Khi đầu tư hàng chục triệu đô la Mỹ cho Chương trình Đào tạo Đắp lớp từ tiểu học tới đại học, GE cũng gieo mầm và chuẩn bị cả một thế hệ kỹ sư mới cho tương lai.

Giáo sư chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Bart Prorok của Đại học Auburn. Ảnh: Marcus Kluttz

Hai năm trước, giáo sư chuyên ngành kỹ thuật vật liệu Bart Prorok của Đại học Auburn ở Alabama đã quyết định đưa công nghệ sản xuất đắp lớp (hay còn gọi là kỹ thuật in 3D) vào giáo trình giảng dạy sinh viên nhằm giúp họ sẵn sàng cho tương lai. Tuy nhiên, sở hữu một cỗ máy đắp lớp kim loại thương mại nằm ngoài tầm với của ông vì giá quá cao. Một cỗ máy như vậy có giá hàng trăm nghìn hay thậm chí hàng triệu đô la Mỹ.

Prorok cùng hai đồng nghiệp Louis Payton và Tony Overfelt đã tự chế tạo cỗ máy của riêng họ. Kết hợp máy hàn MIG1 để làm tan chảy dây kim loại mỏng trong môi trường CO2 kín và một hệ thống máy CNC2 thường được dùng trong công nghệ tự động hóa, họ đã chế tạo được một mẫu máy in có thể sản xuất bằng cách chồng từng lớp kim loại nung chảy bằng MIG lên nhau. Sinh viên không thể dùng mẫu máy này để chế tạo những sản phẩm phức tạp nhưng bắt đầu hiểu rõ những khái niệm, quy trình cơ bản. “Bạn có thể dạy sinh viên trên lớp, nhưng họ chỉ tiếp thu được kiến thức khi thực sự thực hành,” Prorok nói.

Năm ngoái, Prorok và Overfelt đã ứng tuyển vào chương trình Đào tạo Đắp lớp của GE. Auburn trở thành một trong tám trường đại học được nhận một cỗ máy in 3D kim loại tối tân từ Concept Laser, một công ty thuộc GE. Máy này sử dụng tia laser để đắp từng lớp bột kim loại với nhau theo file thiết kế trên máy tính.

Những khối Lego bằng kim loại được in từ máy in mới của GE. Nguồn ảnh: Marcus Kluttz.

Khi chiếc máy được đưa tới trường vào tháng 12 vừa qua, Prorok và sinh viên của ông thích thú tập trung xung quanh sản phẩm đầu tiên – một chiếc cánh quạt máy bơm lắp cho máy ly tâm. “Tất cả chúng tôi đã rất kinh ngạc,” Prorok cho biết.

Từ đó, ông để sinh viên tự do thiết kế bằng trí tưởng tượng của họ nhưng “trong khuôn khổ” vì dù tin rằng con người sẽ học được nhiều điều từ những sai lầm, Prorok không muốn phí phạm thứ bột kim loại quý giá vào những dự án chắc chắn sẽ thất bại. Sinh viên của ông đang nghiên cứu chế tạo mắt lưới kim loại dùng để cố định các bộ phận cấy ghép trong y tế. Những người mới bắt đầu học về máy in 3D kim loại (DMLM) sẽ học cách chế tạo những khối Lego. “Khi bọn trẻ cấp 3 đến thăm quan phòng thí nghiệm, chúng luôn thích thú ngắm những khối Lego bằng kim loại,” Prorok kể.

Ngoài máy DMLM, GE Additive đã phân phối hơn 400 máy in 3D nhựa đến các trường tiểu học, trung học và phổ thông trên khắp thế giới trong năm ngoái. Họ ước tính, khoảng 180.000 học sinh có khả năng sử dụng máy in 3D nhờ Chương trình Đào tạo Đắp lớp. GE dự định đầu tư US$10 triệu cho chương trình này trong 5 năm. Thông tin chi tiết về điều kiện các trường muốn ứng cử được đăng tải trên trang chủ của GE Additive.

Greg Morris, nhân viên quản lý về công nghệ đắp lớp ở GE Aviation, đã lên ý tưởng về chương trình này nhằm thu hút nhiều học sinh tham gia chương trình giáo dục STEM. “Chúng tôi muốn thu hút sự chú ý của các em và chứng minh rằng khoa học rất thú vị,” Morris cho biết.

Với sinh viên đại học, anh hy vọng những chiếc máy in 3D sẽ giúp họ phát triển những kỹ năng cần thiết để tìm việc trong lĩnh vực sản xuất đắp lớp. Công ty của Morris – Morris Technologies – là một công ty đi đầu trong các công nghệ đắp lớp. Nhân viên công ty đã làm việc với GE Aviation để thiết kế và chế tạo vòi phun nhiên liệu bằng công nghệ in 3D cho động cơ LEAP. Mẫu thiết kế kết hợp hơn 20 bộ phận thành một bộ phận có trọng lượng nhẹ hơn 25% so với mẫu vòi phun nhiên liệu sản xuất bằng phương pháp truyền thống. GE mua Morris Technologies năm 2012.

Ngày nay, GE sản xuất vòi phun nhiên liệu LEAP tại Auburn, Alabama, cách lớp học của Prorok không xa. “Tôi nghĩ một số sinh viên sẽ làm việc ở đó,” Prorok nói. Ngày càng có nhiều sinh viên được học về sản xuất đắp lớp thông qua máy in 3D trong phòng học, những sinh viên của Prorok chỉ là lớp đầu tiên.

Bạn có thể nộp hồ sơ vào Chương trình Đào tạo Đắp lớp tại đây.

Theo Dorothy Pomerantz

Cánh quạt của máy bơm lắp cho máy ly tâm đã làm Prorok và sinh viên kinh ngạc. Nguồn ảnh: Marcus Kluttz

1 Metal inert gas (MIG) welder: máy hàn điện tử dùng phương pháp hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ (Argon hoặc Heli) mà điện cực chính là dây hàn nóng chảy được cấp tự động vào vật hàn, đặc biệt được bổ sung bộ cấp dây để cùng với kim loại nóng chảy đông đặc kết tinh tạo mối hàn.

2 CNC: computer numerial control, máy tiện cơ khí điều khiển bằng máy tính

BÌNH LUẬN CỦA BẠN