Nghiên cứu, thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH TRONG LĨNH VỰC Y TẾ NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Th S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Trần Gia Huy 1711040523 17DCKA2 Hoàng Hiếu 1711040521 17DCKA2 Tp Hồ Chi Minh, tháng 9 năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công t.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH TRONG LĨNH VỰC Y TẾ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S PHẠM BÁ KHIỂN Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trần Gia Huy 1711040523 17DCKA2 Hoàng Hiếu 1711040521 17DCKA2 Tp Hồ Chi Minh, tháng năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) Hoàng Hiếu LỜI CẢM ƠN Khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp lúc nhóm gần kết thúc thời gian học tập trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh Khoảng thời gian học tập nghiên cứu Trường giúp cho nhóm hiểu yêu quý nơi nhiều Nhà trường Thầy Cô truyền đạt cho nhóm kiến thức chun mơn mà giáo dục cho em lý tưởng, đạo đức sống Đây hành trang thiếu cho sống nghiệp nhóm sau Nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất Q Thầy Cơ tận tình bảo, dẫn dắt nhóm đến ngày hơm để vững bước đường học tập làm việc sau Đồ án tốt nghiệp đánh dấu việc hoàn thành năm tháng miệt mài học tập nhóm Và đồ án đánh dấu trưởng thành đường học tập nhóm Qua nhóm xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên tạo điều kiện để nhóm hồn thành khóa học Cuối cùng, nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Bá Khiển với nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi định hướng đắn kịp thời Thầy giúp nhóm nhiều trình thực đồ án Sinh viên thực Hoàng Hiếu MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Lý chọn đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP .5 2.1 Tổng quan đề tài 2.2 Tình hình nước: 2.3 Tình hình giới: 2.4 Vấn đề tồn hướng giải vấn đề 10 CHƯƠNG : PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 11 3.1 Mục tiêu đề tài 11 3.2 Phương pháp nghiên cứu 11 3.3 Yêu cầu kỹ thuật máy in 3D y tế 12 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ .14 4.1 Chọn kết cấu mơ hình 14 4.2 Tính tốn, thiết kế, lựa chọn chi tiết mơ hình 16 4.2.1 Các loại cấu truyền động 16 4.2.2 Tính tốn chọn động cho máy in .19 4.2.3 Động bước 42 (Step motor): 23 4.2.4 Động bước 57 (Step motor) – pha, dây .25 4.3 Tính tốn, thiết kế khí 27 4.3.1 Thiết kế cụm khí trục xy: 27 4.3.2 Thiết kế cụm khí trục z: 32 4.3.3 Phần khung máy: 38 4.4 Linh kiện điện tử hệ thống điều khiển 40 4.4.1 Module điều khiển động bước A4988: 40 4.4.2 Board Mạch MKS Gen L V2.0 43 CHƯƠNG : THI CÔNG .47 5.1 Mô trình chuyển động máy in 3D 48 5.2 Phần mềm điều khiển 52 CHƯƠNG : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾ LUẬN 57 6.1 Kết đạt 57 6.2 Kết luận 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .61 PHỤ LỤC BẢN VẺ 62 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Tạo mẫu nhanh y tế .1 Hình Máy in 3D sinh học Hình Các mơ tạo mẫu máy In 3D Hình 2 Xương đùi vật liệu PEEK in 3D Hình Bộ phận tai người in 3D Hình Bàn tay phải in 3D Hình Máy In 3D có mơi trường vơ trùng .11 Hình Cơng nghiệp phun sinh học 12 Hình Mơ hình máy in 3D 14 Hình Sơ đồ nguyên lí hoạt động má 15 Hình Truyền động vít me đai ốc 16 Hình 4 Cấu tạo vít me bi 18 Hình Bàn trượt xy vitme .18 Hình Động bước 19 Hình Sơ đồ nguyên lý động servo DC hồi tiếp 20 Hình Động xoay chiều .21 Hình Động bước 42 24 Hình 10 Động 42 25 Hình 11 Thơng số kích thước động 42 25 Hình 12 Động bước 57 26 Hình 13 Thông số bàn trượt Y 28 Hình 14 Thơng số bàn trượt X 29 Hình 15 Kết cấu cụm XY 29 Hình 16 Tấm nhơm in 30 Hình 17 Tấm bích trượt 30 Hình 18 Cụm bàn trượt XY 31 Hình 19 Xi lanh điện 33 Hình 20 Xi lanh trục Z 35 Hình 21 Cụm cơm khí trục z 36 Hình 22 Khung máy 38 Hình 23 Kích thước nhơm định hình 39 Hình 24 Bản vẻ khung máy 39 Hình 25 Bu lơng, ke góc, trượt 40 Hình 26 Driver động A4988 40 Hình 27 Sơ đồ mạch điện driver động A4988 .41 Hình 28 Các chế độ điều khiển 42 Hình 29 Board Mạch MKS Gen L V2.0 43 Hình 30 Kích thước board MKS Gen V2 45 Hình 31 Sơ đồ chân mks gen v2 .45 Hình 32 Hệ thơng nối dây hệ thống 46 Hình Mơ hình thiết kế 3D 47 Hình Quy trình vận hành máy 48 Hình Giao diện phần mềm Inventor 49 Hình Hộp thoại Place Constraint 49 Hình 5 Hộp thoại Animate constraint .51 Hình Giao diện phần mềm Cura 52 Hình Hộp thoại Cura 53 Hình Hộp thoại nâng cao Cura 54 Hình Sản phẩm lỗ tai in thử 56 Hình Máy in 3D sinh học .57 Hình Hình ảnh thực tế máy in 3D 58 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 ... nghiệp hàng loạt đại tạo mẫu nhanh Việc tạo mẫu nhanh để nhanh chóng chuyển từ ý tưởng thiết kế vật thể thật quan trọng Ứng dụng tạo mẫu nhanh nhanh chóng mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác, tác động... đ? ?y, nhờ phát triển ứng dụng công nghệ in 3D thành tựu ngành công nghệ vật liệu thay y sinh học Hình 1 Tạo mẫu nhanh y tế (Nguồn Internet) Mục đích phương pháp tạo mẫu nhanh tạo mẫu ý tưởng, mơ hình... tạo mẫu nhanh lĩnh vực Y sinh chưa phát triển nước sản phẩm khuôn khổ đề tài khoa học, công nghệ cấp nhà nước phát triển công nghệ phục vụ Y tế Đa phần tạo mẫu từ m? ?y gia công chi mẫu 3D m? ?y tính