Máy in 3D composite

Máy in 3D composite không chỉ tạo ra các chi tiết có trọng lượng nhẹ nhưng độ bền cơ học tương đương kim loại còn mở ra khả năng thiết kế tự do, rút ngắn thời gian R&D và tối ưu hóa chi phí sản xuất. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ về nguyên lý hoạt động, phân loại máy in 3D composite, ưu điểm vượt trội và gợi ý cách chọn mua thiết bị phù hợp cho doanh nghiệp hoặc trung tâm nghiên cứu của bạn.

Máy in 3D composite từ thương hiệu máy in hàng đầu thế giới – Markforged

1/ Tổng quan về máy in 3D Composite

Máy in 3D composite là loại máy in 3D có khả năng tạo ra các vật thể ba chiều bằng cách sử dụng vật liệu composite. Khác với các máy in 3D thông thường chỉ sử dụng một loại vật liệu (như nhựa PLA, ABS), máy in 3D composite kết hợp hai hay nhiều vật liệu khác nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng có tính chất vượt trội so với vật liệu riêng lẻ.

Máy in 3D composite hoạt động dựa trên nguyên lý ép đùn vật liệu, tương tự như công nghệ FDM/FFF truyền thống, nhưng được cải tiến để tương thích với vật liệu composite – vốn có yêu cầu cao hơn về kiểm soát nhiệt độ, lực đẩy và độ ổn định trong quá trình in.

Trong hệ thống này, vật liệu composite được chia thành hai nhóm chính:

• Nhựa nền gia cường sợi ngắn (ví dụ: Onyx – nylon pha sợi carbon ngắn), thường được nạp qua đầu đùn tiêu chuẩn.
• Sợi liên tục (continuous fiber – carbon, fiberglass, kevlar…), được nạp thông qua một đầu đùn riêng biệt, phối hợp đồng thời với vật liệu nền để gia cường cục bộ theo phương pháp Composite Fiber Coextrusion (CFC).

Quy trình in diễn ra theo từng lớp (layer-by-layer), trong đó phần mềm điều khiển sẽ tính toán hướng đặt sợi liên tục sao cho tối ưu về mặt cơ học – chịu uốn, kéo, nén, hoặc xoắn tại những vị trí chịu lực lớn. Đây là điểm khác biệt cốt lõi giúp in 3D composite không chỉ tạo hình sản phẩm mà còn “thiết kế hiệu suất bên trong” sản phẩm đó.

Sợi Aramid (Kevlar®) – Sợi liên tục bền chắc, có độ tuân thủ cao dành cho các ứng dụng chịu tác động mạnh

Ngoài ra, các dòng máy in 3D Composite cao cấp còn tích hợp hệ thống kiểm soát buồng in nhiệt độ cao, đầu đùn chống mài mòn (nozzle phủ kim cương công nghiệp, thép cứng…), cảm biến theo dõi chất lượng sợi, và phần mềm phân tích kết cấu tích hợp (tích hợp mô phỏng FEA/topology optimization).

Nhờ nguyên lý hoạt động đặc thù, máy in 3D composite cho phép sản xuất các chi tiết có tính năng cơ học vượt xa in 3D thông thường – nhưng vẫn tiết kiệm chi phí so với gia công kim loại truyền thống.

2/ Ưu điểm vượt trội của máy in 3D trên composite

Sở hữu những cải tiến vượt trội về công nghệ vật liệu và kỹ thuật in, máy in 3D composite đã và đang trở thành giải pháp đột phá cho các doanh nghiệp kỹ thuật – công nghiệp tiên tiến.

2.1 Độ bền và độ cứng vượt trội

Nhờ sử dụng sợi gia cường (carbon, fiberglass, kevlar…) trong cấu trúc vật liệu, sản phẩm in 3D composite có khả năng chịu lực, chịu kéo và chịu uốn tốt hơn nhiều lần so với các chi tiết in từ nhựa thông thường. Đây là yếu tố then chốt để thay thế các chi tiết kim loại trong nhiều ứng dụng thực tiễn.

2.2 Trọng lượng nhẹ

Dù đạt được độ cứng cao, vật liệu composite vẫn duy trì được khối lượng nhẹ. Điều này giúp tối ưu tỷ lệ sức bền/trọng lượng – một trong những tiêu chí quan trọng trong thiết kế kết cấu cho các lĩnh vực như hàng không, xe đua, hoặc robot di động.

2.3 Khả năng chịu nhiệt và kháng hóa chất

Một số loại composite kỹ thuật cao (như Onyx + sợi carbon) có khả năng làm việc ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, chịu được các tác nhân ăn mòn hóa học mà nhựa đơn thuần không thể đáp ứng. Nhờ đó, sản phẩm in có thể sử dụng trực tiếp trong điều kiện công nghiệp nặng.

Máy in 3D Composite cho ra thành phẩm cuối cùng có tính chất vượt trội, độ chính xác cao 

2.4 Tính linh hoạt trong thiết kế

Công nghệ in 3D composite cho phép tạo ra các hình dạng phức tạp, cấu trúc rỗng hoặc lưới tổ ong bên trong – điều mà phương pháp gia công truyền thống khó hoặc không thể thực hiện. Đây là lợi thế lớn trong thiết kế tối ưu hóa topology (topology optimization) nhằm giảm khối lượng mà vẫn duy trì độ cứng tổng thể.

2.5 Tạo mẫu chức năng và sản xuất công cụ

Không chỉ dừng ở nguyên mẫu hình dạng, in 3D composite còn cho phép tạo ra nguyên mẫu chức năng – có tính năng cơ học gần như sản phẩm thật. Ngoài ra, máy còn được dùng để sản xuất đồ gá, khuôn mẫu, tay kẹp robot có độ bền cao và độ chính xác ổn định.

2.6 Rút ngắn thời gian và chi phí sản xuất

Đối với các chi tiết phức tạp, sản xuất số lượng nhỏ hoặc chu kỳ thiết kế – thử nghiệm liên tục, in 3D composite giúp rút ngắn đáng kể thời gian gia công, đồng thời cắt giảm chi phí phát triển và tối ưu hóa quá trình đưa sản phẩm ra thị trường.

Rút ngắn thời gian, tối ưu chi phí sản xuất với máy in 3D composite 

3/ Ứng dụng của máy in 3D composite

Máy in 3D composite được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp đòi hỏi cao về hiệu suất và độ bền:

• Hàng không vũ trụ: Các bộ phận máy bay, drone, tên lửa nhẹ và bền.
• Ô tô: Chi tiết khung gầm, vỏ xe, các bộ phận chịu lực.
• Robot và tự động hóa: Tay kẹp robot, các bộ phận máy móc nhẹ và cứng.
• Quốc phòng: Các bộ phận cho thiết bị quân sự, phương tiện không người lái.
• Y tế: Chân tay giả, nẹp chỉnh hình tùy chỉnh với trọng lượng nhẹ và độ bền cao.
• Dụng cụ và đồ gá công nghiệp: Giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.
• Thể thao và giải trí: Các chi tiết cho xe đạp, ván trượt, dụng cụ thể thao chuyên nghiệp.

4/  Phân loại máy in 3D composite phổ biến hiện nay

Có nhiều cách để phân loại máy in 3D composite, nhưng phổ biến nhất là dựa trên công nghệ in, loại vật liệu composite sử dụng, kích cỡ máy và thương hiệu. Mỗi tiêu chí sẽ giúp chúng ta có cái nhìn sâu sắc hơn về khả năng và ứng dụng của từng loại máy.

4.1 Phân loại theo vật liệu composite sử dụng

Composite sợi carbon (Carbon Fiber Composites)

Đây là loại vật liệu phổ biến nhất trong in 3D composite nhờ tỷ lệ bền/trọng lượng vượt trội. Sợi carbon có độ cứng và độ bền kéo rất cao, giúp các chi tiết in ra nhẹ nhưng vẫn chịu được tải trọng lớn. Vật liệu nền thường là Nylon, PETG, ABS hoặc các dòng nhiệt dẻo hiệu suất cao như PEEK, PEKK. Sợi carbon có thể ở dạng cắt nhỏ hoặc liên tục, tùy thuộc vào công nghệ in. Ứng dụng chủ yếu trong hàng không, ô tô, robot và dụng cụ thể thao chuyên dụng.

Composite sợi thủy tinh (Fiberglass Composites)

Sợi thủy tinh mang lại độ bền tốt, khả năng chịu va đập cao và có tính cách điện – phù hợp với nhiều ứng dụng điện tử và công nghiệp. Vật liệu nền thường là Nylon hoặc Onyx. Sợi có thể ở dạng cắt nhỏ hoặc liên tục. Loại composite này thích hợp cho các chi tiết bền chắc, không yêu cầu hiệu suất cơ học cực cao.

Sợi thủy tinh

Composite sợi Kevlar (Kevlar/Aramid Composites)

Kevlar nổi bật nhờ khả năng chống va đập và chống mài mòn tốt, đồng thời có độ bền kéo cao. Được sử dụng trong các chi tiết cần chịu va đập lặp lại hoặc làm việc trong môi trường có ma sát lớn. Vật liệu nền đi kèm thường là Nylon. Sợi Kevlar thường ở dạng liên tục để tăng hiệu quả gia cường. Ứng dụng trong robot, dụng cụ cầm tay, vỏ bảo vệ hoặc các chi tiết cần độ bền lâu dài.

Composite trộn gốm hoặc kim loại (Ceramic/Metal-Filled Composites)

Dòng vật liệu này sử dụng nền nhựa (như PLA, ABS, PETG hoặc resin) trộn với bột gốm, bột kim loại (nhôm, đồng, thép không gỉ…) hoặc sợi nano. Mục tiêu là tăng độ cứng, khả năng dẫn điện/nhiệt hoặc tạo hiệu ứng thẩm mỹ đặc biệt. Tuy không đạt hiệu suất cơ học như sợi carbon hoặc Kevlar, nhưng chúng lại rất phù hợp cho tạo hình mẫu vật, chi tiết trưng bày hoặc các sản phẩm cần bề mặt mô phỏng kim loại.

4.2 Phân loại máy in 3D composite theo công nghệ in

Phân loại máy in 3D composite theo công nghệ in

4.3 Phân loại theo kích thước và mục đích sử dụng

Máy in 3D composite hiện nay được phân loại theo quy mô sử dụng thành ba nhóm chính: để bàn, cỡ vừa và công nghiệp khổ lớn.

Máy in 3D composite để bàn (Desktop/Small-format)

Thiết bị có kích thước nhỏ gọn, thường hỗ trợ khổ in tối đa khoảng 300mm mỗi chiều. Đây là lựa chọn phổ biến cho các phòng R&D, cơ sở giáo dục, cá nhân đam mê công nghệ hoặc các đơn vị cần tạo mẫu nhanh với chi phí hợp lý.

Máy dễ sử dụng, bảo trì đơn giản và vẫn có thể in các vật liệu composite như nylon pha sợi carbon hoặc sợi thủy tinh. Các sản phẩm in ra thường được dùng để kiểm tra thiết kế, chế tạo khuôn nhỏ, đồ gá đơn giản hoặc chi tiết có độ bền cao hơn nhựa thông thường.

Ở phân khúc này, bạn có thể tham khảo và chọn mua Markforged Mark Two – Máy in 3D composite để bàn hàng đầu hiện nay:

• Công nghệ gia cường sợi liên tục (CFF) độc quyền, cho phép nó nhúng các sợi liên tục như carbon, thủy tinh, Kevlar vào vật liệu nền polyme Onyx (nylon pha sợi carbon). Điều này giúp các bộ phận in ra có độ bền và độ cứng vượt trội, thậm chí có thể sánh ngang với kim loại, trong khi vẫn giữ được trọng lượng nhẹ.
• Ngoài ra, phần mềm Eiger Cloud trực quan cho phép người dùng tùy chỉnh định hướng sợi để tối ưu hóa độ bền.

Máy in 3D Composite Markforged Mark Two Gen 2

Máy in 3D composite cỡ vừa (Mid-format)

Ở phân khúc cỡ vừa (mid-format), máy in hỗ trợ khổ in từ 300mm đến khoảng 600mm, phù hợp cho sản xuất các chi tiết chức năng có kích thước trung bình. Những máy này thường được trang bị buồng in kín, hệ thống kiểm soát vật liệu và nhiệt độ chính xác hơn, đảm bảo độ ổn định trong in composite kỹ thuật cao.

Chúng phục vụ hiệu quả cho sản xuất đồ gá lớn, chi tiết chịu lực hoặc nguyên mẫu gần với kích thước sản phẩm thật. Đây là lựa chọn phổ biến trong các nhà máy sản xuất thiết bị cơ khí, điện tử, công nghiệp phụ trợ. Ví dụ nổi bật cho phân khúc này chính là Markforged X7:

>> Máy in 3D composite Markforged X7 <<

Máy in 3D composite công nghiệp khổ lớn (Large-format/Industrial)

Dòng sản phẩm được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi in ấn trên quy mô lớn, với khổ in từ 600mm trở lên – thậm chí có thể tùy biến để in các chi tiết dài vài mét.

Đây là hệ thống phức tạp, yêu cầu đội ngũ vận hành chuyên môn và hạ tầng kỹ thuật phù hợp. Các máy công nghiệp này thường tích hợp tự động hóa, hệ thống kiểm soát môi trường in chặt chẽ, vật liệu chuyên dụng (dạng sợi hoặc hạt) và tốc độ in cao.

Đại diện tiêu biểu cho nhóm này là Máy in 3D Markforged FX10 với các thông số chi tiết:

Thông số kỹ thuật của máy in 3D composite Markforged FX10

4.4 Phân loại máy in 3D composite theo thương hiệu

Việc phân loại máy in 3D composite theo thương hiệu có thể giúp bạn dễ dàng tìm kiếm và lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu của mình.

✅ Markforged

Đây là một trong những thương hiệu dẫn đầu trong công nghệ in 3D sợi liên tục (Continuous Fiber Fabrication – CFF), cho phép in các bộ phận composite với độ bền và độ cứng cao vượt trội. Các máy in của Markforged sử dụng sợi carbon, sợi thủy tinh và Kevlar để gia cường vật liệu nền polyme.

Sản phẩm tiêu biểu: Mark Two, Onyx Pro, X3, X5, X7, X10…

Máy in 3D Markforged X7 FE Gen 2

✅ Anisoprint

Thương hiệu này nổi bật với công nghệ Composite Fiber Coextrusion (CFC) độc quyền, cho phép tạo ra các bộ phận composite có độ bền cao bằng cách đồng đùn polyme với sợi liên tục.

✅ 3D Systems

Một trong những “ông lớn” kỳ cựu trong ngành in 3D công nghiệp, cũng cung cấp các dòng máy hỗ trợ composite, đặc biệt ở công nghệ SLS và SLA. Với khả năng in vật liệu như DuraForm ProX AF+ (Nylon pha sợi thủy tinh/carbon), các dòng SLS công nghiệp của 3D Systems được ứng dụng rộng rãi trong hàng không, y tế và sản xuất dụng cụ có độ bền cao.

✅ Kocel

Thương hiệu đến từ Trung Quốc, nổi bật với các hệ thống in 3D composite khổ lớn, đặc biệt là công nghệ Binder Jetting trên khuôn cát hoặc vật liệu gia cường. KOCEL chuyên cung cấp giải pháp toàn diện cho ngành đúc, cơ khí nặng và sản xuất khuôn quy mô lớn – phù hợp với doanh nghiệp cần in cấu trúc lớn, rỗng hoặc mô hình chịu lực cao.

5/ 3DShapex – Địa chỉ cung cấp máy in 3D composite chính hãng, uy tín tại Việt Nam

Khi đầu tư vào máy in 3D composite – một thiết bị kỹ thuật cao và có giá trị lớn – việc lựa chọn đúng nhà cung cấp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả vận hành, bảo vệ ngân sách và tối ưu hóa lợi ích dài hạn. 3DShapex hiện là một trong những đơn vị uy tín hàng đầu tại Việt Nam – Đơn vị bạn nên ưu tiên lựa chọn mua máy in 3D Hà Nội:

⤷ Tại 3DShapex, khách hàng được tư vấn chuyên sâu từ đội ngũ kỹ sư có kinh nghiệm thực tế trong ứng dụng in 3D composite vào sản xuất, R&D và tối ưu quy trình. Không chỉ giúp chọn đúng dòng máy, 3DShapex còn hỗ trợ xây dựng quy trình in mẫu, tối ưu vật liệu và cấu trúc in phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng ngành.

3DShape cung cấp máy in 3D composite chính hãng từ các thương hiệu hàng đầu thế giới

Đồng thời, 3DShapex cam kết cung cấp vật liệu chính hãng, phần mềm đi kèm có bản quyền và hỗ trợ cập nhật, giúp hệ thống vận hành ổn định – nhất là trong các môi trường sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao. Bên cạnh đó, khách hàng được hưởng chính sách bảo hành uy tín đồng thời là chính sách bảo trì, bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa thiết bị tối ưu nhất.

Với định hướng lấy khách hàng làm trung tâm và nền tảng kỹ thuật làm cốt lõi, 3DShapex mang đến giải pháp tối ưu – Chính sách giá bán tốt nhất cho các doanh nghiệp.

Liên hệ với chúng tôi theo cách thức sau để được tư vấn trực tiếp về máy in 3D composite và nhận báo giá chính xác nhất:

3DshapeX

Where Ideas Build Reality

📞 Hotline: 0983 4949 34

🏢 Địa chỉ: 

– VP giao dịch HN: Số 2 Ngõ 53, Phường Dịch Vọng Hậu, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
– VP giao dịch TP.HCM: M4-53 Manhattan, Vinhomes Grand Park, Long Bình, Thủ Đức, TP. HCM.

Email: info@3dshapex.com