Học tập tích cực, trải nghiệm thông qua đồ án thiết kế, chế tạo và đánh giá thông số vận hành máy in 3d theo công nghệ FDM

NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI HỌC TẬP TÍCH CỰC, TRẢI NGHIỆM THÒNG QUA ĐỒ ÁN THIÉT KỂ, CHÉ TẠO VÀ’đánh giá thơng số vận hành máy in 3D THEO CƠNG NGHỆ FDM PROJECT- AND CASED-BASED ACTIVE LEARNING THROUGH ENGINEERING PROJECT OF DESIGN, MANUFACTURE, AND EVALUATION OF PROCESSING PARAMETERS FOR FDM-BASED 3D PRINTERS Nguyễn Quốc Việt CưÒTig1, Huỳnh Hữu Nghị2, Nguyễn Vũ Anh Duy3, Nguyễn Văn Năm4, Nguyễn Hữu Thọ3 'Khoa Cơng nghệ Cơ khí, Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phấm TP Hồ Chí Minh 2Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 3Khoa Kỳ thuật - Công nghệ, Trường Đại học Nguyền Tất Thành, TP Hồ Chí Minh 4Trường Cao đẳng Giao thơng Vận tải Trung ương III, TP Hồ Chí Minh TÓM TẤT Chế tạo san phâm phương pháp đắp dần vật liệu đóng vai trị quan trọng trình thiêt kê, chê tạo phát triền sản phàm công nghệ cốt lõi cách mạng cơng nghiệp 4.0 Trong sổ đó, cơng nghệ lảng đọng vật liệu (FDM - Fused Deposition Modeling) cơng nghệ phơ biên nhát Nó áp dụng vào lĩnh vực giáo dục, đào tạo nước ta nham kích thích trình học tập tích cực cùa học sinh - sinh viên ưu điểm chi phi thấp, vật liệu không độc hại, kết cấu mảy đơn giản, an toàn, de sử dụng Nghiên cứu trình bày phương pháp học tập tích cực cho sinh viên thơng qua dự án thiết kế, che tạo đánh giá thông số vận hành cùa máy in 3D sử dụng vật liệu nhựa PLA (Poly Acid) Bài báo hướng dan cụ the quy trình từ thiêt kê mơ hình 3D, tạo tệp liệu STL, thiết kê hệ thống truyền động, phần từ - điêu khiên, thiêt lập thông sơ q trình vận hành, đánh giá chất lượng, thời gian chế tạo sàn phâm nhăm hô trợ người học thực theo bước đê hoàn thiện kỹ cần thiết Sản phàm đạt trình tạo mau bảng cơng nghệ in 3D cho thấy người học đirợc tăng cường học tập chu động, tích cực góp phần hình thành nhiều kỹ quan trọng khác kỹ làm việc nhóm, kỹ giải van đề tư thiết kế sản phẩm Từ khóa: Tạo mẫu nhanh: Học tập tích cực; Máy in 3D; FDM ABSTRACT Rapid prototyping by additive manufacturing plays an important role in the design and manufacturing process and is the core technology’ of the 4.0 industrial revolution Among them, Fused Deposition Modeling is the most popular technology: It has been being applied in the field of education and training to stimulate the active learning process of students due to advantages ISSN 2615-9910 126 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, SỐ 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI such as low cost, non-toxic materials, structure of machine is simple, safe, easy to use This study presents an active learning method for students through a project to design, manufacture and evaluate the operating parameters of a 3D printer using Poly Acid (PLA) plastic materials This paper specifically guides the process from designing 3D models, creating STL data files, designing transmission systems, mechanical and control elements, installing a set of operating process parameters, and quality’ assessment, printing time, etc to support learners to follow step by step to perfect the necessary skills The products obtainedfrom the 3D printed product prototyping process show that learners have enhanced their ability to learn actively and actively and contribute to the formation of many other essential soft skills such as team-work, problem-solving and design thinking Keywords: Active learning; 3D printer; Rapid prototyping; FDM nghệ sinh viên nhằm phát triền kỹ học GIỚI THIỆU tập suốt đời (life-long learning) Nhờ vào in 3D, Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 tác động mạnh mẽ đến lĩnh vực, từ sản xuất công nghiệp đến đời sống xà hội nhiều quốc gia giới Trong bối cảnh đó, nước ta đẩy mạnh việc tiếp thu ứng dụng tri thức nhàm phát triển đất nước xây dựng, đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho xã hội từ nhiều đối tượng khác người bắt đầu, người chuyển đồi nghề nghiệp, bổ sung, nâng cao trình độ đào tạo lại Ngồi ra, việc đào tạo ngành nghề thách thức lớn Trên giới, công nghệ in 3D đưa vào giáng dạy khối kỳ thuật - cơng nghệ nhằm mang lại nhìn trực quan, dề hiểu thực tế cho người học Cơng nghệ in 3D có quy trình đon giản hồn thiện, tích hợp nhiều kiến thức liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỳ thuật tốn học thơng qua việc người học thiết kế, chế tạo thiết bị in 3D, từ chế tạo đánh giá chất lượng sản phẩm lớp học, hình thành giai pháp phát triển sản phâm Phương pháp kích thích thích thú học tập, rèn luyện kỳ làm việc theo nhóm, kỳ giải vấn đề, kỳ tự học, tự nghiên cứu giúp phát huy khả sáng tạo, tiếp cận công người học tiếp xúc sớm với mơ hình mẫu mơ mơ hình CAD, CAE (phân tích kỳ thuật), mơ chế tạo trình in trước dạy triển khai thực tế Trong đó, nước ta, nhiều học phần cùa chương trình đào tạo nhiều trường vần tập trung vào giảng dạy kiến thức cách thụ động Điều làm cho người học thiếu nhiều kỹ tích hợp kỳ phân tích giải vấn đề độc lập, kỳ làm việc nhóm Trong đó, phương pháp học tập giảng dạy tích cực, chủ động thời kì trang bị cho người học kiến thức kỳ tích hợp nhằm đáp ứng yêu cầu ngày cao thị trường sử dụng lao động Bài báo trình bày quy trình kết đạt liên quan đến việc thiết kế, chế tạo, đánh giá thông số vận hành máy in 3D người học ngành Công nghệ chế tạo máy Công nghệ kỳ thuật Cơ điện tử Khoa Cơng nghệ Cơ khí (HUFI), Trường Đại học Cơng nghiệp Thực pham TP Hồ Chí Minh ISSN 2615-9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 127 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI TÔNG QUAN FDM Trong số đó, phương pháp FDM có độ phơ biến cao có kết cấu đơn giản, giá thành Công nghệ in 3D mang lại nhiều lợi ích thời gian chế tạo mẫu, chi phí thấp Nó giúp người thiết kế xem trước cải tiến san phẩm đặc biệt sản phẩm có hình dáng, mẫu mã phức tạp Có nhiều phương pháp thấp, sử dụng nhiều loại vật liệu dề kiếm thị trường Nguyên lý công nghệ FDM trình bày hình Ban đầu vị trí bàn in cách vòi phun khoảng chiều dày lớp in Sợi nhựa đưa vào đầu phun nhờ chế tạo theo công nghệ in 3D, mồi phương pháp có ưu, nhược diêm riêng phù hợp với nhiều loại cặp bánh cấp liệu Tại đây, sợi nhựa vật liệu đặc tính sản phẩm Ví dụ, nung nóng tới khoảng nhiệt độ thích họp phương pháp SLA (Stereolithography) sử dụng phận gia nhiệt Nhựa nóng chảy đùn theo biên dạng di chuyển đầu phun Sau vật liệu lỏng tác dụng lazer làm đông cứng vật liệu, thường sử dụng cho sản phẩm có độ xác cao Ngồi ra, cịn hồn thành lớp thứ nhất, bàn máy dịch xuống nhiều phương pháp khác LOM, SLS tiếp tục hoàn thành sản phẩm khoang bàng chiều dày lớp Quá trình Hỉnh Nguyên lý phương pháp FDM ISSN 2615 -9910 128 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Sản phấm chế tạo bàng cơng nghệ FDM ngồi cơng dụng làm mẫu cịn có thê sử dụng sản phẩm Đó lý mà cơng nghệ trở nên phổ biến Tuy nhiên, tính độ xác cùa mầu hay sản phẩm tạo vấn đề cần phải cải thiện Với nghiên cứu trước đó, thấy thơng số q trình nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến tính độ xác chi tiết Bên cạnh ưu điểm, nhược điểm độ bóng bề mặt thấp, tốc độ in chưa cao Từ ưu điểm nhược điểm đó, nhóm định thiết kế chế tạo mẫu máy in 3D theo công nghệ FDM phát huy ưu diêm cơng nghệ đồng thời nâng cao tốc độ chất lượng mầu in Quá trình chế tạo sân phẩm minh họa qua sơ đồ khối Hình Mơ hình khối CAD ba chiều —> Tiền xử lý (pre-processing) —} Tạo mẫu tự động —> Hậu xử lý (post-processing) từ Inventor/Solidworks Hình Sơ đồ trình tạo mẫu Các thông sô công nghệ máy in 3D bao gồm: tốc độ, chiều dày lớp in, độ đặc chi tiết, thông số support chiều dày, độ đặc, đường kính sợi nhựa, nhiệt độ lớp in Đề đạt chất lượng mong muốn, cần thiết lập thông số công nghệ phù hợp tương thích với phần cứng máy Theo nhiêu nhà nghiên cứu, thơng số cơng nghệ có ánh hướng lớn đến chất lượng sản phẩm bao gồm: tốc độ in, tốc độ chạy không, chiều dày lớp in, nhiệt độ đầu đùn, kiểu cấu trúc đường chạy đầu đùn Thiết lập thông số công nghệ phù hợp giúp kiểm sốt q trình chế tạo cách tối đa giúp cải thiện chất lượng sản phẩm tốt Ớ Việt Nam, công nghệ in 3D ứng dụng rộng rãi ngày chứng minh hiệu nhiều lình vực khác y tế, giáo dục, khí chế tạo, nghệ thuật Để có thành cơng khơng thể thiếu cơng sức đóng góp cá nhàn hay nhóm nghiên cứu sâu vào công nghệ nhàm khám phá khắc phục khuyết điểm Đạt [1] áp dụng công nghệ tạo mầu nhanh dùng cho chế tạo mẫu chảy đạt thành công định Thông qua phân tích ưu, nhược điếm cùa phương pháp tạo mầu nhanh, nghiên cứu chọn phương pháp tạo mẫu SLA để chế tạo mâu chảy Nghị [2] đông nghiệp tập trung vào vấn đề cải thiện chất lượng sàn phẩm, cụ thể độ bền nén sản phẩm tạo nhờ công nghệ FDM cách tối ưu thông số q trình tạo mẫu, cụ thể nhóm lựa chọn: kiểu điền đầy, mật độ điền đầy, số lớp thành, bề dày lớp góc raster ba mức độ vật liệu PLA Tập đồn tơ Trường Hãi [3] tiên phong việc ứng dụng cơng nghệ tạo mẫu nhanh q trình sản xuất Tập đồn sử dụng cơng nghệ tạo mầu MJM thiết bị Project 5000 với vật liệu Acrylic thành công việc hồ trợ thiết kế, chế tạo với sản phấm đưa vào sừ dụng thực tế xe buýt nhanh BRT Kshitiz đồng nghiệp [4] điều chỉnh thông số độ dày lóp in 0,254 mm hai hướng xây dựng mầu theo phương ngang (X) phương thắng đứng (Z) nhằm mục đích cải thiện tính cùa sản phẩm Nhóm nghiên cứu sử dụng máy SST - 768, thiết bị tạo mầu nhanh thuộc công nghệ FDM với vật liệu ABS P400 Mahdi đồng nghiệp [5] kết luận nghiên cứu cùa độ xác cấu trúc bên với độ lệch tốt thiểu 0,0514 mm cho kích thước 0,129 mm kích thước lồ Nhóm nghiên cứu lựa chọn thơng số q trình tạo mẫu FDM nhiệt độ, tốc độ in, chiều rộng nét in làm yếu tố để nghiên cứu mức độ ảnh hưởng chúng ISSN 2615-9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.MI 129 NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỒI ĐÈ XUẤT KÉT CẤU MÁY IN 3D bản, máy in 3D có kết cấu khí gần giống nhau, khác phương pháp tạo san phẩm Xét tổng quan, mảy in 3D FDM có kết cấu gồm ba phần chính: phần mêm điêu khiên, phần điện, phần khí Các thành phần cấu thành máy in 3D minh họa Hình Hình Cấu trúc mảy in 3D Cấu trúc khí cùa máy in 3D gần giống với loại máy CNC Bộ truyền sử dụng truyền vít me - đai ốc truyền đai Đặc điêm truyền động khí máy in 3D tải trọng khơng đáng kể Do đó, việc thiết kế tương đối đơn giản, kết cấu trục gọn nhẹ, chi tiết lắp ráp khơng địi hỏi khả chịu lực cao Một số dòng máy in 3D - Reprap có khoảng 80% chi tiết lấp ráp chế tạo bang in 3D Phần điện chia thành hai khối: khối điều khiển khối chấp hành Khối điều khiển gồm thành phần như: Vi điều khiên, board kết nối, driver Khối chấp hành gồm thành phần như: động bước, cảm biến, động servo (nếu có), quạt tản nhiệt Cụm đầu đùn phận quan trọng máy Bộ phận thực hai chức năng: cung cấp nhựa, nung chảy nhựa đùn nhựa để tạo nên sản phẩm [6, 7], Phần mềm chia làm hai loại: phần mềm thiết kế, phần mềm điều khiển Phần mềm thiết kế có khả hồ trợ người học tạo mơ hình 3D Các phần mềm có thê CATIA, PTC Creo, Autodesk Inventor, Solid Edge, Solidworks, Sketchup Các mơ hình 3D sau tạo phải chuyển ISSN 2615-9910 130 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI đổi sang định dạng STL, từ đưa sang tích hợp chức xử lý liệu chức phần mềm chuyên dùng để xử lý Các điều khiển máy in 3D giúp giai đoạn chế tạo phần mềm thực chức nhanh đạt hiệu phần cài đặt thông số công nghệ, chia lớp Sau mềm Repertier host, cho phép thực lựa chia lóp, phần mềm tạo tệp G-code đê chọn để chế tạo nhiều kiểu in khác điều khiển máy in 3D Các mã lệnh G-code hầu Kiểu máy in cần chế tạo nhóm lựa chọn hết giống với gcodes máy CNC Các phần mềm chuyên dùng sử dụng phổ biến là: kiểu Delta với thông số dự kiến trình bày CURA, Simplify3D Một số phần mềm có Bảng Hĩnh Mơ hình 3D máy in 3D Delta thiết kế Bảng Các thông sổ kỹ thuật dự kiến máy in 3D: Nguồn DC 12V Phần mềm Solid Edge, Arduino, Cura Kích thước tổng thể (250 X 250 X 290) mm Chiều cao tối đa 290 mm Chiều rộng tối đa 250 mm Khối lượng tổng thể kg Kích thước lớn mà máy in (290 X 250) mm Kích thước đầu phun Chiều dài 40 mm Khối lượng đầu phun 100 g Kích thước bàn in Hành trình di chuyển Bàn in trịn có đường kính 250 mm Vật liệu in Tốc độ in PLA 250 mm 200 mm/s ISSN 2615 - 9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 131 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỐI THIÉT KẾ Cơ KHÍ Khung máy: Đối với kết cấu khung máy dành cho máy in 3D, không chịu tải trọng lớn nên thiết kế khung máy nhơm định hình (20 X 20) mm đê khung máy nho gọn nhàm tiết kiệm chi phí, dề tháo lắp sửa chừa Động trục: Động bước chọn theo yêu cầu như: mơ men tái quy đơi, mơ men qn tính, số vòng quay tối đa Bộ truyền: Chọn truyền đai kết cấu truyền đơn giàn, hoạt động êm, có tính giám chấn dề thay Cụm đâu đùn: Đê đảm báo trình cấp nhựa, cần phải có cấu kéo sợi nhựa cách liên tục Bộ tời nhựa điều khiển động bước Động bước quay làm quay bánh gắn động đẩy sợi nhựa xuống phận gia nhiệt Bộ phận gia nhiệt: Đây nơi nung nóng sợi nhựa đùn nhựa để tạo sản phẩm Hầu hết, phận đầu phun chế tạo bàng hợp kim nhơm đế dam bao tính tan nhiệt tốt Đầu phun gồm có phận khối tan nhiệt, lõi dẫn nhựa, cục nóng, đầu phun Sợi nhựa: Vật liệu sừ dụng nhựa dạng sợi Đường kính sợi nhựa chế tạo tiêu chuấn có hai loại đường kính 1,75 mm mm Dung sai sợi nhựa thường ±0,05 mm Có hai loại vật liệu thường sử dụng máy in 3D FDM nhựa ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) nhựa PLA (Polylactic Acid) THIÉT KÉ PHẦN ĐIỆN phần điện Hệ thống điện chịu trách nhiệm cung cấp nguồn điện, điều khiến thiết bị kết cấu máy động bước, cụm tời nhựa, đầu phun nhựa Sơ đồ khối hệ thống điện gồm khối nguồn, hệ thống điều khiển cấu chấp hành, thiết kết dựa [8, 9] Khối nguồn: Khối nguồn phận cung cấp lượng cho toàn hệ thống điện máy Đối với máy in 3D, yêu cầu quan trọng cần phải hoạt động ồn định nên nguồn cấp phải đám bảo điện áp dòng điện ổn định Đe lựa chọn nguồn phù hợp cần dựa vào thông số điện áp dịng điện u cầu linh kiện Ta có hai lựa chọn cho nguồn máy in 3D sử dụng nguồn tồ ong nguồn LITEON Phần điều khiến: Phần điều khiên có nhiệm vụ: cấp xung, điều khiển chuyển động động bước trục chuyển động; điều khiến nhiệt độ đầu đùn; điều khiển tời nhựa; điều khiển quạt làm mát Người học cần vận dụng kiến thức vi điều khiển thông qua việc sứ dụng board mạch Arduino Mega 2560 với lập trình ngơn ngữ C/C++, thực việc kết nối board mạch với thiết bị ngoại vi Board mạch phải thiết kế để dề dàng kết nối lấp đặt so với phận khác Board RAMS sử dụng để giao tiếp với board Arduino Mega 2560 Một phận thiếu điều khiên động bước driver Driver đóng vai trị mạch phân phối xung cho động cơ, cấp điện cho động bước hoạt động Driver chọn driver A4988 phô biến giá thành rẻ Ngồi ra, cịn nhiều thiết bị ngoại vi khác cơng tắc hành trình, hình LCD hiển thị, cảm biến nhiệt, điện trở gia nhiệt Người học tìm hiêu để tích hợp tất thiết bị điều khiển đạt mục tiêu mong muốn Đê hệ thống hoạt động cần ISSN 2615 -9910 132 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Sau q trình nghiên cứu, tính tốn thiết kế, nhóm chế tạo thành cơng mơ hình máy in 3D kiểu Delta, với dung sai chi tiết dao động từ 0,1 -H),2 mm Sừ dụng phần mềm Hình Các sán phàm khác CURA để xử lý liệu kết nối điều khiển máy USB Vật liệu sử dụng trình in nhựa PLA Mầu sản phẩm in thể Hình 6, 7, Đẻ có thơng số cơng nghệ phù hợp, nhóm tiến hành thực nghiệm mẫu sản phẩm với nhiều Hình Các mâu in dụng cụ đo, Mâu 13 cùa hai máy thơng số khác Song song đó, nhóm sử dụng thơng số cho máy in 3D có Khoa Cơng nghệ Cơ khí (HUFI) để so sánh đối chiếu với dụng cụ kiểm tra thước cặp Hình Các mâu ỉn bị lơi, bị rơ bể mặt Bảng trình bày thơng số q trình thử nghiệm với máy 1: Máy in 3D Delta nhóm chế tạo; Máy 2: máy in 3D Delta Hình Bản vẽ mâu thực nghiệm có Khoa Cơng nghệ Cơ khí (HUFI) Bảng Các thông số thực nghiệm: STT Infill (%) Tốc độ in (mm/s) Nhiệt độ đầu đùn Chiều cao Thòi gian layer (mm) máy Thòi gian máy (°C) 20 60 210 0,2 13 m 17 m 20 60 185 0,2 14 ml6 s 16 m 20 90 210 0,3 9ml9s L L _ _ i - ISSN 2615 - 9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 133 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỒI 100 60 185 0,2 19 m 47 s 23 m 100 90 210 0,3 12 m s - 100 60 210 0,3 14 m 52 s 15 m 20 90 185 0,2 11 m 50 s - 100 90 185 0,3 - - 100 90 210 0,2 17m29s - 10 20 60 185 0,3 10 m 23 s 11 m 11 20 60 210 0,3 11 m 11 s 11 m 12 20 90 185 0,3 13 100 60 210 0,2 20 m 18 s 14 100 90 185 0,2 - 23 m - 15 20 90 210 0,2 - - 16 100 60 185 0,3 13 m 52 s 15 m - Bang Bang kêt quà kích thước đo được: STT DI (mm) D2 (mm) W1 (mm) W2 (mm) HI (mm) H2 (mm) 82,25 81,1 33,50 33,35 6,15 5,80 81,85 81,2 33,40 33,30 6,10 6,10 81,90 - 33,10 6,30 - 81,70 81 33,25 33,05 6,30 6,10 81,85 - 33,25 - 6,30 81,85 83,5 33,15 34,10 6,30 6,40 81,80 - 33,45 - 6,45 - 81,85 - 33,45 - 6,35 - 81,75 83,6 33,05 34,1 6,35 6,4 10 81,95 83,7 33,4 34,2 6,4 6,4 11 82,05 83,4 33,3 33,9 6,4 6,4 12 82,15 33,6 - 6,3 - 13 81,35 32,9 33,9 6,15 6,2 83,3 Dựa vào thực nghiệm cho thấy mầu 8, 12, 14 (Hình 8) khơng thể in với nhiệt độ đầu in 185°c tốc độ 90 mm/s, tức nhiệt độ thấp tốc độ cao, nhựa không chảy kịp Máy hoạt động tốc độ cao 90 mm/s tốt hon máy Máy thường có tượng trượt đai in với tốc độ 60 mm/s Từ đó, ta thấy mẫu in tốc độ cao máy có độ xác cao máy Khi in vùng tốc độ 60 mm/s, máy có độ xác tốt hơn, bề mặt bóng Mầu số 13 (Hình 7) đánh giá hai mầu có chất lượng tốt dung sai độ nhám bề mặt Ở mầu số 4, máy cho chất lượng sản phẩm tốt Còn mầu ISSN 2615 -9910 134 , - TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU - TRAO ĐÔI 13 máy cho chất lượng sản phẩm tốt hon Bộ thông số tối ưu dành cho máy in 3D delta nhóm in vật liệu PLA là: Tốc độ in V = 60 mm/s; Nhiệt độ đầu in 210°C; Be dày đế đạt độ xác độ bền tốt hơn; Giảm kích thước đầu in, để tăng độ xác độ bóng bề mặt cho mẫu; Nâng cấp máy thành loại máy in nhiều màu lúc; Xây lớp 0,2 mm dựng máy in in nhiều màu sắc; Cải Ngồi ra, nhóm nhận nhược điểm trình thừ nghiệm sau: dung sai sản phẩm chưa on định, chiều dày lớp in nhỏ dung sai thấp; Bàn thiện tốc độ in cao hơn; Nghiên cứu vật liệu in in chưa kẹp chặt, sau di chuyên rung động phải cân chỉnh lại bàn; Cơ cấu giữ vật liệu cịn thơ sơ, xác; Chất lượng Cuối khóa học, kết khảo sát hài in đường trịn kích thước nhỏ khơng đẹp; Kích thước đầu in to nên chiều dày lớp in lớn; Giới hạn tốc độ in nhỏ; In tốc độ cao nhiệt độ thấp thường gặp lồi nhựa không đù khiến bề mặt bị rồ Đồ án đánh giá đề nghị số hướng phát triển để người học hình thành nhiều dự án lớn tính tốn điều chỉnh chiều dài cánh tay Delta để tối ưu hoá phạm vi in; Nâng cấp bàn máy, dùng khoá điện từ để khoá chặt bàn máy; Cải tiến phận giữ cấp vật liệu; Dùng cảm biến quang học khác có chất lượng cao lòng cua người học đánh giá cao, 80% người học thỏa mãn tiêu chí đánh giá Đe cương ke hoạch giảng dạy; Nội dung giảng dạy, cách đánh giá, báo cáo kết thúc môn học, thời gian khóa học; Tiến độ mơn học, dự án; Trang thiết bị, dụng cụ, học liệu hồ trợ; Phương pháp hướng dần, thao tác; Học tập tích cực, chủ động, sáng tạo; Xử lý tình huống, khắc phục cố, hỏng hóc; Cơng bàng kết nội dung kiểm tra, đánh giá; người học hài lòng với nội dung mức độ thành thạo Kết trình bày Bảng Hình Bang Kết khao sát hài lòng cùa người học: Tiêu chí mức độ hài lịng sinh viên Lớp thực hành công nghệ in 3D Lớp thực hành công nghệ in 3D Đe cương kế hoạch giảng dạy 85.26% 85% Nội dung giáng dạy, cách đánh giá, báo cáo kết thúc môn 84.21% 86% học, thời gian khóa học Tiến độ mơn học, dự án 84.21% 84% Trang thiết bị, dụng cụ, học liệu hồ trợ 86.32% 85% Phương pháp hướng dẫn, thao tác 84.21% 85% Học tập tích cực, chủ động, sáng tạo Xử lý tình huống, khắc phục cố, hỏng hóc 85.26% 83% 84.21% 84% Công kết nội dung kiếm tra, đánh giá 85.26% Người học hài lòng với nội dung mức độ thành thạo '83.16% 85% —1 -^85% ISSN 2615-9910 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 135 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI M L£ỉ phnpttíơEỊ lie, ±30 tt: Hình Mức độ hài lịng cua người học nội dung Thực hành in 3D KÉT LUẬN tập đa dạng, phát huy tối đa tư thiết kế sáng tạo cùa ngưòi học.* Bài báo trình bày lợi ích cùa cơng nghệ in 3D frong giáo dục đào tạo cho ngưòi học, đặc biệt nhấn mạnh Khoa Công nghệ Cơ khí (HUFI) - Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phàm TP HCM thông qua học phân “Thực hành công nghệ in 3D” Người học hướng dần quy trình thực cụ thê vói kiến thức kỹ nàng đáp ứng chn đầu học phần Quy trình hồn thiện từ việc hình thành ý tưỏng đến chế tạo, đánh giá, cải tiến phát triền sản phàm cách sử dụng nhiều mảng kiến thức từ khoa học tự nhiên đến kỳ thuật - cơng nghệ Ọua đó, người học có kha sư dụng cơng cụ thiết ke (như Autodesk Inventor, Solidworks ) đến công cụ phân tích CAE (như ABQUS, ANSYS ), cơng cụ tạo tệp G-codes (như CURA, Simplify3D), chinh sửa lỗi tệp STL thơng qua cơng cụ Meshlab Từ đó, giúp người học quan sát, đánh giá cãi tiến nành hỉnh thành kỳ giải quyêt vấn đề độc lặp làm việc nhóm cho người học Quy trình ứng dụng cho nhiều khóa học trường đại học, tmng học sở phố thông nhằm tăng cường tính tự học, tự nghiên cứu sáng tạo cho học sinh - sinh viên, ủng dụng in 3D vào giang dạy mang lại môi trường học Ngày nhận bài: 07/02/2022 Ngày phản biện: 15/02/2022 Tài liệu tham khảo: "Nghiên cứu cóng nghệ tạo mau nhanh đê ché tạo mẫu chay dùng công nghệ đúc'' Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại [ ] N H Đạt học Bách Khoa Hà Nội, 2012 [2], Huỳnh Hữu Nghị "Tồi mi hóa thủng so q trình nham cai thiện độ bền nén cùa san phám FDMIFused Deposition Modeling)'.' Tạp chí Phát triền Khoa học Cõng nghệ, tập 20, số K5-2017 [3], p X Mai "Cóng nghệ tạo mẫu nhanh ứng dụng công nghiệp ỏ tơ THACO” Khoa học - Cịng nghệ việt Nam 2017 [4], L'padhyay K Dwivedi R Singh A.K., "Determination and Comparison of the Anisotropic Strengths of Fused Deposition Modeling P400 ABS" In: Wimpenny D„ Pandey p., Kumar L (eds) Advances in 3D Printing & Additive Manufacturing Technologies, Springer, Singapore, 2017 [5], Mahdi K Mohsen B Ehsan F Ardeshir H E„ "Optimization of the printing parameters affecting dimensional accuracy and internal cavity for HIPS material used in fused deposition modeling processes" Journal of Materials Processing Technology 226 pp 280-286, 2015 [6], www.reprap.org [7], Jones R Haufe, p., Sells, E., Iravani, p., Olliver, v„ Palmer, c., & Bowyer A (2011) Reprap - the replicating rapid prototyper Robotica, 29(1), 177-191 [8], Đặng Thiện Ngơn, "Giáo trình trang bị - điện điện từ máy cõng nghiệp ", NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2013 [9], Trằn Quốc Hùng, "Thiết ke máy cắt kim loại" Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chi Minh (Lưu hành nội bộ), 2010 ISSN 2615 -9910 136 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 1+2 năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn ... đạt liên quan đến việc thiết kế, chế tạo, đánh giá thông số vận hành máy in 3D người học ngành Công nghệ chế tạo máy Công nghệ kỳ thuật Cơ điện tử Khoa Công nghệ Cơ khí (HUFI), Trường Đại học Cơng... thức liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỳ thuật tốn học thơng qua việc người học thiết kế, chế tạo thiết bị in 3D, từ chế tạo đánh giá chất lượng sản phẩm lớp học, hình thành giai pháp... đó, nhóm định thiết kế chế tạo mẫu máy in 3D theo cơng nghệ FDM phát huy ưu diêm công nghệ đồng thời nâng cao tốc độ chất lượng mầu in Quá trình chế tạo sân phẩm minh họa qua sơ đồ khối Hình Mơ