Xu hướng in 3D mới nổi ở Đông Nam Á đang cách mạng hóa việc sản xuất và tạo mẫu như thế nào?

Quá trình in 3D được gọi là sản xuất bồi đắp (AM) và bao gồm việc sử dụng các thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và các nguyên liệu thô dạng lỏng xếp lớp đặc biệt để tạo ra các vật thể ba chiều. Tại Đông Nam Á các loại vật liệu in 3D phổ biến nhất được sử dụng bao gồm nhựa như axit polylactic, các loại bột như polyamit và aluminit, nhựa, các kim loại như thép không gỉ, đồng, niken và nhôm và các vật liệu khác như than chì, graphene và sợi carbon. 

Theo Tạp chí BMJ, mức độ thâm nhập của in ba chiều là tương đối nhỏ tại Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN). Dẫn đầu thị trường bao gồm Singapore với 40%, Thái Lan với 25%, Malaysia với 15% và các khu vực khác với khoảng 1%. Các trung tâm sản xuất như Việt Nam đang kết hợp các phương pháp truyền thống và hiện đại khi công nghệ mới thay đổi nhiều ngành công nghiệp.

Singapore dẫn đầu trong khu vực kể từ khi bắt đầu đầu tư vào công nghệ phân lớp nhiều năm trước. Năm 2016, Singapore đầu tư 30 triệu USD để mở một cơ sở lớn tại Đại học Công nghệ Nanyang. Sau đó, Ban Phát triển Kinh tế (EDB) hợp tác với Đại học Quốc gia Singapore và Cụm Đổi mới Sản xuất Phụ gia Quốc gia và đầu tư 18 triệu USD, với kế hoạch k sử dụng số tiền này để mở một cơ sở sản xuất bồi đắp khác.  

In 3D ở Đông Nam Á có những lợi ích và thách thức nhưng chúng có tiềm năng trở thành một công nghệ thiết yếu trên thị trường. Dưới đây là một số lợi thế của chúng.

TỐT CHO SỰ BỀN VỮNG

Với việc bảo vệ môi trường được đặt lên hàng đầu trong những năm gần đây, do đó tìm kiếm, sản xuất hoặc sử dụng các giải pháp thân thiện với môi trường là rất quan trọng. Sản xuất bồi đắp giúp giảm chất thải bằng cách sử dụng hết lớp này đến lớp mực đặc biệt làm từ nhựa và các vật liệu khác. Trong khi đó, các nhà sản xuất khác giảm đi nhiều phần để tạo ra một vật thể, điều này làm tăng thêm vấn đề quản lý chất thải.

Vật liệu tái chế giá rẻ có thể tạo ra loại mực đặc biệt, điều này có nghĩa là các doanh nghiệp sẽ thải ra ít rác thải điện tử hơn. Hơn nữa, việc tái chế còn giảm lượng khí thải vì một người có thể vận hành máy in 3D, điều này giúp giảm lượng khí thải carbon do lực lượng lao động đông đảo của công ty tạo ra. 

 GIÁ CẢ HỢP LÝ

Vì in 3D không yêu cầu lực lượng lao động lớn nên các công ty khởi nghiệp có thể tiết kiệm tiền cho việc tuyển dụng và đào tạo nhân viên. Ngoài ra, sự cạnh tranh trong ngành đang làm giảm chi phí của những chiếc máy in mới. Bên cạnh đó, ngày càng có nhiều công ty khởi nghiệp tham gia vào lĩnh vực này, dẫn đến sự đổi mới đáng kể hơn về thiết bị nhanh hơn và rẻ hơn cho sản xuất bồi đắp.

BẢO TỒN TÀI NGUYÊN

Các doanh nghiệp có xu hướng sản xuất nhiều hàng hóa để dự trữ, điều đó có nghĩa là người Đông Nam Á sẽ sử dụng hết tài nguyên khi họ sản xuất và lưu trữ chúng trong kho. Ví dụ, khi họ đi du lịch để lấy sản phẩm về kho, điều này sẽ góp phần gây ô nhiễm. In 3D loại bỏ vấn đề đó bằng cách cho phép chủ doanh nghiệp xây dựng sản phẩm của họ theo yêu cầu, tiết kiệm chi phí năng lượng. 

NHỮNG RÀO CẢN KHI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Những thách thức chính bao gồm thiếu chuyên môn phù hợp trong ngành, không đủ kinh phí, chi phí nguyên liệu thô cao, tỷ lệ áp dụng thấp và lo ngại về chất lượng cũng như độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng. Cơ quan quản lý cũng chưa được thiết lập tốt và một số quy tắc có thể đảm bảo cho người lao động. Ví dụ, có thể có những chính sách liên quan đến việc liệu các thiết bị cấy ghép y tế được thiết kế có an toàn cho bệnh nhân hay không. 

Cuối cùng, ngành sản xuất bồi đắp là một hệ sinh thái phân mảnh và các bên liên quan nên hợp tác cùng nhau phát triển.

TÁC ĐỘNG CỦA IN 3D TẠI ASEAN

Tình hình in 3D ở Đông Nam Á hiện nay cho thấy các ngành công nghiệp đang được hưởng lợi từ sự phức tạp trong thiết kế mà máy in có thể tạo ra. Khả năng tùy chỉnh các sản phẩm cũng làm tăng sức hấp dẫn của nó. Hơn nữa, các công ty khởi nghiệp có thể giảm chi phí sản xuất bằng cách trước tiên tạo đối tượng cuối cùng trên máy tính và đạt hiệu quả khi hoàn thiện quá trình phát triển đối tượng đó.

Tác động của in 3D rõ ràng hơn trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, khi các bác sĩ tạo ra các thiết bị y tế và chân tay giả phù hợp với bệnh nhân của họ. Họ có thể sản xuất các dụng cụ y tế chính xác và sử dụng chúng để cá nhân hóa các bộ phận cấy ghép. Ngoài ra, họ có thể sử dụng công nghệ in sinh học 3D – một kỹ thuật tạo ra các giải pháp y sinh mô phỏng mô người – để thay thế một số bộ phận cơ thể của bệnh nhân, chẳng hạn như sụn.

Các ví dụ khác là bê tông in 3D dành cho các công ty xây dựng và máy bay không người lái dành cho nông nghiệp. Cách tạo mẫu truyền thống đòi hỏi rất nhiều lao động. Tuy nhiên, giờ đây, chỉ cần một kỹ thuật viên, người vận hành máy xử lý các hoạt động một cách liền mạch trên máy in 3D. Quá trình tăng tốc này cũng giúp tạo ra các mô hình tốt hơn gửi đến nhà sản xuất để cho ra sản phẩm cuối cùng.

Xu hướng in 3D mà Đông Nam Á đang trải qua cho thấy ngành này sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tới. Nó sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế các giải pháp dành riêng cho bệnh nhân và đổi mới các thiết bị y tế. Các chính phủ nên khuyến khích sự hợp tác giữa các ngành để thúc đẩy ngành và giải quyết các thách thức, đồng thời cung cấp vốn và thúc đẩy đào tạo sản xuất bồi đắp trong toàn khu vực.