Công nghệ tiên tiến của thế giới
Từ hàng không vũ trụ, y tế, khuôn mẫu máy móc, sản xuất ô tô, đến đồ trang sức, sáng tạo nghệ thuật - phạm vi ứng dụng của công nghệ in 3D ngày càng trở nên rộng rãi.
Vào tháng 10/2022, lễ ra mắt máy in 3D bê tông đơn lớn nhất ở Trung Quốc đã được tổ chức tại Đại học Tam Hiệp. Máy in có chiều dài 17m, rộng 17m, cao 12m.
Sau khi hệ thống máy khởi động, vòi phun cỡ lớn có thể di chuyển trên giá và phun bê tông để “in” tường. Bê tông được chồng lên từng lớp, giống như trang trí bánh kem, chính xác, nhanh chóng, mịn màng…
"Miễn là có bản vẽ kiến trúc, dựa trên phương pháp thiết kế kiến trúc kỹ thuật số và hệ thống điều khiển tự động bằng robot, ngôi nhà lý tưởng có thể được in ra bằng máy in 3D bê tông", ông Lý Dương Ba, Phó giáo sư Học viện Thủy lợi và Môi trường thuộc Đại học Tam Hiệp, cho biết.
Không chỉ trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng mà ngay cả lĩnh vực sản xuất cao cấp, in 3D cũng đã được ứng dụng hiệu quả.
Ví dụ, tại lễ khai mạc Thế vận hội mùa đông Bắc Kinh 2022, ý tưởng đốm lửa nhỏ thắp sáng đài đuốc chính đã tạo hiệu ứng mãn nhãn.
Ngọn lửa tuy nhỏ nhưng lại hội tụ đầy đủ các yếu tố công nghệ: bộ truyền phát bên ngoài, bộ truyền phát bên trong và hệ thống đốt của ngọn đuốc chính đều được chế tạo bằng công nghệ in 3D.
"In 3D là công nghệ phổ biến trong ngành sản xuất với nhiều ứng dụng rộng rãi. Nó là 'vũ khí mới' cho ngành sản xuất cao cấp. Nó có thể in các vật liệu phi kim loại như nhựa, gốm sứ cũng như thép, nhôm hợp kim, hợp kim titan và hợp kim nhiệt độ cao, tạo nên những linh kiện có kích thước nhỏ từ nanomet đến các bộ phận cấu trúc hàng không lớn trên 10m, mang đến cơ hội lớn cho việc chuyển đổi và nâng cấp ngành sản xuất", ông Lư Bỉnh Hằng, Giáo sư Đại học Giao Thông Tây An, nói.
In 3D là công nghệ tiên tiến phục vụ nhiều lĩnh vực. Ảnh: EY
"Vũ khí" độc quyền của Trung Quốc
Với những lợi thế hiện có, lĩnh vực in 3D đã trở thành một "đỉnh cao mới" cho đổi mới công nghệ ở Trung Quốc nhưng ít ai biết rằng, nước này đang sở hữu một "vũ khí in 3D" mà nước ngoài rất khó tiếp cận.
Theo The Paper, nếu nói đến in 3D và gia công CNC, nhiều người không chỉ đã nghe nói về hai công nghệ này mà thậm chí họ còn rất hiểu về chúng.
Tuy nhiên, rất khó để kết hợp và áp dụng hai công nghệ này vào lĩnh vực sản xuất. Đây là lý do tại sao sau khi công nghệ độc quyền của Trung Quốc ra đời, Mỹ đã chi rất nhiều tiền nhưng vẫn chưa có được.
Đó chính là công nghệ in 3D kim loại tích hợp đúc, rèn và phay do nhóm của Giáo sư Trương Hải Âu thuộc trường Đại học Khoa học Kỹ thuật Hoa Trung nghiên cứu sáng tạo.
Trước đây, để sản xuất một linh kiện phải trải qua một loạt quy trình rườm rà như đúc thép nóng chảy, tạo hình phôi, ram, hàn, gia công tinh... Hơn nữa, để hoàn thành những công đoạn này cần hàng loạt máy móc, thiết bị và nhân lực, chưa kể sự liên kết thông tin liên lạc giữa các quy trình.
Tuy nhiên, công nghệ in 3D kim loại tích hợp đúc, rèn và phay đã có thể giải quyết hàng loạt vấn đề này bằng một máy, giúp rút ngắn đáng kể thời gian chế tạo.
Thông thường với công nghệ truyền thống, quá trình sản xuất kéo dài ít nhất một tuần thì nay các nhà sản xuất Trung Quốc chỉ mất khoảng ba ngày với công nghệ mới.
Công nghệ tiên tiến này không chỉ rút ngắn 40%-70% chu kỳ sản xuất mà còn giảm đáng kể chi phí sản xuất, giảm tác động đến môi trường.
Giáo sư Trương Hải Âu là "cha đẻ" công nghệ in 3D kim loại tích hợp đúc rèn phay của Trung Quốc. Ảnh: Sina
Trung Quốc cấm xuất khẩu
Việc phát minh ra công nghệ in 3D kim loại tích hợp đúc, rèn và phay có ý nghĩa to lớn đối với ngành sản xuất của Trung Quốc.
Thông qua việc áp dụng công nghệ mới, các doanh nghiệp Trung Quốc có thể sản xuất linh kiện chất lượng cao ngay trong nước một cách nhanh chóng và hiệu quả, tránh được sự không chắc chắn và rủi ro về chi phí do nhập khẩu trước đây có thể gây ra.
Phương pháp này cũng có thể kết hợp phát triển sản phẩm thiết kế và sản xuất, giúp rút ngắn đáng kể thời gian trao đổi liên lạc giữa thượng nguồn và hạ nguồn trong toàn bộ chuỗi cung ứng.
Nó cũng giải quyết một số nút thắt mà Trung Quốc đang gặp phải trong lĩnh vực sản xuất truyền thống, đặc biệt là trong sản xuất động cơ hàng không: Sản xuất các linh kiện kim loại có hình dạng phức tạp và độ chính xác cao một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Với việc nội địa hóa sản xuất sẽ không chỉ giảm chi tiêu ngoại hối mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế bởi vì khi một ngành hoặc doanh nghiệp áp dụng công nghệ tiên tiến để đổi mới độc lập, lợi thế này sẽ giúp họ có khả năng cạnh tranh cao hơn trên thị trường.
Động thái này được kỳ vọng sẽ thúc đẩy quá trình nâng cấp tổng thể ngành sản xuất Trung Quốc, cải thiện khả năng cạnh tranh cốt lõi và thúc đẩy việc thực hiện mục tiêu "Made in China 2025".
Theo Sina, vì công nghệ này rất quan trọng đối với an ninh chiến lược quốc gia và sự phát triển của các ngành sản xuất cơ bản nên công nghệ in 3D kim loại tích hợp đúc, rèn và phay đã được đưa vào "Danh mục công nghệ bị cấm và hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc" từ năm 2020.
Nhật báo Kinh tế (Trung Quốc) từng tiết lộ , General Motors (Mỹ) và Airbus (Châu Âu) đã từng nhiều lần thảo luận với Trung Quốc về kế hoạch hợp tác kỹ thuật liên quan.
Phía Mỹ ít nhất 3 lần hỏi mua nhưng bị từ chối. Trong khi đó, Giám đốc vận hành của Airbus tại Trung Quốc thì bày tỏ sự hợp tác với đội ngũ của Giáo sư Trương Hải Âu sẽ thúc đẩy tạo ra những bước đột phá lớn hơn trong công nghệ sản xuất và tiếp tục duy trì vị trí dẫn đầu toàn cầu trong lĩnh vực sản xuất máy bay thương mại.
