Petrovietnam mở hướng làm chủ công nghệ sản xuất bồi đắp kim loại

Ngày 9/9/2026 tại Moscow, Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam) và Phân ban Nhiên liệu thuộc Tập đoàn Năng lượng Nguyên tử Quốc gia Nga (RosatomAT) trao thỏa thuận phát triển dự án thành lập Trung tâm công nghệ bồi đắp tại Việt Nam.

Đáng chú ý, hợp tác không dừng ở việc đưa một hệ thống máy in 3D vào Việt Nam. Hai bên còn hướng tới chuẩn bị các điều kiện chuyển giao công nghệ sản xuất bột kim loại - loại vật liệu đầu vào thường được ví như “mực in 3D” - ngay trong nước.

Từ chiếc máy in đến một năng lực sản xuất mới

Với ngành dầu khí và năng lượng, giá trị của công nghệ bồi đắp nằm ở khả năng giải quyết những bài toán mà phương pháp sản xuất truyền thống mất nhiều thời gian hoặc khó thực hiện.

Thay vì bắt đầu từ một khối vật liệu lớn rồi tiện, phay, cắt bỏ phần dư, sản xuất bồi đắp tạo sản phẩm bằng cách đưa vật liệu vào từng lớp theo dữ liệu thiết kế số. Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích với những chi tiết có hình dạng phức tạp, sản phẩm cần chế tạo theo yêu cầu hoặc những bộ phận cần phục hồi sau thời gian dài vận hành.

Theo Petrovietnam, Trung tâm công nghệ bồi đắp được định hướng hỗ trợ sản xuất nhanh các chi tiết có cấu trúc phức tạp cho thiết bị khoan, thiết bị bơm; rút ngắn thời gian dừng sản xuất nhờ khả năng tạo mẫu nhanh; đồng thời phục hồi, sửa chữa thiết bị và chế tạo sản phẩm kích thước lớn.

Đây là điểm đáng chú ý hơn cả câu chuyện “in 3D”. Trong ngành năng lượng, một chi tiết hỏng không đơn giản là một phụ tùng cần thay thế. Thời gian chờ chế tạo, vận chuyển hoặc nhập khẩu có thể kéo dài quá trình bảo dưỡng và ảnh hưởng đến vận hành của cả hệ thống.

Khi một chi tiết phù hợp có thể được thiết kế, chế tạo hoặc phục hồi ngay trong nước, doanh nghiệp có thêm một phương án để rút ngắn chuỗi cung ứng.

Công nghệ sản xuất bồi đắp là gì?

Công nghệ sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing - AM) là phương pháp chế tạo sản phẩm bằng cách đưa vật liệu vào từng lớp, theo dữ liệu từ mô hình thiết kế 3D trên máy tính, cho đến khi hình thành chi tiết hoàn chỉnh. Khác với gia công truyền thống vốn cắt, phay hoặc tiện bỏ vật liệu từ một khối phôi, sản xuất bồi đắp chỉ đưa vật liệu vào nơi cần thiết, nhờ đó có thể giảm vật liệu thừa và tạo ra những cấu trúc phức tạp mà phương pháp thông thường khó thực hiện.

Sản xuất bồi đắp (AM) còn được gọi là in 3D là một quy trình sản xuất xây dựng các vật thể từng lớp một bằng cách sử dụng các mô hình 3D kỹ thuật số làm bản thiết kế. Thay vì sản xuất trừ, sản xuất bồi đắp bổ sung vật liệu để xây dựng sản phẩm cuối cùng.

Với sản xuất bồi đắp kim loại, vật liệu đầu vào thường ở dạng bột hoặc dây. Máy sẽ kiểm soát quá trình tạo hình theo từng lớp; tùy công nghệ, laser hoặc nguồn năng lượng khác có thể làm nóng chảy vật liệu để tạo thành chi tiết. Đây là lý do bột kim loại được ví như “mực in 3D”.

Nói đơn giản: nếu gia công truyền thống là “đục bỏ phần thừa để còn lại sản phẩm”, thì sản xuất bồi đắp là “xây sản phẩm lên từng lớp”. Nhờ cách làm này, công nghệ có lợi thế trong chế tạo chi tiết có hình dạng phức tạp, sản xuất số lượng nhỏ, chế tạo theo yêu cầu và phục hồi, sửa chữa một số chi tiết kim loại.

Trong thỏa thuận giữa Petrovietnam và Rosatom, công nghệ bồi đắp được định hướng ứng dụng vào sản xuất, bảo dưỡng, sửa chữa và phục hồi các thiết bị của ngành nhiên liệu - năng lượng. Trung tâm dự kiến được trang bị hệ thống in 3D kim loại sử dụng công nghệ nấu chảy laser chọn lọc (SLM) và đắp bồi laser trực tiếp (DLD), cùng thiết bị xử lý nhiệt, gia công và phòng thí nghiệm phân tích, kiểm định. Hai bên cũng đặt vấn đề xây dựng năng lực sản xuất bột kim loại tại Việt Nam.

SLM, DLD và “mực in” kim loại

Trung tâm dự kiến được trang bị các hệ thống in 3D kim loại cùng thiết bị xử lý nhiệt, gia công cơ khí sau in và hệ thống phân tích, kiểm định vật liệu.

Trong sản xuất bồi đắp kim loại, công nghệ không chỉ nằm ở chiếc máy. Chất lượng cuối cùng phụ thuộc vào cả vật liệu, dữ liệu thiết kế, thông số tạo hình, xử lý sau in và quy trình kiểm tra.

Hai hướng công nghệ được đề cập trong dự án là nấu chảy laser chọn lọc (SLM) và đắp bồi laser trực tiếp (DLD). SLM tạo chi tiết từ các lớp bột kim loại bằng nguồn laser, phù hợp với những cấu trúc phức tạp. DLD đưa vật liệu trực tiếp vào vùng tác động của nguồn năng lượng để tạo lớp vật liệu mới, có nhiều tiềm năng trong chế tạo và phục hồi các chi tiết kích thước lớn.

Vì vậy, việc xây dựng năng lực sản xuất bột kim loại tại Việt Nam có ý nghĩa quan trọng. Nó giúp bài toán chuyển giao đi sâu hơn từ sử dụng thiết bị sang làm chủ một phần chuỗi cung ứng công nghệ.

Rosatom đang xây cả hệ sinh thái bồi đắp

Rosatom không chỉ phát triển máy in 3D. Báo cáo thường niên năm 2024 của tập đoàn cho biết Rosatom đã phát triển thiết bị SLM, công nghệ đắp kim loại trực tiếp, phần mềm điều khiển và sản xuất bột kim loại; năm 2024 tập đoàn đã khởi động sản xuất bột titan và tiếp tục phát triển các loại bột hợp kim chịu nhiệt, thép không gỉ phục vụ các ngành công nghệ cao.

Doanh nghiệp Việt Nam chủ yếu phải nhập khẩu máy móc, phần mềm vận hành và phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn bột kim loại ("mực in") từ nước ngoài với chi phí đắt đỏ.

Rosatom cũng cho biết đến cuối năm 2024 đã có 7 trung tâm sản xuất bồi đắp dùng chung được mở trong mạng lưới của tập đoàn, cùng các chương trình đào tạo chuyên môn về công nghệ này.

Kinh nghiệm đó cho thấy sản xuất bồi đắp không thể phát triển chỉ bằng cách nhập máy. Đằng sau một sản phẩm in 3D kim loại là cả hệ thống gồm vật liệu, thiết kế, phần mềm, quy trình công nghệ, xử lý sau in, kiểm định và nhân lực.

Từ phụ tùng dầu khí đến thị trường khu vực

Một hướng mở rộng đáng chú ý đã được Rosatom đề cập là khả năng nội địa hóa việc lắp ráp máy in 3D tại Việt Nam để phục vụ thị trường Đông Nam Á trong tương lai.

Nếu mục tiêu này được cụ thể hóa, Trung tâm công nghệ bồi đắp sẽ không chỉ phục vụ nhu cầu nội bộ của Petrovietnam. Việt Nam có thể từng bước hình thành năng lực cung cấp thiết bị, vật liệu và dịch vụ sản xuất bồi đắp cho các ngành công nghiệp khác.

Tuy nhiên, để đi từ một thỏa thuận công nghệ đến năng lực sản xuất thực tế còn một chặng đường dài. Máy móc chỉ là phần nhìn thấy được; tiêu chuẩn vật liệu, quy trình công nghệ, kiểm định chất lượng, chứng nhận sản phẩm và đội ngũ kỹ thuật mới quyết định khả năng đưa sản phẩm bồi đắp vào những hệ thống đòi hỏi độ an toàn cao.

Với Petrovietnam, ý nghĩa lớn nhất của dự án vì thế không nằm ở việc có thêm một công nghệ “in 3D”. Đó là cơ hội thử nghiệm một phương thức sản xuất mới ngay trong ngành công nghiệp năng lượng, từ đó tạo nền tảng cho sản xuất phụ tùng theo nhu cầu, phục hồi thiết bị và từng bước nội địa hóa những mắt xích công nghệ mà Việt Nam còn phải phụ thuộc vào nguồn cung bên ngoài.