Tin tức

Tiết kiệm 70% chi phí, 90% thời gian: In 3D Đồ Gá vs. CNC – Lựa chọn nào cho doanh nghiệp 2025?

Tiết kiệm 70% chi phí, 90% thời gian: In 3D Đồ Gá vs CNC – Lựa chọn nào cho doanh nghiệp?

Trong sản xuất, thời gian và chi phí chế tạo đồ gá (jigs & fixtures) luôn là bài toán nan giải. Gia công CNC truyền thống có thể mất hàng tuần và tốn kém, trong khi công nghệ in 3D hứa hẹn chỉ mất vài giờ với chi phí rẻ hơn đáng kể.

Vậy, thực tế tại Việt Nam, con số tiết kiệm là bao nhiêu và khi nào doanh nghiệp nên chọn CNC hay in 3D?

Bài viết này sẽ so sánh chi tiết, dựa trên số liệu thực tế, để giúp các kỹ sư R&D và chủ doanh nghiệp lựa chọn giải pháp tối ưu nhất cho nhà xưởng của mình.

Bối cảnh: “Cơn sốt ngầm” In 3D Đồ Gá tại Việt Nam

Khác với 5-10 năm trước, in 3D giờ đây không chỉ là công cụ tạo mẫu. Nó đã trở thành một công cụ sản xuất thực thụ, và xu hướng này đang rất rõ rệt.

  • Tại Việt Nam: Các doanh nghiệp sản xuất, cơ khí chính xác đang đứng trước áp lực phải tối ưu chi phí và tăng tốc độ. Báo Chính Phủ từng ghi nhận in 3D giúp “giảm chi phí tạo mẫu, từ đó giảm chi phí và thời gian sản xuất”. Thực tế, một đồ gá CNC đơn giản tại Việt Nam có chi phí gia công tối thiểu ~800.000 VNĐ/chi tiết (chưa kể vật liệu). Trong khi đó, các dịch vụ in 3D chuyên nghiệp và các máy in 3D công nghiệp (như của Hoài Tín) đang cung cấp giải pháp thay thế nhanh chóng với chi phí vật liệu thấp hơn nhiều.
  • Trên Thế giới: Đây là xu hướng toàn cầu. Formlabs báo cáo rằng doanh nghiệp có thể giảm tới 90% thời gian và 90% chi phí khi chuyển sang in 3D đồ gá. Massivit3D cũng nhấn mạnh, một đồ gá CNC có thể mất hàng tuần để hoàn thành, trong khi in 3D chỉ cần vài giờ hoặc vài ngày.

So sánh Chi phí In 3D đồ gá vs CNC: Bài toán 1 vs 10

Đây là phần cốt lõi mà các nhà quản lý quan tâm nhất: Chi phí thực tế.

1. Chi phí Gia công CNC (Truyền thống)

Chi phí CNC cao không chỉ nằm ở vật liệu (phôi kim loại). Nó bao gồm:

  • Lập trình CAM: Chi phí giờ công kỹ sư để lập trình đường chạy dao.
  • Thiết lập máy (Setup): Thời gian “chết” để gá đặt phôi, set dao. Đây là chi phí cố định, dù bạn làm 1 hay 10 chi tiết.
  • Hao hụt vật liệu: CNC là gia công trừ, bạn trả tiền cho cả khối phôi lớn và phần bị cắt bỏ (phoi).
  • Nhân công: Cần thợ lành nghề vận hành máy.

Với sản lượng nhỏ (dưới 10 chiếc), chi phí setup và lập trình bị đội lên rất cao. Xometry chỉ ra rằng: “Thông thường linh kiện CNC có giá gấp 5 đến 10 lần so với in 3D cho cùng một thiết kế phức tạp”.

2. Chi phí In 3D Đồ Gá

In 3D đồ gá thắng tuyệt đối ở chi phí cho sản lượng nhỏ (low-volume).

  • Không phế liệu: Là sản xuất bồi đắp, máy chỉ đắp vật liệu ở nơi cần thiết.
  • Không chi phí Setup/Lập trình: Từ file CAD đến máy in chỉ mất vài phút, không cần lập trình CAM phức tạp.
  • Vận hành tự động: Máy in 3D (như FDM/FFF) có thể chạy 24/7 mà không cần người giám sát liên tục, giảm chi phí nhân công (theo LuxCreo).

Ví dụ thực tế: Một đồ gá cỡ trung bình gia công CNC từ nhôm tại Việt Nam có thể tốn 1.500.000 VNĐ. Nếu in 3D bằng vật liệu PETG hoặc Nylon Carbon, chi phí vật liệu và điện năng có thể chỉ khoảng 200.000 – 400.000 VNĐ.

Bảng so sánh chi phí (Kịch bản: 1 đồ gá phức tạp)

Tiêu chí Gia công CNC (Nhôm) In 3D (Nylon Carbon)
Chi phí vật liệu Cao (Tính cả phôi) Thấp (Chỉ tính vật liệu sử dụng)
Chi phí Lập trình/Setup Rất cao (Cố định) Gần như bằng 0
Chi phí nhân công Cao (Cần thợ lành nghề) Thấp (Tự động hóa)
Tổng chi phí ước tính 1.500.000 VNĐ 400.000 VNĐ
Kết quả Tiết kiệm ~73%

So sánh Thời gian In 3D đồ gá vs CNC: Cuộc đua “Time-to-Market”

Thời gian là tiền bạc, đặc biệt là trong giai đoạn R&D và tối ưu dây chuyền.

1. Gia công CNC: Chờ đợi là Hạnh phúc?

Quy trình CNC tốn thời gian ở nhiều khâu:

  1. Gửi bản vẽ.
  2. Chờ báo giá (vài giờ – 1 ngày).
  3. Chờ xếp lịch máy (1 – 3 ngày, nếu xưởng bận).
  4. Lập trình CAM (vài giờ).
  5. Gia công và hoàn thiện (1 ngày).

Tổng thời gian từ lúc có thiết kế đến lúc cầm được đồ gá trên tay thường mất từ 3 ngày đến vài tuần (theo Massivit3D).

2. In 3D: Từ ý tưởng đến Hiện thực trong 24 giờ

Quy trình của in 3D đồ gá cực kỳ nhanh gọn:

  1. Thiết kế CAD.
  2. Đưa file vào phần mềm (vài phút).
  3. In qua đêm (8 – 12 giờ).
  4. Sáng hôm sau có đồ gá để thử nghiệm.

Theo các công ty in 3D ghi nhận công nghệ in 3D giúp giảm tới 92% thời gian sản xuất so với phương pháp truyền thống. Formlabs cũng có case study rút ngắn thời gian từ 6 tuần xuống còn vài ngày.

Tăng tốc vòng lặp R&D: “Vũ khí bí mật”

Đây là lợi ích lớn nhất. Nếu đồ gá CNC bị sai (chỉ cần lệch 0.5mm), bạn phải lặp lại quy trình (và chi phí) tốn kém mất vài ngày.

Với in 3D, nếu đồ gá chưa tối ưu, kỹ sư R&D có thể:

  • 15:00: Nhận phản hồi, sửa file CAD.
  • 16:00: Bắt đầu lệnh in mới.
  • 08:00 (hôm sau): Có phiên bản mới để thử nghiệm.

Khả năng lặp vòng thiết kế nhanh (fast iteration) này giúp giảm thời gian chết (downtime) của dây chuyền và đẩy nhanh tốc độ ra mắt sản phẩm (Time-to-Market).

Chất lượng & Linh hoạt: Khi In 3D “Vượt mặt” CNC

Nhiều người cho rằng CNC bền bỉ và chính xác hơn, nhưng điều này không còn đúng tuyệt đối.

1. Trọng lượng & Công thái học (Ergonomics)

Đây là ưu điểm “ăn tiền” của in 3D mà ít người nói tới.

  • CNC: Đồ gá kim loại rất nặng. Một công nhân lắp ráp phải nâng một đồ gá nhôm/thép nặng 3-5kg hàng trăm lần mỗi ngày, gây mệt mỏi và tăng nguy cơ tai nạn lao động.
  • In 3D: Đồ gá in bằng vật liệu composite (như Nylon Carbon) có thể nhẹ hơn 50% so với nhôm nhưng vẫn đảm bảo độ cứng. Điều này giúp công nhân thao tác dễ dàng, an toàn và tăng năng suất.

2. Tự do thiết kế (Design Freedom)

  • CNC: Bị giới hạn bởi dao cắt và trục máy. Các thiết kế thường “cồng kềnh, nặng nề” (theo LuxCreo) để dễ gia công.
  • In 3D: Có thể tạo ra các hình dạng hữu cơ, đường cong, cấu trúc lattice (rỗng) để tối ưu vật liệu mà vẫn cứng vững. Kỹ sư có thể thiết kế các tay cầm ergonomic (công thái học) vừa vặn với tay người dùng.

3. Độ chính xác và Độ bền

  • CNC: Vẫn là vua về độ chính xác (micron) và chịu nhiệt/lực cực cao (đồ gá hàn, gá kẹp phôi).
  • In 3D: Độ chính xác hiện nay (~0.1mm) là đủ tốt cho hầu hết các ứng dụng gá lắp, định vị, kiểm tra. Về độ bền, các vật liệu như Nylon Carbon Fiber, PEEK, hay PETG có độ bền cơ học, kháng hóa chất tuyệt vời, đủ sức thay thế nhôm trong nhiều ứng dụng.

Khi nào nên chọn In 3D đồ gá, khi nào chọn CNC?

Không có công nghệ nào tốt nhất, chỉ có công nghệ phù hợp nhất.

Bảng Quyết định nhanh

Tiêu chí Nên chọn In 3D Đồ Gá Nên chọn Gia công CNC
Sản lượng 1 – 100 chiếc (R&D, tùy chỉnh) 500+ chiếc (Hàng loạt, ổn định)
Tốc độ cần Gấp (Vài giờ – 2 ngày) Không gấp (Vài ngày – vài tuần)
Thiết kế Phức tạp, ergonomic, nhẹ Đơn giản, dạng khối
Yêu cầu vật liệu Nhựa kỹ thuật, Composite (Carbon) Kim loại (Thép, Nhôm), chịu nhiệt > 250°C
Yêu cầu chính xác Tốt (± 0.1mm) Siêu cao (± 0.01mm)
Mục đích Đồ gá R&D, gá lắp ráp, gá kiểm tra Đồ gá hàn, gá kẹp phôi (chịu lực lớn)

Giải pháp “Hybrid”: Chiến lược của Doanh nghiệp Thông minh

Xu hướng hiệu quả nhất hiện nay là kết hợp (Hybrid):

  1. Giai đoạn R&D: Dùng In 3D để chế tạo nhanh 5-10 phiên bản đồ gá, thử nghiệm liên tục trên chuyền để tìm ra thiết kế tối ưu nhất.
  2. Giai đoạn Sản xuất:
    • Loạt nhỏ/Tùy chỉnh: Tiếp tục dùng In 3D.
    • Hàng loạt/Chịu lực cao: Dùng thiết kế đã được tối ưu đó để đặt Gia công CNC hàng loạt bằng kim loại.

Cách tiếp cận này giúp bạn tận dụng tốc độ của in 3D và sự bền bỉ của CNC, tối ưu hóa toàn diện chi phí và thời gian.

Kết luận: In 3D là Hiện tại, không phải Tương lai

Thực tế tại Việt Nam cho thấy, với đồ gá số lượng nhỏ hoặc thiết kế phức tạp, in 3D đang chiếm ưu thế vượt trội về thời gian (nhanh hơn tới 90%) và chi phí (rẻ hơn 70-90%) so với CNC truyền thống.

Trong bối cảnh Công nghiệp 4.0, doanh nghiệp nào nhanh nhạy ứng dụng in 3D để tối ưu đồ gá, dụng cụ sản xuất sẽ có lợi thế cạnh tranh cực lớn về tốc độ đổi mới và chi phí vận hành.

Bạn có đang đối mặt với bài toán tối ưu đồ gá?

Các kỹ sư của Hoài Tín có kinh nghiệm chuyên sâu về cả máy móc và vật liệu kỹ thuật (Nylon Carbon, PEEK, PETG).

Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn giải pháp máy in 3D hoặc vật liệu phù hợp nhất, giúp bạn chế tạo đồ gá nhanh hơn, rẻ hơn và hiệu quả hơn.