Ý – Khi các dòng máy in 3D của công ty Wasp (Ý) thực hiện xây nhà từ vật liệu đất sét, các màng trượt (sliding film) (*) bằng nhựa không cần bôi trơn từ công ty igus sẽ đảm bảo máy vận hành tin cậy và tối thiểu hóa công việc bảo trì trong thời gian dài, bất chấp những điều kiện môi trường từ bên ngoài.
(*) Sliding film: Thay vì dùng các viên bi thép truyền thống, bộ phận chuyển động (đầu in 3D) sẽ trượt trực tiếp trên bề mặt các màng nhựa này. Màng trượt được chế tạo từ loại nhựa hiệu suất cao, thành phần bên trong đã được tích hợp sẵn các hạt bôi trơn rắn. Khi trượt, các hạt bôi trơn siêu nhỏ sẽ giải phóng, tạo ra một bề mặt cực kỳ trơn tru.

Việc thiết kế và xây dựng nhà với chi phí hợp lý tại các vùng nông thôn, hiện nay đã trở thành hiện thực nhờ vào máy in 3D khổ lớn của công ty Wasp. Thiết bị này có khả năng xây dựng các bức tường bằng nguyên liệu đất sét. Để đảm bảo máy in có thể hoàn thành công việc một cách ổn định mà không cần bảo dưỡng liên tục trong môi trường nhiều bụi bẩn, các kỹ sư tại Ý đã tin dùng các xích trượt (sliding chain) (1) không cần bôi trơn, được chế tạo từ nhựa hiệu suất cao (high-performance plastic) (2) của công ty igus (có trụ sở tại thành phố Cologne, CHLB Đức).
(1) Sliding chain: trong cơ khí, xích trượt là hệ thống dẫn hướng hoặc xích tải giúp các bộ phận chuyển động mượt mà.
(2) High-performance plastic: là loại vật liệu nhựa đặc biệt, có khả năng chịu nhiệt, chịu mòn và chịu lực cực tốt, thay thế được cho kim loại.

Loài ong thợ gốm (potter wasps) có khả năng tự xây tổ từ những vật liệu tự nhiên thu lượm được ở môi trường xung quanh. Đây chính là cơ chế mà công ty Wasp đã sử dụng làm mô hình phát triển máy in 3D dạng mô-đun mang tên Crane Wasp, chuyên xây dựng các bức tường bằng đất sét trực tiếp tại công trường. Nhờ thiết bị này, ngôi nhà Tecla tại vùng Massa Lombarda (thuộc miền bắc nước Ý) đã được xây dựng, đây là công trình hình vòm đầu tiên trên thế giới được in 3D hoàn toàn từ hỗn hợp đất và nước. Mục tiêu của công ty Wasp là cung cấp một giải pháp công nghệ cho phép tạo ra những ngôi nhà tại các vùng nông thôn một cách nhanh chóng, giúp tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường. Điều này khả thi bởi máy in 3D Crane Wasp cho phép xây dựng nhà từ các vật liệu tự nhiên tại địa phương, phế phẩm nông nghiệp hoặc các vật liệu xây dựng tiêu chuẩn.

Máy in 3D Crane Wasp bao gồm một bộ phận in chính có thể lắp đặt theo nhiều cấu hình khác nhau. Diện tích in của một bộ phận đơn lẻ có đường kính 8,2 mét và chiều cao 3,2 mét. Máy in 3D Crane Wasp bao gồm một trụ nâng thẳng đứng và một tay cần có thể điều chỉnh độ cao, và xoay 360 độ. Một đầu đùn đất sét di chuyển ngang dọc theo tay cần, đắp các bức tường của tòa nhà theo từng lớp. Quá trình này đã mất 200 giờ để hoàn thành ngôi nhà Tecla. Dự án xây dựng nhà với quy mô này đã gây áp lực đáng kể lên các bộ phận của máy in 3D. Trong đó, các điểm chịu lực nơi đầu in di chuyển liên tục trong nhiều giờ trên tay cần trục Z và thường xuyên tiếp xúc với bụi bẩn, là những vị trí chịu tải nặng nhất. Đội ngũ chuyên gia của công ty Wasp nhận thấy nguy cơ các hạt bụi này có thể phá hủy màng bôi trơn trong các vòng bi kim loại, gây ra hiện tượng mài mòn cơ học, đồng thời làm tăng ma sát và bị hư hại. Điều này sẽ gây ra sự cố hỏng vòng bi. Chính vì thế, công ty Wasp đã tìm kiếm một giải pháp thay thế có khả năng chống bụi bẩn tốt hơn so với các vòng bi kim loại truyền thống.

Đội ngũ kỹ sư đã quyết định lựa chọn các tấm trượt drylin R JUM-01-50 được chế tạo từ nhựa hiệu suất cao iglidur J của công ty igus. Bộ phận mang đầu in sẽ trượt trên các tấm này dọc theo các thanh nhôm của tay cần. Điểm đặc biệt của giải pháp là không cần sử dụng mỡ bôi trơn, do công ty igus đã tích hợp sẵn các chất bôi trơn rắn vào trong nhựa hiệu suất cao; các chất này sẽ tự giải phóng trong quá trình vận hành, cho phép thiết bị chạy khô ổn định trong nhiều năm. Nhờ các màng trượt của công ty igus, hệ thống cơ khí của máy in 3D không chỉ có khả năng chống bụi bẩn tốt hơn và vận hành an toàn hơn, mà còn loại bỏ hoàn toàn việc bôi trơn định kỳ. Điều này giúp cắt giảm các công việc bảo trì tốn thời gian và giảm chi phí vận hành trong quá trình sử dụng hàng ngày.

Một ưu điểm khác của màng trượt nhựa hiệu suất cao là trọng lượng nhẹ hơn 80% so với các vòng bi kim loại tương đương. Theo công ty Wasp, khối lượng nhẹ hơn giúp cải thiện độ chính xác, tốc độ phản hồi của đầu in và từ đó nâng cao chất lượng in ấn. Các nhà thiết kế cũng không phải đánh đổi về độ bền, bởi các màng trượt này được thiết kế để hấp thụ cả tải trọng ngang và tải trọng trục trong quá trình di chuyển của đầu in. Ngoài ra, chúng còn có khả năng chống ẩm và chịu được sự biến động của nhiệt độ. Với những đặc tính này, chúng đảm bảo máy in 3D hoạt động tin cậy ngay cả trong những điều kiện môi trường phức tạp nhất.

Để xem các tin bài khác về “In 3D”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net