Mặc dù là cuối tuần, một nhà máy nhỏ ở quận Haidian, Bắc Kinh vẫn hoạt động hết công suất. Tám máy móc, trong đó máy lớn nhất có kích thước bằng một chiếc xe tải giao hàng, đang tất bật sản xuất. Tuy nhiên, nhà máy này thuộc sở hữu của...Hệ thống sản xuất tự động Longyuan Bắc Kinh (được gọi là AFS), Trông gần như hoang vắng. Điều này là do nó sử dụng các máy in 3D, còn được gọi là máy in ba chiều (3D), hoạt động liên tục ngày đêm, bảy ngày một tuần mà không cần người giám sát.

Các máy in này cần có sự kiểm tra định kỳ của người giám sát để bổ sung bột nguyên liệu mà chúng sử dụng làm "mực in", hoặc để lấy ra sản phẩm đã hoàn thành, nhưng ngoài ra, chúng có thể hoạt động độc lập. Chúng tạo ra các vật thể bằng cách xây dựng từng lớp một, khi mực được nung chảy vào vị trí bằng tia laser theo cách tạo ra ít chất thải và có thể tạo ra các hình dạng không thể đạt được bằng công nghệ "trừ" truyền thống của máy tiện, máy phay và dụng cụ cắt.

Mặc dù công nghệ in 3D chưa sẵn sàng để áp dụng trong sản xuất hàng loạt (việc xây dựng các mô hình mất nhiều thời gian hơn so với việc cắt gọt chúng), công nghệ này rất phù hợp để tạo mẫu thử nghiệm, sản phẩm tùy chỉnh và các đơn hàng sản xuất nhỏ lẻ, vì không cần phải thay đổi công cụ mỗi khi thông số kỹ thuật thay đổi. Tất cả những gì cần làm là điều chỉnh phần mềm điều khiển đầu in.

Các nước phương Tây đã dẫn đầu trong việc phát triển công nghệ in 3D, và công nghệ này đã được Barack Obama ca ngợi là một cách để hồi sinh ngành công nghiệp sản xuất của Mỹ. Điều đó có thể sẽ xảy ra. Tuy nhiên, mức độ mà sự hồi sinh đó sẽ được mang lại bởi việc đưa sản xuất trở lại Mỹ từ các nước như Trung Quốc là điều khó dự đoán - vì Trung Quốc cũng có những kế hoạch riêng của mình.

Giữ bột khô

Hiện tại, AFS đang hoạt động trong lĩnh vực sản xuất mẫu thử. Khách hàng của công ty chủ yếu là các doanh nghiệp hàng không vũ trụ và nhà sản xuất ô tô, những đơn vị cần chuyển đổi thiết kế thử nghiệm thành sản phẩm kim loại một cách nhanh chóng. Các loại bột trong phễu của máy móc là nhựa, sáp và cát đúc. Kết quả được gửi đến các xưởng đúc, nơi chúng được sử dụng để tạo khuôn cho quá trình đúc cát kim loại.

Theo William Zeng, Phó Tổng Giám đốc AFSTất cả các bộ phận cần thiết để chế tạo động cơ ô tô nguyên mẫu có thể được in và đúc theo cách này trong vòng chưa đầy hai tuần. Một xưởng gia công truyền thống sẽ cần vài tháng để hoàn thành công việc này — không chỉ vì nhiều bộ phận phải được chế tạo thủ công.

AFS Công ty này còn có một lĩnh vực kinh doanh thứ hai. Họ bán các máy in laser sintering do chính họ sản xuất cho các đối tác khác, vì đây là một ngành công nghiệp đang phát triển nhanh chóng. Một số máy móc của họ, có giá lên đến 1,5 triệu nhân dân tệ (khoảng 150.000 USD), không chỉ có thể sintering nhựa, sáp và cát, mà còn có thể sintering kim loại trực tiếp.

Thật vậy, một trong những máy in 3D lớn nhất của đất nước (mặc dù nó không được sản xuất bởi AFS) làm chính xác điều này. Nó dài 12 mét và thuộc sở hữu của Phòng Thí nghiệm Quốc gia về Hàng không và Vũ trụ tại Đại học Beihang. Wang Huaming, nhà khoa học trưởng của phòng thí nghiệm, cho biết tại một hội thảo về sản xuất kỹ thuật số do Phòng thí nghiệm Máy tính Hiệu suất Cao, một viện nghiên cứu của chính phủ, tổ chức gần đây rằng cỗ máy khổng lồ này đang được sử dụng để sản xuất các bộ phận lớn và phức tạp cho chương trình máy bay thương mại của Trung Quốc, với kế hoạch chế tạo máy bay để cạnh tranh với các máy bay của Airbus và Boeing.

Các bộ phận này bao gồm khung thân máy bay bằng titan và hệ thống bánh đáp bằng thép cường độ cao — những bộ phận yêu cầu vật liệu kim loại chế tạo phải không có khuyết tật có thể dẫn đến hỏng hóc. In 3D các bộ phận này thay vì chế tạo từ kim loại đúc sẵn sẽ là một thách thức kỹ thuật. tour de forceVà nhóm của Tiến sĩ Wang đang nghiên cứu vấn đề phức tạp về việc kiểm soát quá trình tái kết tinh của kim loại sau khi chúng được nung chảy bằng tia laser.

Sản xuất máy bay là một trong những lĩnh vực công nghệ cao nhất trong ngành kỹ thuật cơ khí. Tuy nhiên, công nghệ in 3D ở Trung Quốc cũng đang phát triển mạnh mẽ ở đầu kia của thị trường: ép các sợi nhựa nóng chảy để tạo ra các vật thể như đồ chơi, vỏ điện thoại di động và phụ kiện ô tô. Một trong những công ty lớn nhất trong lĩnh vực này là Tiertime, có trụ sở tại Huairou, ngoại ô Bắc Kinh. Tiertime sản xuất một loạt máy in 3D tạo ra các vật thể từ "hợp kim" polymer của acrylonitrile, butadiene và styrene (ABS, vật liệu dùng để sản xuất gạch Lego). Máy in của Tiertime cũng thường được sử dụng trong lĩnh vực tạo mẫu, nhưng không giống như các máy in khác AFS Chúng được đặt trong văn phòng của các nhà thiết kế thay vì trên sàn nhà máy. Một số loại đủ nhỏ để đặt trên bàn làm việc. Chúng cho phép mọi người in trực tiếp ý tưởng của mình, thay vì phải gửi cho người khác thực hiện.

Công ty này cũng sản xuất các máy in nhỏ hơn, có tên là UP, với giá bán dưới 6.000 nhân dân tệ. Các máy in cá nhân như thế này đang góp phần tạo ra một phiên bản Trung Quốc của "phong trào sáng tạo" — một sự kết hợp giữa những người có sở thích và các nhà sản xuất thủ công, những người nhận thấy rằng công nghệ in 3D giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất, và đang tạo ra các doanh nghiệp sản xuất nhỏ. Phong trào maker bắt đầu ở Mỹ, nhưng hiện đang phát triển mạnh mẽ ở Trung Quốc. Các hội chợ maker hiện đang được tổ chức ở một số thành phố lớn. Các quan chức dường như rất vui mừng khuyến khích phong trào này, và một số người còn đề cập đến việc giới thiệu máy in 3D vào các trường học, nhằm khơi dậy sự quan tâm của học sinh đối với nghề kỹ sư.

In ấn 3D vẫn còn lâu mới có thể thay thế sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, tại Trung Quốc, cũng như ở Mỹ và châu Âu, công nghệ này đang thay đổi cách thức phát triển và sản xuất sản phẩm. Bằng cách giảm chi phí đầu vào, in ấn 3D có thể mở ra một thế hệ mới của các doanh nhân sản xuất Trung Quốc.