KIẾN THỨC
In 3D Nguyên Khối Hay Chia Thành Nhiều Mảnh Tốt Hơn?
Khi in một mô hình 3D, nhiều người thường nghĩ in nguyên khối sẽ nhanh và tiện hơn vì không phải lắp ráp nhiều chi tiết. Nhưng thực tế, có những model dù vừa bàn in vẫn được chia thành nhiều mảnh trước khi in.
Lý do nằm ở kích thước, hình dạng, lượng support, chất lượng bề mặt và cả cách lắp ráp sau khi hoàn thiện.
Vậy in 3D nguyên khối hay chia thành nhiều mảnh tốt hơn? Cùng CUBIC3 tìm hiểu khi nào nên in một khối và khi nào việc chia model lại là lựa chọn hợp lý hơn.
In 3D Nguyên Khối Là Gì?
In 3D nguyên khối là phương pháp in toàn bộ mô hình thành một chi tiết, thay vì chia thành nhiều phần sau đó lắp ráp lại.
Đây là phương pháp khá phù hợp với mô hình có kích thước nhỏ, vừa với bàn in.
Ngoài ra, hình dạng cũng không quá phức tạp và cần nhiều support
Khi nào nên in mô hình 3D nguyên khối?
Thực tế, nếu mô hình có một số điều kiện sau thì lựa chọn in nguyên khối sẽ phù hợp và hiệu quả hơn:
- Model nhỏ, nằm gọn trên bàn in
Không vượt quá build volume của máy.
- Hình dạng không quá phức tạp
Ít chi tiết nhô ra, khoang sâu hoặc vùng khó in.
- Ít overhang
Không cần dựng quá nhiều support trong quá trình in.
Ưu điểm của in 3D nguyên khối
- Không cần lắp ráp
In xong là có thể sử dụng hoặc chuyển sang bước hoàn thiện tiếp theo.
- Không có đường nối giữa các chi tiết
Không phải xử lý các mối ghép giữa từng phần, giúp thành phẩm liền mạch hơn.
- Tiết kiệm thời gian hậu kỳ
Không cần căn chỉnh, ghép nhiều mảnh hoặc xử lý đường nối.
- Cấu trúc liền mạch
Không phụ thuộc vào keo, chốt hay khớp nối để liên kết các phần của model.
Khi in 3D nguyên khối, bạn không cần lắp ráp hay tốn nhiều thời gian
Hạn chế khi in mô hình nguyên khối
Dễ gặp giới hạn kích thước bàn in
- Nếu model lớn hơn build volume của máy, bạn không thể in toàn bộ trong một lần.
- Khi đó, chia model thành nhiều phần là giải pháp phổ biến.
Một số hình dạng cần rất nhiều support
- Model có nhiều overhang hoặc chi tiết nhô ra có thể cần lượng support lớn.
- Điều này làm tăng thời gian in, lượng filament sử dụng và công đoạn xử lý sau khi tháo support.
- Đặc biệt, support trên những bề mặt quan trọng có thể để lại vết sần hoặc dấu tiếp xúc.
Lỗi một lần, có thể mất cả mẫu
Với một model in trong nhiều giờ, lỗi xảy ra ở cuối quá trình như:
- Bong bàn
- Kẹt nhựa
- Lỗi đùn nhựa
=> Có thể khiến toàn bộ bản in không sử dụng được.
Vì Sao Nên Chia Mô Hình 3D Thành Nhiều Mảnh?
Đối với những mô hình lớn, có nhiều chi tiết phức tạp hoặc khó đặt theo một hương in duy nhất.
=> Việc chia mô hình thành nhiều mảnh có thể giúp quá trình in kiểm soát dễ dàng hơn.
Mô hình quá lớn so với bàn in
Khi kích thước mô hình vượt quá Build Volume của máy in, bạn không thể in toàn bộ trong một lần.
Giảm support và hạn chế lỗi khi in
Một model nguyên khối có thể cần rất nhiều support nếu có nhiều phần nhô ra hoặc overhang.
Khi chia thành từng mảnh, bạn có thể đổi hướng đặt của từng phần để tận dụng mặt phẳng dễ in hơn.
Nhờ vậy, lượng overhang và support cần thiết có thể giảm xuống.
Tối ưu chất lượng bề mặt
Nếu muốn in nguyên khối, bạn nên chọn một hướng đặt để mặt quan trọng nằm trên support.
=> Sau khi tháo support, bề mặt đó có thể kém mịn hơn.
Chia model thành nhiều phần cho phép bạn xoay từng chi tiết theo hướng khác nhau
=> Đưa những bề mặt cần đẹp về vị trí thuận lợi hơn khi in.
Đây cũng là một trong những lý do được nhắc đến khi tách model để in
Dễ in nhiều màu hoặc nhiều vật liệu
Chia model cũng rất hữu ích khi muốn tạo sản phẩm nhiều màu nhưng máy in chỉ sử dụng một loại filament tại một thời điểm.
Vậy nên, chia model thành nhiều phần giúp bạn xoay từng chi tiết theo từng phần sau đó in mỗi phần với mỗi màu khác nhau.
Cách này đặc biệt phù hợp với các mô hình có những mảng màu lớn và được phân chia rõ ràng, chẳng hạn như:
- Tượng nhân vật có quần áo nhiều màu.
- Logo có nhiều màu.
- Mô hình cần phần thân và chi tiết trang trí khác màu.
- Sản phẩm sử dụng hai hoặc nhiều loại vật liệu khác nhau.
Tuy nhiên, chia nhiều mảnh không phải lúc nào cũng tốt hơn. Bạn sẽ phải tính thêm chuyện căn chỉnh, dung sai, ghép các phần và xử lý đường nối.
Chia Mô Hình 3D Như Thế Nào Để Dễ In Và Dễ Ghép?
Nếu vị trí cắt hoặc cách tạo mối ghép không hợp lý, việc lắp ráp sau đó có thể còn khó hơn lúc in nguyên khối.
Khi chia model, nên tính luôn vị trí cắt, hướng in, cách định vị và khoảng hở giữa các phần.
Chọn vị trí cắt theo hình dạng tự nhiên của model
Nên ưu tiên những vị trí vốn đã có ranh giới rõ ràng trên mô hình, chẳng hạn:
- Đầu – thân
- Thân – chân
- Tay – vai
- Phần trên – phần dưới
Cách này giúp đường ghép ít gây chú ý hơn và dễ xử lý sau khi in.
Với những model phức tạp, đường cắt cũng có thể đi theo đường cong hoặc hình dạng của chi tiết thay vì chỉ cắt một đường thẳng ngang model.
Tạo chốt định vị để các phần lắp chính xác
Một cách phổ biến là tạo chốt và lỗ định vị (alignment pin).
Chốt nằm trên một phần, còn phần còn lại có lỗ tương ứng để hai chi tiết tự căn vào nhau khi ghép.
Không nhất thiết phải in chốt riêng. Với một số thiết kế, có thể tận dụng một đoạn filament làm chốt định vị để tiết kiệm công đoạn in thêm chi tiết.
Tuy nhiên, kiểu này chủ yếu giúp căn chỉnh chứ không phải lúc nào cũng đủ chắc để thay thế một mối nối chịu lực.
Chọn hướng in cho từng mảnh
Thay vì để cả model đứng theo một hướng và phải dùng support cho nhiều vị trí, bạn có thể tách phần đầu, thân hoặc tay rồi xoay từng phần để:
- Giảm overhang.
- Giảm lượng support.
- Hạn chế support chạm vào bề mặt quan trọng.
- Cải thiện chất lượng bề mặt.
Chừa dung sai cho vị trí lắp ráp
Nếu thiết kế chốt và lỗ có kích thước gần bằng nhau
=> Bản in ra chưa chắc có thể lắp vừa bởi:
- Sai số kích thước
- Độ chính xác của máy
- Hướng in
- Đặc tính của từng loại filament đều có thể ảnh hưởng đến độ khít.
Vì vậy, phần chốt nên nhỏ hơn lỗ một khoảng nhất định để tạo clearance.
Bạn nên chừa dung sai và chọn hướng cho từng mảnh khi in 3D nhiều mảnh
Sau Khi In Nhiều Mảnh Cần Ghép Như Thế Nào?
Thực tế, các phương pháp ghép mảnh bằng beo, chốt hoặc kết nối cơ khí đều là những hướng được dùng khi mô hình phải in thành nhiều phần, đảm bảo độ chắc chắn cùng tính thẩm mỹ cao.
Dùng keo để ghép các chi tiết
Keo dán là phương pháp truyền thống, nhanh chóng và phổ biến nhất để cố định các mảnh in 3D với nhau.
Tuy nhiên, tùy vào loại nhựa bạn in (như PLA, PETG, ABS) mà cần chọn loại keo phù hợp:
-
Keo 502 (CA Glue)
Phù hợp cho các chi tiết nhỏ, cần độ dính khô ngay lập tức.
Mẹo nhỏ cho anh em là có thể kết hợp keo 502 với một ít bột nhựa mịn (chính là phần nhựa thừa hoặc bụi chà nhám) để tạo thành hỗn hợp “vá” cực kỳ cứng cáp ở các khe hở.
-
Keo epoxy (Keo AB)
Lựa chọn hoàn hảo cho các mô hình lớn, cần độ bám dính siêu chắc và chịu lực tốt.
Keo AB có thời gian khô chậm hơn, giúp bạn có dư dả thời gian căn chỉnh chính xác vị trí các mảnh ghép trước khi keo đóng rắn hoàn toàn.
-
Keo chuyên dụng cho nhựa
Một số loại keo hóa học có khả năng làm chảy nhẹ bề mặt tiếp xúc của nhựa (như keo dán mô hình nhựa ABS/PLA chuyên dụng)
=> Giúp các mảnh hòa quyện vào nhau như một khối duy nhất.
Dùng chốt hoặc khớp nối cơ khí
Nếu muốn các phần căn đúng vị trí và có thể tháo lắp, chốt hoặc khớp nối cơ khí sẽ tiện hơn so với chỉ dùng keo.
Một thiết kế phổ biến là chốt và lỗ định vị (pin & hole).
Chốt nằm trên một phần, lỗ nằm trên phần còn lại để hai mảnh tự căn vào nhau khi ghép.
Ngoài ra còn có thể dùng:
- Chốt định vị.
- Khớp âm – dương.
- Tongue and groove.
- Khớp snap-fit.
- Vít hoặc insert ren.
Các dạng khớp này đặc biệt hữu ích với những sản phẩm cần tháo ra để sửa chữa, thay thế hoặc vận chuyển.
In 3d nguyên khối sẽ khác nhiều khi phải tháo từng model
Xử lý đường nối sau khi ghép
Khi ghép bằng keo hay bằng chốt, đường nối giữa các mảnh vẫn có thể nhìn thấy.
Chính vì thế, nếu bạn muốn thành phẩm liền nhau hơn, có thể:
- Chà nhám
Loại bỏ phần keo dư, gờ hoặc chỗ lệch nhẹ giữa hai mảnh.
Đối với các đường nối nhỏ, chà nhám có thể giúp bề mặt phẳng và đều hơn.
- Trét filler nếu cần
Nếu giữa hai mảnh còn khe hở hoặc đường ráp khá rõ, có thể dùng filler/putty để lấp phần khuyết.
Sau khi filler khô, tiếp tục chà nhám để làm phẳng bề mặt.
- Sơn phủ
Sau khi đường nối đã được xử lý, có thể sơn primer rồi sơn màu để che các dấu ghép và tạo bề mặt đồng đều hơn.
Với những model cần hoàn thiện thẩm mỹ cao, quy trình thường là:
Ghép → xử lý đường nối → chà nhám → primer → sơn
=> Các phương pháp ghép bằng keo, chốt hoặc kết nối cơ khí đều là những hướng thường được dùng khi mô hình phải in thành nhiều phần.
