Thiết kế chế tạo máy in 3D

Trong nghiên cứu này, một máy in 3D XY lõi mini được thiết kế và chế tạo với kích thước lớn 200x200x150 mm. Máy được kiểm tra nhiều khía cạnh như: tốc độ, dung sai, bề mặt… Kết luận để đạt chất lượng sản phẩm cao nhất nên cho máy chạy ở tốc độ 30 mm / s với sai số 0,1 mm.

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY IN 3D Lê Văn Nghiêm, Hà Đức Hiếu, Nguyễn Minh Tiến, Phạm Phú Thành* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP.Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: ThS Lê Hồng Hiệu TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, máy in 3D XY lõi mini thiết kế chế tạo với kích thước lớn 200x200x150 mm Máy kiểm tra nhiều khía cạnh như: tốc độ, dung sai, bề mặt… Kết luận để đạt chất lượng sản phẩm cao nên cho máy chạy tốc độ 30 mm / s với sai số 0,1 mm Từ khóa: 3D printer, core XY printer, mini 3D printer GIỚI THIỆU In 3D Cách mạng Công nghiệp đến gần với thực tế hàng ngày cho người tiêu dùng nhà thiết kế (Anthony Simons 2019) In 3D công nghệ tạo mẫu nhanh (Ali Kamrani and Emad Abouel Nar 2009, Grzegorz Budzik et al 2011), sản phẩm tạo thành từ lớp in (NgocHien Tran et al 2017) Ngày nay, tạo mẫu nhanh có nhiều ứng dụng lĩnh vực khác như: khí, kỹ thuật tơ, cơng nghiệp y tế… (D K Shinde et al 2017) Trong nghiên cứu này, phát triển thành công máy in 3D XY lõi mini (Hình 1a, b) Máy thiết kế để đạt chất lượng sản phẩm in tốt với độ xác cao, tốc độ bề mặt với kích thước tổng thể 350 x 350 x 400 mm Hình Thiết kế chiến lược máy: máy in 3D XY lõi mini tạo mẫu (a) sau chế tạo 151 (b) PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH 2.1 Phân tích ứng suất Máy sau thiết kế mô phần mềm SolidWorks Máy hỗ trợ tải Chúng giả định giá đỡ cứng (còn gọi giá đỡ cố định) tải trọng kéo 100000N phân bố đồng 2.2 Hiệu in Máy in chạy tốc độ khác nhau: 30 mm / s, 90 mm / s 200 mm / s để xác định ảnh hưởng tốc độ đến thời gian in, độ xác, chất lượng bề mặt chọn tốc độ phù hợp cho mục đích cụ thể KẾT QUẢ Fig Ứng suất (a) chuyển vị (b) tác dụng tải trọng lên khung dầm máy 152 Fig Kết in Các mẫu (a), độ xác (b) thời gian in (c) với tốc độ khác kích thước in (d) Kết mô SolidWorks cho thấy phân tích ứng suất chuyển vị khung máy Kết cấu khung có giá trị ứng suất cục chuyển vị thấp, điều cho thấy khung máy ổn định chắn, chịu lực tác dụng Có thể thấy tăng từ 30 mm / s đến 200 mm / s, chất lượng bề mặt bị giảm (Hình 2a) Rõ ràng độ nhám ngày tăng Hơn nữa, độ xác giảm từ 0,1 mm xuống 0,24 mm (Hình 2b) Tuy nhiên, thời gian in giảm từ khoảng 18 phút xuống 10 phút (Hình 2c) Như vậy, kết luận tốc độ in chất lượng sản phẩm tốt In với tốc độ thấp (30 mm / s) cho bề mặt mịn phù hợp với chi tiết cần độ xác thẩm mỹ cao Tốc độ trung bình (90 mm / s) thích hợp cho phận không cần bề mặt chất lượng cao Tốc độ cao (200 mm / s) sử dụng cho phận khơng thể nhìn thấy phận lắp ráp Tốc độ in tối ưu từ 30 mm / s đến 90 mm / s để có độ xác chất lượng bề mặt cao Hơn nữa, kích thước in tiến hành để có giá trị chạy máy tốt kích thước 200 x 200 x 150 mm (Hình 2d) Nó cho thấy chất lượng sản phẩm có chút thay đổi với chiều cao Từ đến 50 mm, sản phẩm in đẹp mịn, khoảng in tối ưu máy Từ 50 đến 100 mm, sản phẩm bắt đầu có hạt nhựa li ti chảy ra, sản phẩm cần chất lượng bề mặt cao dải in 153 sử dụng tốt Từ 100 đến 150 mm, sản phẩm xuất vết chảy nhựa nhỏ đảm bảo độ cứng KẾT LUẬN Một máy in 3D XY lõi mini thiết kế phát triển cách sử dụng phận in vật liệu lãng phí Kích thước xây dựng tổng thể máy in 3D 350 mm x 350 mm x 400 mm Máy in chạy tốc độ khác nhau: 30 mm / s, 90 mm / s 120 mm / s thể độ xác cao với dung sai khoảng 0,1 mm, 0,18 mm 0,24 mm Kích thước in tối ưu máy 200 x 200 x 150 mm Các kết thí nghiệm cho thấy máy in 3D mini core XY hoạt động hiệu hiệu nên máy lựa chọn cho nhiều ứng dụng, đặc biệt công nghệ tạo mẫu TÀI LIỆU THAM KHẢO Anthony Simons, Kossi L M Avegnon, and Cyrus Addy (2019), Design and Development of a Delta 3D Printer Using Salvaged, Journal of Engineering, Volume 2019, Article ID 5175323, pages https://doi.org/10.1155/2019/5175323 Ali Kamrani and Emad Abouel Nar, Rapid prototyping: Theory and currently a lecturer of faculty of Electrical and Practice, Springer, 2006 Electronic Engineering, UTC Grzegorz Budzik, “The use of the rapid prototyping method for the interests include power electronic, manufacture and examination of gear wheels,” 2011, in Advanced measurement technique and technical Applications of Rapid Prototyping Technology in Modern diagnosis, Engineering, InTech publisher, 2011 Ngoc-Hien Tran, Van-Cuong Nguyen, Van-Nghia Nguyen, 2017, Study on Design and Manufacture of 3D Printer based on Fused Deposition Modeling Technique, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), ISSN: 2249 – 8958, Volume-6 Issue-6, August 2017 Vinod G Gokhare, D N Raut, D K Sindle, 2017, International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), ISSN: 2278-0181, Vol Issue 06, June – 2017 154 ... đảm bảo độ cứng KẾT LUẬN Một máy in 3D XY lõi mini thiết kế phát triển cách sử dụng phận in vật liệu lãng phí Kích thước xây dựng tổng thể máy in 3D 350 mm x 350 mm x 400 mm Máy in chạy tốc độ... 0,24 mm Kích thước in tối ưu máy 200 x 200 x 150 mm Các kết thí nghiệm cho thấy máy in 3D mini core XY hoạt động hiệu hiệu nên máy lựa chọn cho nhiều ứng dụng, đặc biệt công nghệ tạo mẫu TÀI LIỆU... tích ứng suất Máy sau thiết kế mô phần mềm SolidWorks Máy hỗ trợ tải Chúng tơi giả định giá đỡ cứng (cịn gọi giá đỡ cố định) tải trọng kéo 100000N phân bố đồng 2.2 Hiệu in Máy in chạy tốc độ