In 3D, còn được gọi là sản xuất bồi đắp, là một quy trình sản xuất tiên tiến giúp xây dựng các vật thể ba chiều bằng cách xếp lớp vật liệu dựa trên tệp mô hình kỹ thuật số. Nguyên lý hoạt động của nó vượt qua những hạn chế của sản xuất trừ truyền thống, đạt được hình dạng chính xác của các cấu trúc phức tạp thông qua điều khiển kỹ thuật số.
Quá trình in 3D cơ bản bắt đầu bằng mô hình 3D. Nhà thiết kế sử dụng phần mềm-có sự hỗ trợ thiết kế (CAD) của máy tính để tạo mô hình kỹ thuật số 3D của đối tượng mục tiêu hoặc lấy bản sao kỹ thuật số của đối tượng vật lý bằng máy quét 3D. Sau đó, phần mềm cắt chuyên nghiệp sẽ phân tách mô hình 3D thành hàng trăm đến hàng nghìn lớp dữ liệu mặt cắt ngang 2D-dọc theo trục Z{10}}. Phần mềm này tạo tập lệnh mã G{12}}có chứa các tham số như độ dày lớp và kiểu tô màu, đóng vai trò là bản thiết kế vận hành của máy in.
Trong quá trình in, máy in 3D thuộc các dòng công nghệ khác nhau sử dụng các phương pháp cụ thể để ký gửi vật liệu. Mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM) làm tan chảy sợi nhựa nhiệt dẻo bằng cách sử dụng vòi phun được làm nóng, ép đùn từng lớp theo đường dẫn đã định và hóa rắn khi làm mát. Kỹ thuật in li-tô lập thể (SLA) xử lý chính xác nhựa cảm quang dạng lỏng bằng tia UV. Quá trình thiêu kết bằng laze có chọn lọc (SLS) sử dụng chùm tia laze năng lượng cao-để làm tan chảy và liên kết các vật liệu bột theo từng điểm. Mỗi công nghệ đều tuân thủ nguyên tắc cốt lõi của "sản xuất từng lớp", kiểm soát chính xác độ dịch chuyển trục Z- của nền tảng xây dựng và các tham số lắng đọng vật liệu để đảm bảo liên kết đáng tin cậy giữa các lớp in liền kề.
Hệ thống in 3D hiện đại tích hợp các hệ thống con như điều khiển chuyển động, điều chỉnh nhiệt độ và cung cấp nguyên liệu. Cùng với cơ chế phản hồi và giám sát theo thời gian thực,-chúng cho phép xây dựng các bản dựng có độ chính xác-cao với độ dày lớp chỉ ở mức 10 micron. Công nghệ này đang thể hiện giá trị mang tính cách mạng trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, cấy ghép y tế và sản xuất linh kiện chính xác. Tỷ lệ sử dụng vật liệu đáng chú ý của nó vượt quá 95% đang thúc đẩy sự chuyển đổi của ngành sản xuất theo hướng số hóa và cá nhân hóa.
