Blog
Quy trình chế tác nhẫn từ mô hình 3D bằng máy in 3D sáp như thế nào?
Sự xuất hiện của công nghệ in 3D đã thay đổi cả ngành sản xuất trang sức truyền thống. Trước đây để chế tác ra một chiếc nhẫn, người thợ thủ công cần mất rất nhiều thời gian và công sức. Ngày ngay với công nghệ in 3D quy trình này đã được rút ngắn hơn rất nhiều. Trong bài viết dưới đây hãy cùng 3DShapeX tham khảo chi tiết cách làm thế nào để chế tác nhẫn từ mô hình 3D bằng máy in 3D sáp nhé!
Với độ chính xác cao, công nghệ in 3D đã thay đổi ngành trang sức trên toàn thế giới giúp tiết kiệm tối đa thời gian và công sức của người thợ thủ công.
1. Công nghệ in 3D là gì?
In 3D là quy trình chế tạo ra các vật thể ba chiều (3D) từ một mô hình kỹ thuật số. Khác với phương pháp sản xuất truyền thống phải cắt, gọc, đúc mất rất nhiều thời gian. Công nghệ in 3D hoạt động theo nguyên tắc bồi đắp từng lớp vật liệu lên nhau từ dưới lên cho đến khi vật thể hoàn chỉnh và được tạo thành.
Hiện nay, công nghệ in 3D được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống. Cụ thể:
- Sản xuất công nghiệp như chế tác đá, gỗ, đồ gia dụng và các chi tiết của ô tô…
- Hỗ trợ điều trị Y khoa dùng để in mô hình giải phẫu, dụng cụ phẫu thuật, răng giả, mão răng…
- Ngành sản xuất và chế biến thực phẩm giúp tạo hình các loại bánh, kẹo phức tạp.
- Ngành chế tác trang sức tạo hình mẫu sáp đúc có độ chính xác cao với nhiều chi tiết yêu cầu sự tỉ mỉ…
2. Công nghệ in 3D đã thay đổi ngành trang sức như thế nào?
Trong hàng nghìn năm trước đây, để tạo ra một mẫu trang sức mới sẽ mất rất nhiều thời gian đúc, gọt và chế tác. Mỗi một bản mẫu sẽ mất trung bình từ 3-8 giờ để gia công. Nếu sản phẩm có mẫu mã và kiểu dáng phức tạp thì sẽ mất nhiều thời gian hơn nữa mà cũng khó đảm bảo được sự chính xác.
Ngày nay, công nghệ in 3D đã thay đổi hoàn toàn quy trình chế tác của ngành trang sức nhờ những ưu điểm vượt trội sau đây:
- Độ chính xác cao: Các loại máy in công nghiệp như Flashforge WaxJet 530 có độ chính xác cao đến ±0,04 mm và độ dày lớp in chỉ 15 micron (bằng 1/5 sợi tóc người). Nó có khả năng tái hiện hoàn hảo những chi tiết cực nhỏ như móc vi (micro-prong) và họa tiết lưới (lattice texture).
- Hiệu suất vượt trội: Máy in 3D có thể sản xuất được hơn 9.000 chiếc nhẫn mỗi tháng. Hoạt động liên tục 24/7.
- Cắt giảm chi phí nâng cao khả năng cạnh tranh: Điểm đột phá lớn nhất của công nghệ in 3D đó chính là giúp cắt giảm hơn 70% chi phí sản xuất so với phương pháp thủ công.
- Tự do sáng tạo và thiết kế: Các phần mềm như Rhino, Matrix hoặc ZBrush có thể cho phép bạn tạo ra những sản phẩm mang hình dáng phức tạp, chỉnh sửa nhanh chóng và tùy biến linh hoạt theo thị hiếu của khách hàng.
3. So sánh sự hiệu quả của công nghệ in sáp 3D và điêu khắc bằng tay
Để giúp cho các bạn có thể hình dung ra được sự khác biệt giữa công nghệ in 3D và việc tạo mẫu bằng cách khắc tay truyền thống như thế nào. Hãy tham khảo bảng so sánh dưới đây:
| Tiêu chí | Khắc tay | In sáp 3D |
| Thời gian gia công 1 mẫu nhẫn | 3-8 giờ | 0,5 – 2 giờ |
| Độ chính xác về kích thước | ±0,2 mm | ±0,04 mm |
| Độ phức tạp hình học | Có giới hạn | Không giới hạn |
| Sản lượng hàng tháng | ~300 | ~9.000 |
| Phụ thuộc nhân công | Nghệ nhân có tay nghề cao | Hệ thống máy móc tự động. |
4. Quy trình chế tác trang sức với công nghệ in 3D
Dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn quy trình chế tác nhẫn từ mô hình 3D chi tiết từng bước:
Bước 1: Thiết kế mô hình trang sức
Các nhà thiết kế sẽ sử dụng phần mềm chuyên dụng như JewelCAD, Blender và RhinoGold để tạo ra những mô hình 3D chi tiết. Mọi chi tiết như kích thước, hoa văn và hình dáng của sản phẩm sẽ được tinh chỉnh theo yêu cầu của khách hàng.
Bước 2: Tối ưu hóa mô hình trang sức in 3D cho độ chính xác hoàn hảo
Phần mềm Flashforge WaxJetPrint chính là giải pháp tối ưu cho việc chia lớp (slicing) trong in 3D trang sức. Nó có tác dụng chuyển đổi các thiết kế 3D thành tập lệnh in tối ưu hóa hoàn hảo, đảm bảo mô hình sáp được tạo ra chính xác hoàn hảo.
Bước 3: Quá trình in mẫu 3D
Các tệp mô hình in 3D sau khi được chia lớp sẽ được nhập vào máy in 3D sáp công nghiệp như WaxJet 53. Phần đầu in piezoelectric tiên tiến sẽ phun chính xác các vi giọt sáp nóng chảy lên bàn in, từng lớp chồng lên nhau để tạo nên mô hình với độ chính xác vượt trội. Thời gian in một mẫu phụ thuộc vào độ phức tạp và kích thước của sản phẩm trung bình kéo dài từ 0,5 giờ – 2 giờ.
Bước 4: Làm sạch mô hình in sáp 3D
Sau khi quá trình in được hoàn tất, mô hình sáp sẽ trải qua công đoạn làm sạch kỹ lượng đẻ loại bỏ toàn bộ phần đỡ. Thiết bị làm sạch siêu âm tạo ra các dao động tần số cao để gia tăng quá trình hòa tan mà vẫn đảm bảo loại bỏ được phần đỡ. Sau đó, kỹ thuật viên dùng bàn chải lông mềm để loại bỏ hết các cặn sáp còn sót lại trên mô hình in sáp 3D.
Bước 5: Tạo khuôn đúc cho sản phẩm
Các mô hình sáp sau khi được in và làm sạch sẽ được lắp ráp cẩn thận để tạo thành “cây sáp” bằng cách gắn nhiều chi ti tiết sáp vào một trục sáp trung tâm bằng kỹ thuật chuyên dụng. Cây sáp sẽ được đặt cố định trong khuôn thép sau đó sẽ đổ đầy bằng thạch cao chuyên dụng để tạo ra mô hình sáp cho sản phẩm.
Hỗn hợp này sẽ được để khô trong vòng 4-6 giờ ở nhiệt độ phòng để chuyển hóa thành khuôn chịu nhiệt siêu bền. Sẵn sàng sử dụng để gia công trang sức an toàn.
Bước 6: Đốt sáp và nung khuôn ở nhiệt độ cao
Các khuôn thạch cao chứa sáp sẽ được đưa vào lò đốt chuyên dụng và nung ở nhiệt độ khoảng 850 độ trong vòng 6-8 giờ. Quá trình này có 2 mục đích chính là:
- Loại bỏ hoàn toàn sáp còn sót lại trong khuôn.
- Biến đổi thạch cao thành khuôn chịu nhiệt tốt có thể chịu được kim loại nóng chảy trong quá trình đúc.
Bước 7: Đúc kim loại – gia công trang sức
Các kim loại quý như vàng, bạc hay bạch kim sẽ được nấu chảy ở nhiệt độ khoảng 1064 độ trong lò cảm ứng sau đó được bơm hoặc quay ly tâm vào khuôn gốm đã nung. Khi kim loại nguội và đông đặc, khuôn thạch cao sẽ được đập vỡ để lộ ra bản sao kim loại hoàn hảo của mô hình sáp 3D gốc.
Bước 8: Đánh bóng và kiểm định chất lượng sản phẩm
Đây là giai đoạn hoàn thiện, nó giúp biến những sản phẩm đúc thô thành những món trang sức hoàn hảo. Các nghệ nhân sẽ tiến hành cắt bỏ phần ống dẫn và vết đúc thừa bằng giũa hoặc máy mài quay chi tiết. Sau đó, họ tiếp tục đánh bóng theo nhiều cấp độ để đạt được bề mặt sáng bóng hoàn hảo.
Cuối cùng là kiểm định chất lượng của sản phẩm dưới kính hiển vi. Sản phẩm phải đảm bảo các tiêu chí sau:
- Độ chính xác cao với vị trí các ngạnh.
- Độ tròn hoàn hảo của nhẫn.
- Bề mặt phải nhẵn mịn, không tì vết.
5. Máy in sáp 3D Flashforge WaxJet 530 – Giải pháp công nghệ tiên tiến nhất hiện nay
Flashforge WaxJet 530 hiện được xem là đỉnh cao của công nghệ in 3D dành cho ngành trang sức. Sản phẩm kết hợp giữa độ chính xác vượt trội và hiệu suất sản phẩm ấn tượng. Máy được trang bị hệ thống ba đầu in tiến tiến đảm bảo vận hành ổn định, liên tục với tỷ lệ hoàn thiện sản phẩm lên đến hơn 60%.
Khoang in lớn cho phép máy có thể in đồng thời nhiều mẫu sáp cùng một lúc mà vẫn duy trì độ chính xác của tưng chi tiết trong mỗi bản in. Độ chính xác có để đạt được ở mức rất nhỏ chỉ bằng micromet.
Dòng máy này chính là sự lựa chọn tối ưu dành cho các nhà sản xuất trang sức hiện đại ngay nay. Với hiệu suất in vượt trội, nó phù hợp cả với đơn hàng sản xuất quy mô nhỏ lẫn quy mô lớn.
Ngoài ra, sản phẩm còn được trang bị hệ thống giám sát theo thời gian thực cùng camera quan sát nội bộ cho phép kỹ thuật viên có thể dễ dàng theo dõi quá trình in từ xa. Tính năng này giúp kiểm soát chất lượng mẫu in tức thì đảm bảo tính an toàn và ổn định trong quá trình sản xuất kéo dài.
Tạm kết:
Trên đây, 3DShapeX đã giới thiệu cho các bạn chi tiết quy trình chế tác nhẫn từ mô hình 3D bằng máy in 3D. Nếu các bạn đang có nhu cầu mua máy in 3D để phục vụ sản xuất trang sức. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và giải đáp các thắc mắc chi tiết nhé!
3DShapeX tự hào là một trong những đơn vị cung cấp máy in 3D công nghiệp – giải pháp toàn diện trong lĩnh vực in 3D tại Việt Nam. Hiện nay, chúng tôi đang cung cấp: nguyên vật liệu, dịch vụ lắp đặt, đào tạo, sửa chữa và bảo dưỡng máy in 3D.
XEM THÊM:
Thông tin liên hệ:
Công ty 3DShapeX
Văn phòng Hà Nội: Số 2 Ngõ 53, Phố Dịch Vọng Hậu, Phường Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Văn phòng TP.HCM: M4-53 Manhattan, Vinhomes Grand Park, Long Bình, Thủ Đức, TP. HCM
Hotline: 0983 4949 34
Email: info@3dshapex.com
