Tổng quan phương pháp tạo mẫu nhanh trên nền tảng chất lỏng lập quy trình công nghệ gia công chi tiết (hình bên) ứng dụng các phương pháp gia công kết hợp để hoàn thiện chi tiết

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ Đề số GVHD: Trần Quốc Nhiệm Nhóm 5: Cao Minh Nghĩa Dương Trường sơn Nguyễn Thành Nhân Nội dung thực • Tổng quan phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng ? • Lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết (hình bên) ứng dụng phương pháp gia cơng kết hợp để hồn thiện chi tiết ? • Lập bảng sánh tính ứng dụng thực tế phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng so với phương pháp khác có thị trường ? Tổng quan phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng Phương pháp tạo mẫu nhanh gì? - Tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping - RP) công nghệ thiết kế mẫu tự động nhờ trình CAD (thiết kế với giúp đỡ máy tính) - Với “máy in ba chiều”, cho phép người thiết kế nhanh chóng tạo mẫu hữu hình, truyền ý tưởng thiết kế họ đến công nhân khách hang - Do thời gian nên RP giúp cho nhà sản xuất nhanh chóng đưa sản phẩm thị trường giảm chi phí sản xuất Đó ưu điểm bậc trình tạo mẫu nhanh Công nghệ tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng (3D) SLA - Cơng nghê “Tạo hình nhờ tia laser” (stereolithography – SLA) phát triển Chuck Hull, (Mỹ) vào năm 1984, phương pháp tạo mẫu nhanh SLA tiên phong đưa thị trường vào năm 1988 - Đây công nghệ in 3D xuất công nghệ in 3D chi tiết chuẩn xác nhất, có sai số thấp công nghệ in 3D khác - Công nghệ in 3D SLA công nghệ in 3D hoạt động theo nguyên tắc “đắp lớp” có đặc điểm khác biệt với công nghệ khác dùng tia UV làm cứng lớp vật liệu in (chủ yếu nhựa lỏng) Cấu tạo: • Một thùng chứa đầy dung dịch lỏng photopolymer • Trong thùng có bệ đỡ (bàn gá) nâng hạ • Chất lỏng hỗn hợp monome acrylic, oligome photoinitiator (nhựa quang hóa) • Hệ thống nguồn Laser (He-Cd Laser) • Hệ thấu kính gương phản xạ • Hệ thống dao gạt dùng gạt nhựa để tạo lớp nhựa đồng Nguyên lí hoạt động: - Trong bể chứa chất lỏng photolymer, khay in chìm bồn dung dịch nhựa lỏng, cách khoảng mỏng so với bề mặt - Tia UV chiếu trực tiếp qua gương phản chiếu tia cực tím khay đỡ, xử lí lớp chất lỏng thành thể rắn, hình thành xác mặt cắt ngang chi tiết - Sau lớp in xử lý, khay in dịch chuyển bước, độ dày lớp in dung dịch lỏng lưỡi quét lại phân phối nhựa lên trên, chuẩn bị hình thành lớp in - Kết thúc trình in, chi tiết đưa khỏi bể Trong trường hợp chi tiết in cần chịu nhiệt có u cầu tính chất học, chúng xử lý sau ánh sang tia cực tím Video nguyên lí hoạt động SLA: Máy in 3D SLA từ xuống: Các máy in 3d SLA từ xuống đặt nguồn laser phía bể chi tiết tạo hình hướng lên Bàn in bắt đầu phía thùng nhựa di chuyển xuống sau lớp Máy in 3D từ lên Các máy in 3D SLA từ lên đặt nguồn sáng bể nhựa chi tiết tạo hình lộn ngược Bể có đáy suốt với lớp phủ silicon cho phép ánh sáng tia laser qua ngăn nhựa khơng dính vào Sau lớp, nhựa bảo dưỡng tách khỏi đáy bể, bàn in di chuyển lên Đây gọi bước lột Ưu nhược điểm máy in SLA Ưu điểm: - Có Khả tạo mơ hình có chi tiết cao, sác nét xác - Với cơng nghệ in 3D sử dụng vật liệu nhựa cơng nghệ tạo sản phẩm in 3D nhựa tốt Nhược điểm: - Vật liệu in đắt - Sản phẩm in 3D bị giảm độ bền để lâu ánh sáng mặt trời Một số loại máy in SLA: Formlab Form 1+ 3D Systems Projet 1200 Pegasus Touch Laser SLA Cơng nghệ tạo hình SGC: - Đông cứng bề mặt rắn - Solid ground curing (SGC) công nghệ sản xuất bồi đắp dựa polyme cảm quang (hay in 3D) sử dụng để sản xuất mơ hình, ngun mẫu, mẫu phận sản xuất - Phương pháp cung cấp độ xác tốt tốc độ chế tạo cao phải chịu chi phí sở hữu vận hành cao phức tạp hệ thống - Cơ sở đông đặc bề mặt rắn tiếp xúc lớp mơ hình đèn thông qua mặt nạ, thời gian xử lý để tạo lớp độc lập với độ phức tạp lớp Cấu tạo SGC Nguyên lí hoạt động: - Chi tiết xây dựng lớp từ vật liệu lỏng photopolymer Vật liệu bị động cứng tác dụng tia cực tím - Các bước tiến hành sau: chuẩn bị liệu, tạo mặt nạ tạo mẫu Video nguyên lí hoạt động máy SGC Ưu điểm phương pháp SGC • Hệ thống xử lý song song: trình tạo mẫu xử lý tinh xảy song song tiết kiệm thời gian 25-50%, giảm ứng suất độ cong vênh sản phẩm • Khơng cần thiết kế kết cấu hỗ trợ • Đặc tính sản phẩm đồng nhất, chế tạo lúc nhiều sản phẩm Nhược điểm phương pháp SGC • Giá thành cao, thiết bị làm việc ồn • Vật liệu sử dụng bị hạn chế • Phải qua giai đoạn hậu xử lý., chi phí vận hành bảo trì cao • Phải lấy sáp khỏi sản phẩm chế tạo xong Các lĩnh vực ứng dụng phương pháp SGC: • Trong ứng dụng chung như: kiểm tra kỹ thuật, phân tích chức • Tạo mẫu đúc tạo công cụ: đúc khuôn mẫu chảy, đúc khn cát, • Tạo khn cơng cụ: tạo công cụ vật liệu Silicon-Rubber, epoxy, phun kim loại, • Ứng dụng y học: phẫu thuật, thiết kế phận giả thay Phương pháp tạo hình DLP • Digital Light Processing (DLP) phát minh Texas Instruments, máy DLP giới thiệu Digital Projection Ltd vào năm 1997 • Về công nghệ gần giống với SLA Sau tiếp xúc với ánh sáng, nhựa lỏng đơng kết hình thành lớp rắn mỏng xếp lớp lên để tạo vật thể rắn hồn chỉnh • DLP thay sử dụng đầu phát laser đơng kết điểm bàn in dùng hình máy chiếu kỹ thuật số, pixel hình đóng vai trị đầu phát ánh sáng có trạng thái tắt mở Vật liệu cho DPL Máy in 3D DLP sử dụng photopolyme lỏng dạng nhựa RESIN Có nhiều loại nhựa khác thị trường phạm vi giá Ứng dụng phương pháp tạo hình DPL: Độ xác kích thước lớn tốc độ in nhanh khiến DLP trở thành lựa chọn xứng đáng sản xuất phận lĩnh vực như: nha khoa, y tế, trang sức,… Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: • Ngun cơng 1: Phay mặt phẳng đáy, khoan, khoét doa lỗ Φ 27,5 Khoan khoét doa lỗ Φ 10 • Ngun cơng 2: Phay mặt cịn lại, phay kht bậc Φ 45,26 • Ngun cơng 3: Khoan lỗ cịn lại • Ngun cơng 4: Taro ren Bảng sánh tính ứng dụng thực tế phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng so với phương pháp khác Phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng: SLA, SGC Các phương pháp tạo mẫu nhanh khác: LOM, SLS, 3DP, FDM -Những ứng dụng chung như: kiểm tra kỹ thuật, phân tích chức năng, trưng bày sản phẩm, nghiên cứu thị trường… -Tạo mẫu đúc tạo công cụ: đúc khuôn mẫu chảy, đúc khuôn cát, sản xuất tự công cụ nhanh vật liệu nhựa -Tạo khuôn công cụ: tạo công cụ vật liệu Silicon-Rubber, epoxy, phun kim loại, acrylic, khn đúc thạch cao -Tạo mơ hình cho y học cơng cụ mẫu với độ xác cao -Tạo mơ hình mẫu -Chế tạo phận chi tiết nhỏ -Sử dụng nhiều dạng vật liệu sinh học -In mơ hình có thành mỏng, chi tiết cần độ dẻo -Ứng dụng cho chi tiết có yêu cầu cao độ phức tạp yêu cầu độ bền Hết Cảm ơn thầy bạn ý lắng nghe!!!! ... dung thực • Tổng quan phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng ? • Lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết (hình bên) ứng dụng phương pháp gia cơng kết hợp để hồn thiện chi tiết ? • Lập bảng sánh... tính ứng dụng thực tế phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng so với phương pháp khác có thị trường ? Tổng quan phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng Phương pháp tạo mẫu nhanh gì? - Tạo mẫu nhanh. .. ren Bảng sánh tính ứng dụng thực tế phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng so với phương pháp khác Phương pháp tạo mẫu nhanh tảng chất lỏng: SLA, SGC Các phương pháp tạo mẫu nhanh khác: LOM,