Chắc hẳn trong số chúng ta cũng đã từng nghe qua về công nghệ in 3D. Thực tế, công nghệ này đã xuất hiện và được khai thác cách đây đã hơn 20 năm. Tuy nhiên, mức độ phổ biến trong đời sống hằng ngày vẫn vô cùng hạn chế. Mặc dù nhận được rất nhiều kì vọng từ người tiêu dùng về một tương lai khi mà công nghệ in 3D sẽ xuất hiện phổ biến hơn trong đời sống, nhưng thực tế cho thấy, công nghệ in 3D lại có bước tiến vô cùng chậm chạp.
Điều này khiến chúng ta phải đặt ra câu hỏi về mức độ hiệu quả của công nghệ này. Trong bài viết này, mình sẽ làm rõ và chỉ ra những đặc điểm, tính năng và xu thế của công nghệ này đối với ngành công nghiệp sản xuất giày dép nói riêng. Hi vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích dành cho những bạn muốn tìm hiểu về những đôi giày được in 3D.
Nội dung
Khái quát về công nghệ in 3D trong sản xuất giày dép
Cách đây hơn 20 năm, công nghiệp in 3D đã bắt đầu xuất hiện ở một số lĩnh vực. Rất nhiều công ty đã bước chân vào cuộc cạnh tranh này, kể cả trong lĩnh vực ẩm thực. Thật bất ngờ khi chúng ta có thể cầm trên tay và ăn những chiếc bánh pizza được tạo ra bởi công nghệ in 3D. Tất nhiên đây chỉ là những thử nghiệm, và hiệu quả chắc chắn là không cao.
Trong ngành công nghiệp sản xuất giày dép, in 3D cũng được thử nghiệm. Một trong những thương hiệu đi đầu trong việc ứng dụng công nghệ này chính là Adidas. Và ở thời điểm hiện tại, chúng ta vẫn thấy những đôi giày chạy bộ Adidas in 3D với bộ phận đế giữa như chiếc tổ ong vô cùng bắt mắt. Đi kèm với những đôi giày chạy bộ là những thông tin quảng cáo về hiệu quả đặc biệt ở công nghệ in 3D. Tuy nhiên, liệu những thông tin này có thực sự chính xác, những đôi giày in 3D liệu có tốt hơn những đôi giày được tạo ra bằng phương pháp đúc nén hoặc ép phun, hay đây chỉ là những mánh khoé marketing để thần thánh hoá về công nghệ in 3D. Để biết được câu trả lời, hãy cùng mình tiếp tục tìm hiểu nhé.
Nhiều người vẫn lầm tưởng rằng toàn bộ đôi giày được tạo ra bằng phương pháp in 3D. Đây không phải là sự thật. Thực tế, chỉ có phần đế giữa được in 3D. Bộ phận vải thân trên vẫn được làm theo phương pháp truyền thống và sau đó được gắn vào đế giữa in 3D bằng máy ép. Do vậy có thể nói giá bán của những đôi giày in 3D chủ yếu đến từ chiếc đế giữa đắt đỏ.
Cách thức để tạo ra sản phẩm bằng công nghệ in 3D
In 3D còn được gọi với cái tên là sản xuất bồi đắp. Nghe có vẻ phức tạp nhưng thực ra lại vô cùng đơn giản. Bạn bắt đầu với một lớp vật liệu duy nhất, sau đó tiếp tục thêm các lớp lên trên cho đến khi có được hình dạng mà bạn mong muốn. Hình dạng này đã được lập trình sẵn trên máy tính. Quá trình thực hiện là nhờ vào hệ thống laser, kim phun, máy móc tự động. Mặc dù khá mất thời gian, nhưng việc của bạn chỉ là tạo ra hình mẫu, lập trình sẵn, cho máy móc hoạt động và chỉ chờ để nhận được sản phẩm.
Theo cách giải thích trên thì sản phẩm sẽ được tạo ra từ nhiều lớp hợp nhất thành. Tuy nhiên, kết quả lại là một khối kết dính liền mạch. Hiện tại cũng có khá nhiều phương pháp in 3D, nhưng có 3 phương pháp chính được xem là hiệu quả và phổ biến nhất. Đó chính là FDM, SL và SLS. Bây giờ chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về 3 phương pháp in này.
FDM – Mô hình lắng đọng hợp nhất
FDM là viết tắt của Mô hình lắng đọng hợp nhất. Giải thích một cách dễ hiểu thì sản phẩm được tạo ra bằng cách đưa một vật liệu nóng chảy xuống một bề mặt. Sau đó quá trình này được lặp lại cho đến khi nhiều lớp liên kết lại với nhau theo chiều dọc để có được hình dạng mong muốn. Nó khá giống mới cách giải thích về in 3D thuần tuý đã giải thích ở phía trên.
SL – In 3D lập thể
SL hoạt động theo phương pháp hoàn toàn khác với FDM. Bạn bắt đầu với một bồn polyme lỏng. Hệ thống laser vẽ trên bề mặt và làm cứng polyme thành dạng rắn. Tia laser lặp đi lặp lại các công đoạn cho đến khi có được hình dạng mong muốn. Một khác biệt lớn ở đây của phương pháp SL so với FDM đó chính là bệ để đặt polyme lỏng được hạ xuống theo từng bước thay vì đặt cố định. Việc hạ thấp liên tục cũng giống như chúng ta phủ thêm một lớp vật liệu vậy.
Trong toàn bộ quá trình, môi trường xung quanh vẫn ở dạng lỏng. Tia laser đã được lập trình sẵn chỉ để làm rắn những khu vực cần thiết. Khu vực cần thiết ở đây chính là sản phẩm hoàn chỉnh. Sau khi hoàn thiện các công đoạn, chúng ta sẽ phải làm sạch chất lỏng bên ngoài.
SLS – Thiêu kết laser chọn lọc
Đây chính là phương pháp tạo ra các bộ phận của giày dép. Nó khá tương đồng với phương pháp SL. Thay vì sử dụng polyme dạng lỏng, máy in 3D sử dụng polyme dạng bột và sử dụng thêm các chất kết dính. Các công đoạn vẫn giống phương pháp SL – hạ thấp, thêm lớp bột polyme, tia laser làm việc và thu được sản phẩm như mong muốn. Và cuối cùng là làm sạch lớp bột bám bên ngoài.
Các bạn có thể xem video ví dụ về in SLS tại đây
Sử dụng phương pháp SLS trong sản xuất giày dép như thế nào?
Cách đây hàng chục năm trước, một vấn đề đặt ra đối với việc sản xuất giày dép bằng phương pháp SLS đó chính là các bộ phận được tạo ra cứng và giòn. Chúng khá mỏng manh và việc giữ gìn cũng như vận chuyển cũng hết sức khó khăn. Qua một thời gian nghiên cứu, ngành công nghiệp in 3D đã khám phá ra cách làm cho các bộ phận SLS trở nên linh hoạt hơn. Một vật liệu bằng bọt dày đặc và không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi các tác động cơ học.
Không thể phủ nhận một số lợi ích ở phương pháp in 3D. Và thế mạnh nổi bật nhất ở phương pháp này chính là việc nó có thể tạo ra những sản phẩm tuỳ chỉnh. Chẳng hạn như ở giày dép, bạn có thể tạo ra một chiếc đế giữa với hình dạng khuôn giày lấy từ cơ sở hình dạng bàn chân. Bạn cũng có thể điều chỉnh mật độ đệm khác nhau ở các vị trí khác nhau. Tuy nhiên, hiệu quả tạo ra là không nhiều.
Như câu hỏi đã đặt ra ở phần đầu, liệu in 3D có thể thay thế được các phương pháp như đúc nén và ép phun. Câu trả lời có lẽ là không. Sau đây sẽ là 3 lý do cốt lõi ảnh hưởng đến việc này:
1. Quy mô công nghệ chính là rào cản lớn nhất ở in 3D SLS
Vấn đề mình muốn nói ở đây chính là thời gian, quy trình vận hành và hậu xử lý của phương pháp in 3D. Đó cũng chính là lý do vì sao mà những đôi giày này lại đắt đỏ đến như vậy. Chẳng hạn như đôi New Balance Fresh Foam Zante V2 có giá bán tới 400$. Thật bất ngờ. Bên cạnh đó, việc vận hành máy móc và xử lý các công đoạn sau in 3D cũng rất kì công và mất thời gian.
2. Thiếu thẩm mĩ và mức độ đàn hồi kém
Hãy để ý bề mặt đế giữa của những đôi giày in 3D và so sánh với những đối giày được làm theo phương pháp truyền thống. Việc sử dụng tia laser để xử lý khối bọt xốp xem ra là không hiệu quả. Khi kết hợp với nhau, sản phẩm cuối cùng tạo ra vẫn có kết cấu dạng bột. Kết cấu sần sùi là kết quả của việc bột dính vào bề mặt của phần thêu kết. Màu sắc của in 3D cũng có một chút xỉn và khác xa so với những đối giày theo phương pháp truyền thống.
3. In 3D không có lợi thế vượt trội so với đúc nén và ép phun
Ngoại trừ lợi thế từ việc có thể tuỳ chỉnh các vùng với kết cấu khác nhau thì in 3D không hề có một đặc điểm nào thực sự vượt trội hơn so với các phương pháp truyền thống. Đặc biệt là trong nền công nghiệp sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. In 3D cho ra những đôi giày đắt tiền, rắn, nặng, tính thẩm mĩ và mức độ linh hoạt kém hơn. Và cho đến thời điểm hiện tại, để giày dép in 3D có thể vượt trội và phổ biến hơn những mẫu theo phương pháp truyền thống quả thực rất khó. Cũng có thể trong những năm tiếp theo sẽ có một bước đột phá trong in 3D để mang tới một làn gió mới cho ngàng công nghiệp sản xuất giày dép. Hãy cùng đón chờ nhé.
Tham khảo: solereview.com
