máy khá đắt tiền, nhưng nếu nói đến chất lượng và giá trị mà nó mang lại cho những người sử dụng hàng ngày thì không có đối thủ nào so sánh được.

Trên bảng thông số kỹ thuật thì 3 chiếc máy này có nhiều điểm tương tự nhau. Cả ba đều có cùng khổ in, nhưng sự khác biệt nằm ở những tinh chỉnh phức tạp của công nghệ Solidjet khiến cho tốc độ sản xuất và mức độ chính xác của các máy khác nhau.

• Công nghệ: Phun vật liệu (Material jetting)
• Khổ in: 152,4 x 152,4 x 101,6 mm (cho cả ba máy in)
• Khả năng tương thích resin: Solidscape resin, có thể đúc và phân hủy

EnvisionTEC Vida cDLM

EnvisionTEC là một công ty chuyên về các dòng máy in 3D công nghiệp. Đối với lĩnh vực trang sức, chúng tôi sẽ tập trung vào Vida cDLM.

Sau khi ra mắt, chiếc máy Vida cDLM đã nâng công nghệ sản xuất trang sức lên một tầm cao mới. Công nghệ mà máy sử dụng là công nghệ sản xuất ánh sáng kỹ thuật số liên tục, viết tắt cDLM trong tên của máy in.

cDLM là một công nghệ dựa trên xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP). Điểm khác biệt là chuyển động liên tục của bàn in trong quá trình in. Điều này làm giảm đáng kể thời gian in và bởi vì nó in rất nhanh, các thợ kim hoàn có thể có được mẫu trong vòng vài giờ.

EnvisionTEC cung cấp rất nhiều loại resin cho Vida, nhưng có lẽ thú vị nhất là cái gọi là vật liệu Easy Cast 2.0. Vật liệu này được quảng cáo là một trong những loại resin có hàm lượng sáp cao nhất trên thị trường.

• Công nghệ: Sản xuất ánh sáng kỹ thuật số liên tục (cDLM)
• Khổ in: 145 x 81,5 x 100 mm
• Khả năng tương thích resin: EnvisionTEC resin, có thể với những loại resin khác

DWS 029JL2

DWS Systems là một công ty đến từ Ý chuyên sản xuất các máy in 3D công nghiệp chất lượng cao. Dòng 029JL2 của DWS Systems là máy in 3D công nghệ SLA phù hợp cho các doanh nghiệp sản xuất trang sức vừa và nhỏ.

Các nhà sản xuất đã chia sẻ rằng 029JL2 có thể đạt được sản lượng gần 5000 mẫu trang sức trong một ngày nhờ vào khổ in khá tốt. Về vật liệu, DWS đã phát triển nhiều loại resin cho việc đúc nhằm phù hợp với nhu cầu của các nhà kim hoàn.

Bên cạnh máy in, DWS còn cung cấp phần mềm Nauta và Fictor đi kèm. Phần mềm Nauta được dùng để dựng cấu trúc hỗ trợ và quản lý cài đặt in. Còn Fictor là phần mềm quản lý của máy in mà bạn có thể nhập tệp, chọn vật liệu và theo dõi quá trình in.

• Công nghệ: SLA
• Khổ in: 110 x 110 x 200 mm
• Khả năng tương thích resin: DWS resin, có thể với những loại resin khác

Prodways ProMaker LD3

Prodways là nhà sản xuất máy in 3D cho các ứng dụng trong nha khoa và kim hoàn. Một trong những chiếc máy mới nhất của hãng là ProMaker LD3, một chiếc máy in 3D DLP nhỏ gọn nhưng vô cũng mạnh mẽ.

LD3 được trang bị công nghệ MovingLight nổi tiếng của Podways. Công nghệ này giúp mẫu in có thể đạt được độ chi tiết đáng kinh ngạc trong khi tốc độc in rất nhanh.

Thông thường một máy in 3D DLP tiêu chuẩn sẽ chiếu hình ảnh của từng lớp layer lên đáy khay in nhưng ở công nghệ MovingLight, điểm độc đáo là tia UV sẽ di chuyển. Điều này không chỉ giúp quá trình in diễn ra nhanh hơn mà còn có thể in được các mẫu có kích thước lớn mà vẫn không làm giảm chất lượng.

Về vật liệu thì Prodways chỉ đơn giản cung cấp 1 loại resin có thể đúc được. Nếu người dùng muốn in được nhiều vật liệu khác thì có thể thoải mái thử nghiệm với các vật liệu của bên thứ ba cung cấp.

Cùng với các thiết bị xử lý sau khi in nhỏ gọn và riêng biệt cộng với khóa đào tạo trọn gói do nhà sản xuất cung cấp, đây sẽ là một sự lựa chọn rất tốt cho các nhà kim hoàn quan tâm đến in 3D.

• Công nghệ: MovingLight DLP
• Khổ in: 64 x 120 x 130 mms
• Khả năng tương thích resin: Prodwasy resin, có thể với những loại resin khác

EOS M100

EOS là một trong các ông lớn trong ngành công nghiệp sản xuất bồi đắp và M100 là chiếc máy in 3D thuộc phân khúc thấp của họ. Công nghệ mà máy sử dụng là thiêu kết kim loại trực tiếp bằng tia laser (DMLS), nghĩa là máy có thể in trực tiếp trang sức từ bột kim loại.

Nếu bạn nhìn vào bảng thông số kỹ thuật của M100, bạn sẽ để ý thấy máy có khổ in khá nhỏ. Tuy nhiên để in trang sức thì khổ in như vậy là vừa đủ.

Điều khiến M100 trở nên đặc biệt hơn đó là máy có thể in được nhiều kim loại khác nhau miễn là bột kim loại tương thức với M100. Ví dụ: bạn có thể in bằng bột từ các kim loại quý, thép không gỉ, đồng, hợp kim và nhiều loại khác.

Ngoài ra để xử lý mẫu in, EOS có cung cấp các trạm và lò nung được sử dụng để thiêu kết các mẫu in.

Và tất nhiên, một chiếc máy như thế này sẽ không hề rẻ. Tuy nhiên, nếu bạn có một nguồn vốn lớn, M100 nổi tiếng về hiệu quả chi phí cho các hoạt động sản xuất quy mô nhỏ.

• Công nghệ: DMLS
• Khổ in: 100 × 100 × 95 mm
• Khả năng tương thích vật liệu: Bột kim loại EOS

Nguồn: 3d-smartsolutions