In 3D tại nhà

Ông lão 83 tuổi và phát minh in ấn 3D giá rẻ

TTO - In 3 chiều (3D) đang là công nghệ nổi bật nhất hiện nay nhưng các sản phẩm máy in còn rất đắt đỏ và chưa phổ biến đến người tiêu dùng phổ thông. Phát minh của ông Hugh Lyman đã thay đổi điều này.

• Staples công bố dịch vụ in 3D tại nhà
• Dùng máy in 3D tạo ra xương mới

Hugh Lyman (phải) nhận giải thưởng trị giá 40.000 USD của cuộc thi Desktop Factory Competition - Ảnh: Time

In ấn 3 chiều (3D) không chỉ là cuộc chơi của giới trẻ, ông lão 83 tuổi Hugh Lyman đã có một phát minh đột phá trong lĩnh vực này và giành giải thưởng 40.000 USD từ các doanh nhân và doanh nghiệp hoạt động trong ngành in ấn 3D như Maker Education Initiative, Inventables và the Ewing Marion Kauffman Foundation.

Hugh Lyman, 83 tuổi, hiện sinh sống ở Enumclaw, Wash, gần Seattle (Mỹ). Sau khi về hưu 17 năm, ông mở doanh nghiệp riêng chuyên các sản phẩm khoa học, có mặt trên tạp chí Computerworld vào năm 1976. Bạn đọc quan tâm có thể tham khảo tài liệu đầy đủ về sản phẩm Lyman Filament Extruder II tại đây, linh kiện được chọn lọc từ emachineshop.com.

Trong phát minh của mình, ông Hugh Lyman đã dùng các viên nhựa nhỏ có giá thành rất rẻ, tan chảy chúng thành những sợi filament (một dạng sợi polyester) dài giá thành cao và dùng làm nguyên liệu cho các máy in 3D như MakerBot tạo thành các sản phẩm.

Máy đùn sợi filament của ông đã giúp tạo ra nguyên vật liệu rẻ hơn bao giờ hết cho máy in 3D.

Theo Time, ý tưởng không xuất phát từ chính ông Luman. Tháng 5-2012, nhóm các nhà phát minh gồm CEO Inventables Zach Kaplan và Kauffman Foundation đã khởi xướng một cuộc thi Desktop Factory Competition, tìm giải pháp biến đổi sợi nhựa filament giá thành cao (cao gấp gần 10 lần hạt nhựa). Yêu cầu chính của cuộc thi đặt ra ở mức cao: các nhà phát minh phải tạo ra một cỗ máy nguồn mở (open source) để chuyển đổi hạt nhựa thành sợi filament và các thành phần có giá trị không vượt quá 250 USD, tức 5,5 triệu đồng.

Ban đầu, Hugh Lyman tham gia cuộc thi với phiên bản Lyman Filament Extruder đầu tiên chỉ vì niềm vui sáng tạo và thích ý tưởng của cuộc thi, giải pháp thay thế giá sợi nguyên liệu in 3D ở mức cao. Tuy nhiên khi tham gia cuộc thi vào tháng 8-2012, phát minh của ông đã thất bại vì không đạt yếu tố "giá thành phần sản phẩm không quá 250 USD". Không từ bỏ, thế hệ thứ hai Lyman Filament Extruder II ra mắt sau khi ông cải tiến, thay đổi một số thành phần linh kiện để giảm giá thành và đã thành công.

Cỗ máy Lyman Filament Extruder II chuyển biến các hạt viên nhựa nhỏ được đưa vào qua một cái phễu thành sợi filament bằng một lò sưởi. Hạt nhựa nóng chảy được ép thành sợi, nổi lên qua vòi phun nước và được cuộn lại.

Máy đùn sợi Lyman Filament Extruder II, chuyển biến hạt nhựa thành sợi filament, nguyên liệu in ấn 3D - Ảnh: Time

Phát minh nhỏ, bước tiến lớn

Đến thời điểm hiện tại, có hơn 12.000 người tải về bộ tài liệu của hai sản phẩm Lyman Filament Extruder của Hugh Lyman. Sản phẩm Lyman Filament Extruder II thuộc dạng nguồn mở (open source), mọi người đều có thể tham khảo và cải tiến để cho ra các thế hệ mới tốt hơn. Nhiều người đã tự tạo cho mình các sản phẩm tương tự, trong đó, một công ty in ấn 3D mang tên Lulzbot còn dự định bán ra một phiên bản cải tiến.

Lyman cho biết ông đang nhận được nhiều email từ khắp nơi trên thế giới và đang nghiên cứu cho ra đời thế hệ thứ ba của sản phẩm.

Tạp chí Time nhận định phát minh "tự chế" này đã góp phần đáng kể cho bước tiến của ngành công nghiệp in ấn 3D. 

Time lấy một ví dụ cụ thể để minh chứng cho điều này khi tính toán giá thành in ấn 392 con cờ đủ chi tiết thông thường cần 1kg nhựa. Giá một cuộn sợi filament thành phẩm vào khoảng 50 USD (tương đương 1,1 triệu đồng), trong khi đó mua 1kg hạt nhựa và tạo thành sợi filament giá chỉ vào khoảng 10 USD (tương đương 220.000 đồng). Để in 392 con cờ cần 25kg hạt nhựa và mỗi con cờ in ra có giá in chỉ vào khoảng 5 USD (gần 110.000 đồng).

Máy in 3D MarketBot Replicator 2, sản phẩm thương mại giá 2.199 USD - Ảnh: TIME	Cuộn sợi filament có mức giá tầm 50 USD, nguyên vật liệu chính để tạo ra sản phẩm của máy in 3D - Ảnh: Time

THANH TRỰC

Công nghệ in 3D đang tiến đến gần hơn và đi vào đời sống thực của người tiêu dùng, dự kiến bùng nổ trong năm 2013 và các năm kế tiếp khi mức giá khởi điểm của một máy in 3D tại gia ở thời điểm hiện tại chỉ vào khoảng 2.000 USD, so với mức giá xấp xỉ 17.000 USD vài năm trước đây.

Một sản phẩm in 3D vừa “ra lò” từ máy in 3D Mojo - Ảnh: 3D-Printers.com.au

Các mẫu máy in 3D có thể cho ra những sản phẩm rất đa dạng, thúc đẩy quá trình sáng tạo của con người khi họ có thể tạo ra những vật thể phục vụ công việc hay nghiên cứu của mình. Tuy hứa hẹn là công nghệ “bom tấn” của năm nhưng in 3D tồn tại một số lo ngại lớn, trong đó có vấn đề vi phạm bản quyền kiểu dáng thương mại khi bất kỳ ai cũng có thể sao chép chính xác nguyên bản theo đúng hình dáng thiết kế và kích cỡ qua vài cú click chuột.

Hơn nữa, những sản phẩm in 3D đơn giản được tạo ra nhanh chóng sẽ đe dọa nhiều ngành sản xuất trong tương lai gần, chẳng hạn ngành sản xuất thiết bị, đồ gia dụng, đồ chơi.