Hcmute nghiên cứu sản phẩm của máy in 3d với độ chính xác kích thước và bền kéo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP SINH VIÊN NGUYÊN CỨU SẢN PHẨM CỦA MÁY IN 3D VỚI ĐỘ CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC VÀ BỀN KÉO MÃ SỐ: SV2019-116 SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGUYÊN CỨU SẢN PHẨM CỦA MÁY IN 3D VỚI ĐỘ CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC VÀ BỀN KÉO Mã đề tài: SV2019-116 Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật SV thực hiện: Nguyễn Trọng Huynh Nam Trần Mạnh Kiên Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Lớp 15143CL3 - Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Ngành học: Công Nghệ Chế Tạo Máy Năm thứ: 4/4 (SV chịu trách nhiệm đề tài: Nguyễn Trọng Huynh) Người hướng dẫn: Phạm Thị Hồng Nga Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 i Luan van LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, đặc biệt khoa học máy tính làm thay đổi mặt đời sống xã hội Từ kỷ XX, cơng nghệ máy tính đưa vào áp dụng sản xuất góp phần tự động hóa sản xuất, giải phóng sức lao động người, tăng suất chất lượng sản phẩm Theo đời phương thức sản xuất có trợ giúp máy tính máy cơng cụ tích hợp điều khiển số Ở Việt Nam, ngồi cơng nghệ CAD/CAM phát triển, ứng dụng rộng rãi xí nghiệp, nhà máy Thì vài năm trở lại cơng nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) bước đầu nghiên cứu ứng dụng viện nghiên cứu, trung tâm công nghệ cao Công nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) tổ hợp CAD, kỹ thuật thiết kế ngược RE (Reverse Engineering), tạo mẫu nhanh RP (Rapid Prototyoing) kỹ thuật chế tạo nhanh RT (Rapid Tooling) mà RP kỹ thuật chủ chốt Kỹ thuật RPM kỹ thuật tạo nên sản phẩm mới, phù hợp với xu hồn cầu hóa phương diện thị trường thương mại sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, đổi sản phẩm mẫu mã nhanh, sản xuất công nghệ cao, phù hợp với tính cạnh tranh thị trường ngày khốc liệt Tuy nhiên mẫu in 3D tồn số điểm yếu, cụ thể là: độ bền học khơng cao, sai số kích thước sản phẩm in so với kích thước ban đầu lớn Đồ án “Nguyên Cứu Độ Chính Xác Kích Thước Và Bền Kéo Của Sản Phẩm In 3D Bằng Phương Pháp FDM” tập trung nghiên cứu độ bền kéo độ xác kích thước chi tiết in 3D phương pháp FDM thay đổi độ bền kéo, kích thước thay đổi thơng số in Giúp tìm phương án tối ưu để mẫu in 3D có độ bền kéo cao tối thiểu sai số kích thước Trong trình làm nghiên cứu khoa học, cố gắng hạn chế kiến thức thiết bị nên khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy để đồ án hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn thầy khoa Cơ khí chế tạo máy trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM tận tình giúp đỡ, dẫn tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! ii Luan van MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ vi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 1.1 Tổng quan tình hình cộng nghệ in 3D .1 1.1.1 In 3D ứng dụng thực tế 1.1.2 Ứng dụng công nghệ in 3D sản xuất đời sống 1.2 Các công nghệ in 3D phổ biến 1.2.1 Phương pháp tạo mẫu lập thể SLA (Stereo Lithography Aparatus) 1.2.2 Công nghệ in 3D JP 1.2.3 Công nghệ in 3D FDM (Fused Deposition Modeling) 1.2.4 Công nghệ in 3D SLS .9 1.2.5 Công nghệ in 3D 3DP .9 1.2.6 Công nghệ in 3D LOM 10 1.4 Ứng dụng công nghệ in 3D phương pháp FDM 12 1.5 Độ bền độ xác kích thước chi tiết in 3D 15 1.5.1 Khái quát độ bền độ xác kích thước chi tiết in 3D 15 1.5.2 Độ Bền Kéo .17 1.5.3 Phương pháp thử nghiệm độ bền kéo chi tiết in 3D 17 1.5.4 Độ xác kích thước 19 1.5.5 Tính thiết thực việc nghiên cứu, xác định độ bền kéo độ xác kích thước 20 1.6 Mục tiêu đề tài: .20 1.7 Phương pháp nội dung: 21 Chương 2: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY IN 3D 22 2.1 Thiết kế hệ thống khí 22 2.1.1 Tính toán cụm trục X 23 2.1.2 Cụm trục Z 30 iii Luan van 2.1.2.3 Ray dẫn hướng trục Z 31 2.1.3 Thiết kế cụm trục Y .32 2.1.4 Đầu phun nhựa 34 2.2 Bộ phận điều khiển cho máy in 3D độ xác cao 36 2.3 Lắp ráp hồn chỉnh thiết bị in 3D có độ xác cao 41 2.3.1 Các chi tiết trước lắp ráp 41 2.3.2 Quá trình lắp ráp, hồn thành máy in 3D độ xác 47 CHƯƠNG THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẪU THỬ BẰNG PHƯƠNG PHÁP IN 3D 55 3.1 Thông số mẫu thử 55 3.2 Chế tạo mẫu thử .56 3.2.1 Phần mềm in 56 3.2.2 Chọn giải thích ý nghĩa thông số in .58 3.2.3 Tiến hành in 66 3.4 Sản phẩm in 68 PHẦN 4: KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM IN 3D 69 4.1 Độ bền kéo .69 4.2 Phương pháp trình tự khảo sát độ bền mỏi 69 4.2.1 Phương pháp khảo sát độ bền kéo 69 4.2.2 Trình tự tiến hành khảo sát độ bền kéo chi tiết in 3D nhựa .70 4.3 Một số hình ảnh trình khảo sát độ bền kéo trình in 3D nhựa .71 4.4 Các biểu đồ thể thay đổi độ bền kéo mẫu số liệu thay đổi số liệu khác 74 4.5 Các biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước mẫu số liệu thay đổi số liệu khác 83 4.6 Thuận lợi khó khăn tiến hành khảo sát độ bền kéo xác kích thước chi tiết in 3D nhựa 105 KẾT LUẬN 106 Các kết đạt .106 iv Luan van Những vấn đề hạn chế 106 Kết luận .107 TÀI LIỆU THAM KHẢO: ix v Luan van DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT FDM: Fused Deposition Modeling SLA: Stereolithography DLP: Digital Light Processing SLS: Selective Laser Sintering SLM: Selective Laser Melting EBM: Electron Beam Melting LOM: Laminated Object Manufacturing BJ: Binder Jetting MJ: Material Jetting / Wax Casting DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng thông số động SGMAV10A Bảng 2.2: Các chi tiết máy in trước lắp ráp Bảng 3.1: Các kiểu in Bảng 3.2: Bảng thông số in Bảng 4.1: Bảng số liệu kết trung bình cộng mẫu in sau khảo sát độ bền mỏi máy tạo mỏi máy đo DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Ngun lí đo độ bền mỏi Hình 2.1: Bản vẽ lắp cụm cấu trục XYZ Hình 2.2: Bản vẽ lắp cụm trục X Hình 2.3: Cấu tạo block trượt vng TBI THR-F vi Luan van Hình 2.4: Bản vẽ thiết kế tầm đỡ trục X Hình 2.5: Bản vẽ tầm đỡ vịi phun Hình 2.6: Bản vẽ thiết kế bàn máy Hình 2.7: Bản vẽ thiết kế đỡ vitme Hình 2.8: Bản vẽ lắp cụm trục YZ Hình 2.9: Sơ đồ mạch điện ramps 1.4 reprap 3d printer Hình 2.10: Máy in 3D độ xác cao Hình 3.1: Thơng số mẫu thử Hình 4.1: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi LAYER HEIGHT Hình 4.2: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi FIRST LAYER HEIGHT Hình 4.3: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi INFILL DENSITY Hình 4.4: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi INFILL PATTERN Hình 4.5: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi TOP/BOTTOM INFILL PATTERN Hình 4.6: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi TEMPERATURE EXTRUDER Hình 4.7: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi PERIMETERS Hình 4.8: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi SOLID LAYER TOP Hình 4.9: Biểu đồ thể thay đổi độ bền mỏi thay đổi SOLID LAYER BOTTOM vii Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ ĐỀ TÀI Thông tin chung:  Tên đề tài: Nguyên Cứu Sản Phẩm Của Sản Phẩm In 3D Với Độ Chính Xác Kích Thước Và Bền Kéo  SV thực hiện: Nguyễn Trọng Huynh Trần Mạnh Kiên  Lớp: 15143CL3 Khoa: ĐTCLC  Người hướng dẫn: Phạm Thị Hồng Nga MSSV: 15143037 MSSV: 15143042 Năm thứ: 4/4 Mục tiêu đề tài: Thử nghiệm 85 mẫu thử độ xác kích thước 22 mẫu thử độ bền kéo Phân tích vẽ biểu đồ với thay đổi mẫu in Tìm hiểu mối liên hệ sản phẩm in 3D phương pháp FDM thu với thông số in để đáp ứng cung cấp kịp thời cải thiện công nghệ kỹ thuật in giúp cho sản phẩm ngày có độ xác cao Phân tích đánh giá độ xác kích thước độ bền kéo sản phẩm in 3D phương pháp FDM nhằm tìm hiểu mối liên hệ sản phẩm thu với thơng số in Tính sáng tạo: Kết nghiên cứu: Thu kết thử độ bền kéo từ 22 mẫu thử kéo độ xác kích thước 85 mẫu thử Tiến hành phân tích, nghiên cứu, so sánh thơng số, thiết kế ban đầu mẫu thử so với kết thu thơng qua q trình thực nghiệm, từ trung tâm thử độ bền kéo gửi Từ rút nhận xét thơng số in xác định miền giá trị tối ưu, lập bảng giá trị cụ thể cho công nghệ in 3D phương pháp FDM để vừa nâng cao độ bền kéo, độ xác kích thước vừa mang lại hiệu kinh tế cao viii Luan van Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài: Ngày tháng năm 2019 SV chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài Xác nhận Trường (ký tên đóng dấu) Ngày tháng năm 2019 Người hướng dẫn (ký, họ tên) ix Luan van  Thay đổi Thickness (Side) X Y Thickness Side Z 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 X(mm) Y(mm) 49.77 49.97 49.99 49.88 49.91 Side=4 Side=5 Side=6 Side=7 Side=8 49.94 49.74 49.85 49.98 49.98 Z(mm) 49.81 49.89 49.84 49.85 49.98 THICKNESS (SIDE) 50.05 49.99 49.97 KÍCH THƯỚC (mm) 50 49.95 49.9849.98 49.91 49.88 49.9 49.89 49.85 49.85 49.8 49.98 49.94 49.81 49.77 49.8449.85 49.74 49.75 49.7 49.65 49.6 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO THICKNESS- SIDE (mm) Side=4 Side=5 Side=6 Side=7 Side=8 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Thickness (Side) Nhận xét:  Khi thay đổi Thickness (Side) từ 4~8mm ta thấy khoảng từ tới có sai lệch kích thước nhỏ so với khoảng từ tới Đồng thời, khoảng từ tới ta thấy ổn định trục X,Y,Z, ngược lại với 4,5 có khơng ổn định kích thước trục  Khi chọn Thickness (Side) ta nên chọn khoảng từ tới 8, hạn chế chọn để đảm bảo độ xác kích thước 95 Luan van  Thay đổi Temperature Of Extruder X Y Z Temperature (°C) X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 Extruder =180°C 49.71 49.75 49.94 50 50 50 Extruder =190°C 49.8 49.78 49.99 50 50 50 Extruder =200°C 49.99 49.85 49.84 50 50 50 50 50 50 Extruder =210°C 49.97 49.9 49.83 49.85 49.98 49.9 Extruder =220°C KÍCH THƯỚC (mm) TEMPERATURE OF EXTRUDER 50.05 50 49.95 49.9 49.85 49.8 49.75 49.7 49.65 49.6 49.55 49.9949.97 49.99 49.94 49.9 49.8 49.71 49.98 49.8549.8349.85 49.78 49.75 49.84 Y(mm) Z(mm) X(mm) 49.9 KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO TEMPERATURE OF EXTRUDER (mm) Extruder =180°C Extruder =190°C Extruder =200°C Extruder =210°C Extruder =220°C Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Temperature Of Extruder Nhận xét:  Khi thay đổi Temperature Of Extruder từ 180~220 ta thấy khoảng từ 200 tới 220 có sai lệch kích thước nhỏ so với khoảng từ 180 tới 190 Đồng thời, khoảng từ 200 tới 220 ta thấy ổn định trục X,Y,Z, ngược lại với 180,190 có khơng ổn định kích thước trục  Khi chọn Temperature Of Extruder ta nên chọn khoảng từ 200 tới 220, hạn chế chọn 180 190 để đảm bảo độ xác kích thước 96 Luan van  Thay đổi Vartical Shells – Perimeters X Y Z Vartical shells X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 Perimeters=3 49.83 49.9 49.93 50 50 50 Perimeters=4 49.75 49.85 49.98 50 50 50 Perimeters=5 49.99 49.85 49.84 50 50 50 Perimeters=6 49.95 49.92 49.85 50 50 50 Perimeters=7 49.94 49.98 49.96 VARTICAL SHELLS - PERIMETERS 50.05 49.99 50 49.98 49.9549.94 49.95 KÍCH THƯỚC (mm) 49.9 49.85 49.92 49.9 49.96 49.93 49.8549.85 49.83 49.8 49.98 49.8449.85 49.75 49.75 49.7 49.65 49.6 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO VARTICAL SHELLS (mm) Perimeters=3 Perimeters=4 Perimeters=5 Perimeters=6 Perimeters=7 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Vartical Shells – Perimeters Nhận xét:  Khi thay đổi Vartical Shells – Perimeters từ tới ta thấy Vartical Shells – Perimeters =7 cho kết có ổn định trục, chênh lệch với kích thước thiết kế khơng q lớn so với giá trị lại  Khi chọn Vartical Shells – Perimeters ta nên chọn lớn tốt 97 Luan van  Thay đổi Horizontal Shells - Solid Layer/Top X Y Z Horizontal shells X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 Solid layer/top=3 49.75 49.9 49.91 50 50 50 Solid layer/top=4 49.73 49.9 49.92 50 50 50 Solid layer/top=5 49.99 49.85 49.84 50 50 50 Solid layer/top=6 49.8 49.9 49.97 50 50 50 Solid layer/top=7 49.9 49.98 49.97 HORIZONTAL SHELLS - SOLID LAYER/TOP 50.05 49.99 50 49.98 KÍCH THƯỚC (mm) 49.95 49.9 49.9 49.85 49.8 49.75 49.9 49.9 49.9749.97 49.9149.92 49.9 49.85 49.84 Y(mm) Z(mm) 49.8 49.75 49.73 49.7 49.65 49.6 X(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO HORIZONTAL SHELLS - SOLID LAYER/TOP (mm) Solid layer/top=3 Solid layer/top=4 Solid layer/top=5 Solid layer/top=6 Solid layer/top=7 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Horizontal Shells - Solid Layer/Top Nhận xét:  Khi thay đổi Solid Layer/Top từ tới ta thấy Solid Layer/Top=7 cho kết có ổn định trục, chênh lệch với kích thước thiết kế không lớn so với giá trị lại  Khi chọn Solid Layer/Bottom ta nên chọn lớn tốt 98 Luan van  Thay đổi Horizontal Shells - Solid Layer/Bottom X Y Z Horizontal shells X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 Solid layer/bottom=3 49.88 49.94 49.77 50 50 50 Solid layer/bottom=4 49.72 49.77 49.97 50 50 50 49.99 49.85 49.84 50 50 50 49.75 49.8 49.99 50 50 50 49.85 49.98 49.99 Solid layer/bottom=5 Solid layer/bottom=6 Solid layer/bottom=7 KÍCH THƯỚC (mm) HORIZONTAL SHELLS - SOLID LAYER/BOTTOM 50.05 50 49.95 49.9 49.85 49.8 49.75 49.7 49.65 49.6 49.55 49.99 49.98 49.94 49.88 49.85 49.72 49.75 49.97 49.85 49.77 X(mm) 49.8 49.9949.99 49.84 49.77 Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO HORIZONTAL SHELLS - SOLID LAYER/BOTTOM (mm) Solid layer/bottom=3 Solid layer/bottom=4 Solid layer/bottom=6 Solid layer/bottom=7 Solid layer/bottom=5 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Horizontal Shells - Solid Layer/Bottom Nhận xét:  Khi thay đổi Solid Layer/Bottom từ tới ta thấy Solid Layer/Bottom=7 cho kết có ổn định trục, chênh lệch với kích thước thiết kế khơng q lớn so với giá trị lại  Khi chọn Solid Layer/Bottom ta nên chọn lớn tốt 99 Luan van  Thay đổi Perimeter Of Speed X Y Speed Perimeters Z X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 Perimeters=40 49.8 49.82 49.98 50 50 50 Perimeters=50 49.91 49.99 49.97 50 50 50 Perimeters=60 49.99 49.85 49.84 50 50 50 Perimeters=70 49.7 49.75 49.95 50 50 50 Perimeters=80 49.69 49.75 49.87 PERIMETER OF SPEED 50.05 49.99 50 KÍCH THƯỚC (mm) 49.95 49.99 49.8 49.95 49.91 49.9 49.85 49.9849.97 49.82 49.8 49.85 49.84 49.87 49.7549.75 49.75 49.7 49.69 49.7 49.65 49.6 49.55 49.5 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO PERIMETER OF SPEED (mm) Perimeters=40 Perimeters=50 Perimeters=60 Perimeters=70 Perimeters=80 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Perimeter Of Speed Nhận xét:  Khi thay đổi Perimeter Of Speed từ 40~80 ta thấy Support Material = 50 cho kết ổn định nhất, tiệm cận với kích thước thiết kế  Khi chọn Perimeter Of Speed ta nên chọn 50mm để nâng cao độ xác kích thước 100 Luan van  Thay đổi Support Infill X Y 50 50 50 50 50 Speed Infill Z 50 50 50 50 50 X(mm) 50 Infill=60 50 Infill=70 50 Infill=80 50 Infill=90 50 Infill=100 Y(mm) 49.85 49.87 49.99 49.8 49.96 Z(mm) 49.8 49.8 49.85 49.73 49.72 49.96 49.99 49.84 49.82 49.85 KÍCH THƯỚC (mm) SUPPORT INFILL 50.05 50 49.95 49.9 49.85 49.8 49.75 49.7 49.65 49.6 49.55 49.99 49.99 49.96 49.96 49.87 49.85 49.85 49.8 49.8 49.8 49.85 49.84 49.82 49.7349.72 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO SUPPORT INFILL (mm) Infill=60 Infill=70 Infill=80 Infill=90 Infill=100  Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Support Infill Nhận xét:  Khi thay đổi Support Infill từ 60~100 ta thấy khoảng từ 60 tới 80 có sai lệch kích thước nhỏ so với khoảng từ 90 tới 100 Đồng thời, khoảng từ 60 tới 80 ta thấy ổn định trục X,Y,Z, ngược lại với 90,100 có khơng ổn định kích thước trục  Khi chọn Support Infill ta nên chọn khoảng từ 60 tới 80, hạn chế chọn 90 100 để đảm bảo độ xác kích thước 101 Luan van  Thay đổi Support Material X Y Z Support material X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 SP Material=40 49.88 49.87 49.99 50 50 50 SP Material=50 49.89 49.9 49.99 50 50 50 SP Material=60 49.99 49.85 49.84 50 50 50 SP Material=70 49.75 49.79 49.92 50 50 50 SP Material=80 49.72 49.78 49.91 SUPPORT MATERIAL 50.05 49.99 50 49.9949.99 KÍCH THƯỚC (mm) 49.95 49.9 49.9249.91 49.9 49.8849.89 49.87 49.85 49.85 49.84 49.7949.78 49.8 49.75 49.72 49.75 49.7 49.65 49.6 49.55 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO SUPPORT MATERIAL (mm) SP Material=40 SP Material=50 SP Material=60 SP Material=70 SP Material=80 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Support Material Nhận xét:  Khi thay đổi Support Material từ 40~80 ta thấy Support Material = 50 cho kết ổn định nhất, tiệm cận với kích thước thiết kế  Khi chọn Support Material ta nên chọn 50mm để nâng cao độ xác kích thước 102 Luan van  Thay đổi Layer Height (Mm) X Y Layer height (mm)=La H Z 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 X(mm) Y(mm) Z(mm) La H=0.35 49.85 49.9 49.99 49.89 49.87 49.83 49.85 49.78 49.96 49.94 49.84 49.85 La H=0.4 49.85 49.78 49.8 La H=0.2 La H=0.25 La H=0.3 LAYER HEIGHT (mm) 50.05 49.99 KÍCH THƯỚC (mm) 50 49.96 49.94 49.95 49.9 49.9 49.85 49.89 49.85 49.87 49.85 49.85 49.83 49.8449.85 49.8 49.7849.78 49.8 49.75 49.7 49.65 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO LAYER HEIGHT (mm) La H=0.2 La H=0.25 La H=0.3 La H=0.35 La H=0.4 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi Layer Height (mm) Nhận xét:  Khi thay đổi Layer Height ta thấy chênh lệch kích thước trường hợp không đáng kể  Đối với thơng số Layer Height ta thoải mái lựa chọn cho phù hợp 103 Luan van  Thay đổi First Layer height (mm) X Y First Layer height (mm) Z X(mm) Y(mm) Z(mm) 50 50 50 First La H=0.3 49.97 49.89 49.96 50 50 50 First La H=0.35 49.99 49.85 49.84 50 50 50 First La H=0.4 49.87 49.76 49.85 FIRST LAYER HEIGHT (mm) 50.05 50 49.97 49.99 49.96 KÍCH THƯỚC (mm) 49.95 49.9 49.89 49.87 49.85 49.85 49.8 49.84 49.85 49.76 49.75 49.7 49.65 49.6 X(mm) Y(mm) Z(mm) KÍCH THƯỚC THAY ĐỔI THEO FIRST LAYER HEIGHT (mm) First La H=0.3 First La H=0.35 First La H=0.4 Hình 4.1 Biểu đồ thể thay đổi độ xác kích thước thay đổi First Layer Height (Mm) Nhận xét:  Khi thay đổi First Layer Height từ 0.3 – 0.35 – 0.4 có chênh lệch trường hợp, cụ thể với FLH= 0.3mm sai lệch so với thiết kế ban đầu nhỏ X,Y,Z Và sai lệch lớn với FLH= 0.4mm  Khi chọn First Layer Height ta nên ưu tiên chọn 0.3mm để tối ưu kích thước 104 Luan van Dựa vào biểu đồ nhỏ phân tích trên, ta lập bảng cho độ bền kéo chi tiết tối ưu nhất, bảng có thơng số Layer Height First Layer Height Infill Density (%) Infill Pattern Top/Bottom infill pattern Material Perimeters Solid Layer Top Solid Layer Bottom 0.3 0.3 100 Honeycomb Concentric PLA 7 Support pattern Angle ( 0) Support spacing Thickness Top/Bottom Temperature (0C) Speed Pillars 45 210 50 Support Infill 80 Support material 50 4.6 Thuận lợi khó khăn tiến hành khảo sát độ bền kéo xác kích thước chi tiết in 3D nhựa  Thuận lợi: o Các thầy cô giúp đỡ nhiệt tình sở vật chất tinh thần cho nhóm q trình nhóm lên thơng số độ xác kích thước độ bền kéo sản phẩm in 3D o Máy nhà trường có sẵn, dễ dàng sử dụng nên nhóm khơng q tốn chi phí khảo sát  Khó khăn o Chi phí thử nghiệm cao o Đo độ xác kích thước, thời gian máy chạy liên tục 24/24 nên có nhiều lỗi lệch bước, kéo tơ, cong vênh… o Sự cố máy móc địi hỏi phải tự tìm hiểu => Tốn thời gian o Thời gian thử nghiệm mẫu dài 105 Luan van KẾT LUẬN Nội dung đồ án thực suốt kỳ học vừa qua trình làm việc nghiên cứu cách nghiêm túc Để thực nội dung đồ án đòi hỏi em phải trang bị cho kiến thức từ đến nâng cao nhiều lĩnh vực Từ nghiên cứu công nghệ in 3D ứng dụng đến việc phải tìm hiểu sử dụng thành thạo phần mềm ứng dụng, tìm hiểu cơng nghệ in Việc giải thành công vấn đề mang lại cho em có thêm kiến thức định trước thử thách thực tế chờ đợi bước áp dụng vào thực tế sản xuất Các kết đạt Đề tài nghiên cứu, ứng dụng repetier host vào việc phân tích lựa chọn phương án để in mẫu có tính thực tế cao cho ngành sản xuất nước Giải vấn đề đề tài hội cho thành viên dần giải vấn đề sản xuất thực tế Khơng có vậy, ý nghĩa việc giải trọn vẹn vấn đề cịn mẻ q trình sản xuất thực công nghệ cho thành viên thêm tự tin, với lượng kiến thức định việc nắm bắt ứng dụng công nghệ mới, hướng tới làm chủ công nghệ đại, góp phần đổi nâng cao cơng nghệ nhằm tăng suất hạ giá thành sản phẩm Đề tài tạo hội tiếp cận học tập nắm bắt tiến khoa học nhất: Phần mềm ứng dụng repetier host loại máy thử mỏi máy đo chu kì Những vấn đề cịn hạn chế Khối lượng cơng việc đồ án lớn, với hạn chế kinh nghiệm thực tế kiến thức phần mềm ứng dụng khiến cho việc giải vấn đề đồ án chưa thể đạt mong muốn Để tăng độ tin cậy cho giải pháp thiết kế tham số cho trình in, số chu kỳ thử mỏi cần quan tâm thử nghiệm nhiều 106 Luan van Kết luận  Độ bền kéo: Thơng qua q trình nghiên cứu, phân tích thơng số in, rút bảng thơng số ưu tiên sử dụng phương pháp in 3D FDM để đạt độ bền kéo đảm bảo hiệu kinh tế cao Layer Height First Layer Height Infill Density (%) Infill Pattern Top/Bottom infill pattern Material Perimeters Solid Layer Top Solid Layer Bottom 0.2 0.4 70 Concentric Concentric PETG 3  Độ xác kích thước: Từ việc nghiên cứu, so sánh kích thước thực sản phẩm in in từ dãy thơng số thay đổi khác với kích thước thiết kế ban đầu, rút bảng thông số ưu tiên cho độ xác kích thước sản phẩm in 3D phương pháp FDM Layer Height First Layer Height Infill Density (%) Infill Pattern Top/Bottom infill pattern Material Perimeters Solid Layer Top Solid Layer Bottom 0.3 0.3 100 Honeycomb Concentric PLA 7 Support pattern Angle ( 0) Support spacing Thickness Top/Bottom Temperature (0C) Speed Pillars 45 210 50 Support Infill 80 Support material 50 Qua trình thực đề tài thấy việc nghiên cứu thông số in việc phân tích lựa chọn phương án in cho sản phẩm nhựa hướng hoàn toàn phù hợp có ý nghĩa với thực tế sản xuất nên trọng nghiên cứu, đào tạo ứng dụng ngành sản xuất sản phẩm nhựa Việt Nam Với mục tiêu đặt ra, nói đề tài hồn thành đầy đủ yêu cầu đề Tuy vậy, số mặt hạn chế nên mặt hạn chế định chưa giải phạm vi đề tài nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cảm ơn! 107 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tiếng Anh [1] Tomas Webbe Kerekesa, Hyoungjun Lima, Woong Yeol Joeb, Gun Jin Yuna (2019) ”Characterization of process–deformation/damage property relationship of fused deposition modeling (FDM) 3D-printed specimens” Additive Manufacturing 25 (2019) 532–544 [2] Nekoda van de Werken, Joel Hurley, Pouria Khanbolouki, Ali N Sarvestani, Ali Y Tamijani, Mehran Tehrani (2018) “Design considerations and modeling of fiber reinforced 3D printed parts” [3] Mirko Kariz, Milan Sernek, Murco Obu cina, Manja ´ Kitek Kuzman (2017) “Effect of wood content in FDM filament on properties of 3D printed parts” [4] H Kürşad Sezer⁎ , Oğulcan Eren (2019) “FDM 3D printing of MWCNT re-inforced ABS nano-composite parts with enhanced mechanical and electrical properties” Journal of Manufacturing Processes 37 (2019) 339–347 [5] Laxmi Poudel, Zhenghui Sha, Wenchao Zhou (2018) “Mechanical strength of chunkbased printed parts for cooperative 3D printing” Procedia Manufacturing 26 (2018) 962– 972 [6] Khaled G Mostafaa , Carlo Montemagnob , Ahmed Jawad Qureshi (2018) “Strength to cost ratio analysis of FDM Nylon 12 3D Printed Parts” Procedia Manufacturing 26 (2018) 753–762 ix Luan van S K L 0 Luan van ... số kích thước sản phẩm in so với kích thước ban đầu lớn Đồ án “Nguyên Cứu Độ Chính Xác Kích Thước Và Bền Kéo Của Sản Phẩm In 3D Bằng Phương Pháp FDM” tập trung nghiên cứu độ bền kéo độ xác kích. .. tiết in 3D xác Các dung sai in 3D khác phụ thuộc vào yếu tố khác nhau: giới hạn bàn máy in 3D, kích thước máy in 3D, hạn chế vật liệu in Độ xác - báo độ xác kích thước mơ hình 3D sản phẩm in 3D mà... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ ĐỀ TÀI Thông tin chung:  Tên đề tài: Nguyên Cứu Sản Phẩm Của Sản Phẩm In 3D Với Độ Chính Xác Kích Thước Và Bền Kéo