Hcmute thiết kế phần cơ khí máy in 3d delta

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ MÁY IN 3D DELTA MÃ SỐ: SV 2019-110 SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ MÁY IN 3D DELTA MS: SV 2019-110 Thuộc nhóm nghành khoa học: KỸ THUẬT VÀ ỨNG DỤNG TP HỒ CHÍ MINH, 6/ 2019 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ MÁY IN 3D DELTA Mã Số: SV 2019-110 Thuộc nhóm nghành khoa học: KỸ THUẬT VÀ ỨNG DỤNG SV thực hiện: LÊ VIẾT TÂN Nam, Nữ: Nam NGUYỄN HOÀNG TRỌNG QUÝ Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 15144CL1, Khoa đào tạo chất lượng cao Năm thứ: 4/ Số năm đào tạo: Ngành học: Cơng nghệ kỹ thuật khí GVHD: Th.S Dương Thị Vân Anh TP HỒ CHÍ MINH, 6/ 2019 Luan van MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT vi THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI vii MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu công nghệ tạo mẫu nhanh 1.1.1 Nguyên lý chung 1.1.2 Đặc điểm 1.2 Sự đời phát triển phương pháp tạo mẫu nhanh 1.2.1 Thời kỳ đầu: Tạo mẫu tay 1.2.2 Thời kỳ thứ hai: Phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo 1.2.3 Thời kỳ thứ ba: Quá trình tạo mẫu nhanh 1.3 Ứng dụng tạo mẫu nhanh 1.3.1 Phát triển sản phẩm 1.3.2 Kiểm tra chức làm việc sản phẩm 1.3.3 Tạo khuôn nhanh (Rapid Tooling) 1.3.4 Ứng dụng y học CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số phương pháp tạo mẫu nhanh 2.1.1 Phương pháp SLA (Stereo lithography apparatus) 2.1.2 Phương pháp SGC (Solid Ground Curing) 2.1.3 Phương pháp LOM (Laminated Object Manufacturing) 2.1.4 Phương pháp SLS (Selective Laser Sintering) 2.1.5 Phương pháp in 3D FDM (Fused Deposition Manufacturing) 2.2 Phân loại phương pháp gia công nhanh dựa vật liệu in 11 i Luan van 2.2.1 Dạng lỏng 11 2.2.2 Dạng khối 11 2.2.3 Dạng bột 12 2.3 Phân tích phương pháp in 3D FDM (Fused Deposition Manufacturing) 12 2.3.1 Lý để lựa chọn FDM 12 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 12 2.3.3 Hỗ trợ 13 2.3.4 Độ xác chất lượng bề mặt 13 2.3.5 Vật liệu 13 2.3.6 Tốc độ 14 2.3.7 Lựa chọn sử dụng 14 2.3.8 Lưu ý công nghệ 14 2.4 Cấu trúc Robot song song Delta ứng dụng đề tài 14 2.4.1 Giới thiệu chung robot song song Delta 14 2.4.2 Cấu trúc cấu: 15 2.4.3 Một số ưu nhược điểm Robot song song 15 CHƯƠNG PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 17 3.1 Phân tích số yếu tố cần thiết máy in 3D Delta 17 3.2 Đưa phương án thiết kế từ yêu cầu đưa 17 3.3 Phân tích lựa chọn thiết kế khung giàn 18 3.4 Phân tích lựa chọn hệ thống truyền động 19 3.5 Phân tích lựa chọn vật liệu in 20 3.6 Đầu phun vật liệu 22 3.6.1 Cấu tạo đầu phun vật liệu in 3D 22 3.6.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt động đầu in 23 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ 27 ii Luan van 4.1 Xét cấu trúc robot song song để tìm số bậc tự cấu: 27 4.2 Lựa chọn cấu truyền động 28 4.3 Các thành phần khí 30 4.4 Tính tốn động học cho tay máy 33 4.4.1 Phân tích cấu hình robot delta lăng trụ 33 4.4.2 Động học nghịch 35 4.4.3 Động học thuận 36 4.5 Thuật tốn cắt lớp mơ hình 3D (*.stl) 36 4.5.1 STL file 36 4.5.2 Định dạng thông số kỹ thuật 36 4.5.3 Thuật toán cắt lớp file *.stl 39 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 42 5.1 Kết cấu máy in 3D Delta hoàn thiện 42 5.2 Một số mẫu in thực nghiệm 42 5.3 Đánh giá, khắc phục lỗi 43 5.3.1 Hiện tượng sản phẩm bị cong vênh 43 5.3.2 Hiện tượng hở mặt 44 5.3.3 Hiện tượng hở lớp 44 5.3.4 Một số lưu ý trước in mẫu 45 5.4 Các sai số trình tạo mẫu FDM, tối ưu thơng số cơng nghệ ảnh hưởng tới độ xác mẫu 47 5.5 Tối ưu thông số cơng nghệ ảnh hưởng tới độ xác mẫu 47 5.5.1 Xác định độ xác mẫu tạo máy in 3D dựa cấu hình song song 47 5.6 Đo sai số chiều cao đầu phun với mặt bàn in 49 5.6.1 Thực nghiệm đo sai số mẫu in 50 iii Luan van CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 53 6.1 Kết luận 53 6.2 Kiến Nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 iv Luan van DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 5.1: Bảng thông số in nhựa PLA……………………………………………………48 Bảng 5.2: Sai số đầu phun với mặt bàn in……………………………………………… 49 Bảng 5.3: Mẫu thực nghiệm máy in có thơng số kĩ thuật sau………………51 Bảng 5.4: Giá trị thông số thực nghiệm………………………………………………52 v Luan van DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ABS: Acrylonnitrile Butadiene Styrene CAD: Computer Aided Design CAE: Computer-aided engineering CAM: Computer-aided manufacturing CMM: Coordinate Measuring Machine FDM: Fused Deposition Manufacturing LOM: Laminated Object Manufacturing PLA: Polylactic Acid FDM: Fused Deposition Manufacturing RP: Rapid prototyping STL: Stereolithography SLA: Stereo lithographyapparatus SGC: Solid Ground Curing SLS: Selective Laser Sintering SLS: Selective Laser Sintering vi Luan van THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ MÁY IN 3D DELTA - SV thực hiện: LÊ VIẾT TÂN Mã số SV: 15144058 NGUYỄN HOÀNG TRỌNG QUÝ Mã số SV: 15144051 - Lớp: 15144CL1; Khoa: Đào tạo chất lượng cao; Năm thứ: 4; Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: Th.S Dương Thị Vân Anh Mục tiêu đề tài: Ở đề tài này, nhóm đặt mục tiêu thiết kế máy in 3D hoàn chỉnh in vật thật với yêu cầu phải thiết kế phần cứng khí với độ xác cao khắc phục nhược điểm nhóm trước Tìm hiểu phương pháp tạo mẫu nhanh FDM áp dụng vào máy in 3D Tính sáng tạo: In chi tiết vừa lớn phục vụ trình học tập nghiên cứu, tốc độ nhanh phục vụ cho trình tạo mẫu nhanh, Các thành phần khí xác Kết nghiên cứu: Hồn thành hệ thống khí, in sản phẩm Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Tạo mẫu in giúp phục vụ trình học tập, y học để nhìn nhận cách trực quan Ngày 13 tháng năm 2019 SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) Ngày 13 tháng năm 2019 Người hướng dẫn (kí, họ tên) Xác nhận Trường (kí tên đóng dấu) vii Luan van CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết cấu máy in 3D Delta hoàn thiện Hình 5.1: Máy in 3D Delta hồn thiện 5.2 Một số mẫu in thực nghiệm Hình 5.2: Một số mơ hình y sinh người in 42 Luan van 5.3 Đánh giá, khắc phục lỗi Thời gian in sản phẩm có kich thước 50x50x100 mm trung bình khoảng tiếng đồng hồ, tùy thuộc vào độ phức tạp mà thời gian in khác Độ chi tiết tạo hình tương đối xác, còn phụ thuộc vào vật liệu in yếu tố khí xác máy in, nhóm tiến hành cho máy in thực nghiệm số mẫu nhận thấy có số đánh giá, cách khắc phục nhược điểm sau: 5.3.1 Hiện tượng sản phẩm bị cong vênh Trong trình tạo mẫu xuất hiện tượng sản phẩm bị cong vênh hình Hiện tượng xảy lớp đế mẫu bám dính vời bàn máy, sau chạy thời gian tượng chênh lệch nhiệt độ lớp phía lớp phía cao gây nên co rút vật liệu lớn, làm lớp bị bong tróc khỏi bàn máy gây tượng trên, khoảng nhiệt độ khác màu vật liệu sau tạo mẫu xong thể theo lớp khác Hình 5.3: Hiện tượng sản phẩm bị cong vênh Vấn đề giải cách giữ cho nhiệt độ mơi trường mức ởn định, thích hợp nhằm giảm thiểu tượng chênh lệch nhiệt độ lớn lớp Và lưu ý quan trọng khoảng cách lớp đùn bàn máy thích hợp, thường khoảng cách nửa đường kính đầu đùn, nhằm tăng khả kết dính mẫu in với bàn máy 43 Luan van 5.3.2 Hiện tượng hở mặt Hiện tượng hở mặt mẫu hình, thường xuất mặt cong theo trục z mẫu Nguyên nhân tượng đường điền đầy lớp điền hết bề mặt mẫu chuyển góc theo phương z cách đột ngột, tượng giải đơn giản cách thiết lập số lượng lớp điền đầy nhiều mẫu có bề mặt cong theo trục z, làm tăng thời gian tạo mẫu lên, điều phụ thuộc vào chi tiết vật mẫu khác tăng số lớp mặt cong Hình 5.4: Hiện tượng hở mặt 5.3.3 Hiện tượng hở lớp Từ hình ta nhận thấy bề mặt mẫu có đường sọc ngang rõ ràng, điều xảy ảnh hưởng dãn nở vật liệu, đồng thời nhiệt độ làm mát lớp sau in không phù hợp Để tránh tượng ta điều chỉnh quạt làm mát phù hợp với nhiệt độ in loại vật liệu, sử dụng loại nhựa tốt có độ dãn nở nhiệt thấp 44 Luan van Hình 5.5: Hiện tượng hở lớp 5.3.4 Một số lưu ý trước in mẫu Đối với vật mẫu có diện tích tiếp xúc với bàn in nhỏ, trình in đầu in tác dụng lực lên vật mẫu làm bóc lớp kết dính vật mẫu bàn in, làm sai lệnh vị trí in tiếp tục in Để khắc phục lỗi q trình thực nghiệm nhóm đưa giải pháp khắc phục cho thấy hiệu tốt, điều chỉnh lượng nhựa nhiều quét biên dạng vật in thêm lớp theo biên dạng mẫu trước in lớp đầu tiên, điều chỉnh nhiệt độ mức cao nhựa PLA sử dụng nhiệt độ lớp 2100 cho khả kết dính tốt nhất, không sử dụng quạt tản nhiệt nhằm tăng khả kết dính vật mẫu với bàn in việc làm tránh rủi ro mẫu tạo hình xong bị bóc khỏi bàn in làm thời gian lãng phí vật liệu Đối với vật mẫu lớp khơng có lớp đỡ ta phải tùy chỉnh support material phần mềm Cura để hỗ trợ đỡ in, sau loại bỏ chi tiết thừa khỏi vật mẫu 45 Luan van Hình 5.6: Vật mẫu phức tạp sử dụng thêm chi tiết hỗ trợ in Độ rỗng đặc chi tiết tùy chỉnh theo ý muốn người sử dụng, thường chi tiết hay chịu va đập tiếp xúc nhiều nên in đặc với tỉ lệ cao để tránh hư hỏng sử dụng bánh chi tiết máy Đối với mơ hình lớn lắp ráp chi tiết với nhau, ta tách mơ hình làm nhiều phần để in riêng, sau ráp chúng lại với Độ xác máy in cao, nên phần lắp lại khớp hồn tồn với Những vật mẫu có kích thước lớn, máy in làm việc thời gian lâu liên tục nên tránh khỏi lỗi trình in, sợi nhựa bị kẹt đẩy nhựa, đứt sợi nhựa, đầu gia nhiệt hư,… Vì nhóm nghiên cứu thuật tốn điều khiển lập trình cho máy dừng để can thiệp sửa lỗi gặp phải q trình in sau máy tiếp tục in lại vị trí mà máy dừng để hồn thành vật mẫu Vì máy thiết kế với đầu in nên khả in vật mẫu với nhiều màu sắc liên tục khơng thể, máy tạo vật mẫu có nhiều màu cách gián đoạn in phần, cho máy tạm dừng để thay vật liệu màu khác cho máy tiếp tục in 46 Luan van 5.4 Các sai số trình tạo mẫu FDM, tối ưu thông số công nghệ ảnh hưởng tới độ xác mẫu Trong q trình tạo mẫu FDM có nhiều yếu tố gây sai số mẫu bao gồm: Độ xác hệ thống truyền động, độ xác điều khiển, tính chất vật liệu, thơng số q trình,… Trong chương nhóm nghiên cứu sai số có liên quan đến thơng số q trình Các lỗi hình học mẫu tạo máy FDM không trực tiếp liên quan đến mẫu mà chuyển động đầu đùn (trên máy FDM) Do đặc điểm công nghệ tạo mẫu nhanh FDM chuyển động đầu đùn liên quan phần lớn tới thơng số cơng nghệ, thơng số tạo đường di chuyển đầu đùn 5.5 Tối ưu thông số công nghệ ảnh hưởng tới độ xác mẫu 5.5.1 Xác định độ xác mẫu tạo máy in 3D dựa cấu hình song song Trong trình tạo mẫu máy FDM, chất trình tạo mẫu diện co rút vật liệu tạo mẫu theo lớp ảnh hưởng đến độ xác độ nhám bề mặt mẫu Vì nghiên cứu thơng số cơng nghệ khác ảnh hưởng đến độ xác kích thước độ nhám bề mặt mẫu cần thiết Việc sử dụng quy hoạch thực nghiệm để tính toán hệ số hồi quy từ liệu thực nghiệm thực thông số công nghệ quan trọng ảnh hưởng đến độ xác mẫu, từ tính tốn tối ưu hóa thơng số nhằm đưa lại chất lượng mẫu tốt Để tối ưu thông số công nghệ ảnh hưởng đến độ xác kích thước độ nhám bề mặt mẫu, ta phân tích yếu tố ảnh hưởng dạng nhánh bao gồm độ dày lớp, nhiệt độ đùn, tốc độ đùn vật liệu, đó: Nhiệt độ đầu phun: Nhiệt độ đầu đùn thông số quan trọng, phụ thuộc vào vật liệu dùng để tạo mẫu Nhiệt độ thấp vật liệu thiên trạng thái rắn độ nhớt tăng, tăng lực cản, tăng ma sát đùn, khơng gây khó khăn cho hệ thống đùn ra, số trường hợp cịn làm tắc nghẽn đầu đùn, rút ngắn t̉i thọ đầu đùn, ngồi còn làm giảm lực liên kết lớp vật liệu, gây tượng tróc lớp Trong nhiệt độ cao, vật liệu thiên trạng lỏng, xuất vữa phá vỡ cấu trúc nguyên tử vật liệu, giảm hệ số độ nhớt, tính lưa hóa sợi vật liệu, đùn q nhanh khơng thể hình thành sợi kiểm sốt xác Ngồi nhiệt độ nguyên nhân ảnh hưởng đến dộ co rút vật liệu 47 Luan van Hình 5.7: Biểu đồ ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng sản phẩm Độ dày lớp (Layer height): Là độ dày lớp đùn ra, phụ thuộc nhiều vào đường kính đầu đùn sợi vật liệu có độ dày lớp riêng, khơng thể lớn so với đường kính sợi vật liệu Độ dày lớp thông số lựa chọn nhiều nghiên cứu thực nghiệm, thông số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Nếu dày q độ xác mẫu thấp độ nhám cao, mỏng nhiều thời gian Sau trình in nhóm rút bảng thơng số in nhựa PLA phần mềm Cura để chất lượng sản phẩm tốt nhất: Bảng 5.1: Bảng thông số in nhựa PLA 48 Luan van Tốc độ đùn: Tốc độ ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Ứng với giá trị định tốc độ chạy máy, tốc độ đùn có giới hạn định Tốc độ đùn thấp cao ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm Trong trình thực nghiệm tiến hành thay đổi thông số công nghệ: Tốc độ đùn, nhiệt độ độ dày lớp in, thông số công nghệ khác không thay đổi, nhằm đánh giá ảnh hưởng thơng số đến dộ xác độ nhám vật sau tạo mẫu 5.6 Đo sai số chiều cao đầu phun với mặt bàn in Đánh giá sai số chiều cao đầu phun với mặt bàn in vùng làm việc phương pháp đo thực nghiệm kết hợp với giá trị đo phần mềm Tọa độ đường 50 thẳng theo ( x,0) ,(0,Y) Sai số chiều cao theo trục 0.2 Y Sai số chiều cao theo trục -0.2 X 40 30 20 10 -10 -20 -30 -40 -50 0.18 0.12 0.05 0 0 0.08 0.09 0.1 -0.12 -0.08 0.02 0 0.08 0.15 0.19 0.1 Bảng 5.2: Sai số đầu phun với mặt bàn in Sai lệch chiều cao theo hai trục x,y sai số chiều cao theo trục Y sai số chiều cao theo trục X 0.3 Z (mm) 0.2 0.1 -0.1 50 40 30 20 10 -10 -20 -30 -40 -50 -0.2 -0.3 X,Y(mm) Hình 5.8: Biểu đồ sai số chiều cao đầu phun Vậy tầm hoạt động đường kính 100mm máy có sai số theo trục x 0.3mm sai số theo trục y 0.1mm 49 Luan van 5.6.1 Thực nghiệm đo sai số mẫu in Để xác định đặc tính hình học độ xác mẫu tạo máy in 3D Delta thay đổi thông số công nghệ ảnh hưởng lớn đến trình tạo mẫu nhiệt độ (oc), tốc độ đùn (mm/s), độ dày lớp in (mm) Để tiết kiệm thời gian, tăng độ tin cậy đo nhóm tiến hành in thực nghiệm chi tiết hình trụ có kích thước nhỏ, sử dụng phần mềm solidworks dựng mơ hình mẫu với thơng số kích thước hình: Hình 5.9: Kích thước mẫu đo thực nghiệm Với nhân tố với mức giá trị thay đởi ta có 23 = giá trị thí nghiệm, để xác định phương sai lặp lại nhằm xác định ý nghĩa thống kê, điều kiện thí nghiệm ta thực lần, lấy kết trung bình lần để tính giá trị sai số cho điều kiện thí nghiệm Kích thước mẫu đo thước cặp với sai số 0,02mm sau so sánh với kích thước thiết kế để tìm chiều sai số tương đối kích thước đường kính D chiều cao h mẫu Sai số tương đối tính theo cơng thức sau: %X  X  X CAD x100 X CAD 50 Luan van Hình 5.10: Thước kẹp Mitutoyo sai số 0.02mm Kích thước máy in D = 270×h = 734mm Đường kính đầu in 0.4 mm Vật liệu Sợi nhựa PLA, đường kính 1.75mm Nhiệt độ chảy dẻo nhựa 190-2200C Nhiệt độ buồng đầu in 40-700C Bảng 5.3: Mẫu thực nghiệm máy in có thơng số kĩ thuật sau Hình 5.11: Kết đo thực nghiệm 51 Luan van Nhiệt độ Tốc độ đùn Độ dày lớp (0C) (mm/s) (mm) 190 200 210 220 200 200 200 200 200 200 200 200 20 20 20 20 20 20 20 20 20 25 30 35 0.2 0.2 0.2 0.2 0.05 0.1 0.15 0.25 0.2 0.2 0.2 0.2 Đường kính D (mm) Chiều cao h (mm) 20.1 20.23 20.36 20.5 20.68 20.5 20.33 20.1 20.13 20.2 20.35 20.4 20.06 20.2 20.31 20.4 20.61 20.38 20.1 20.05 20.1 20.17 20.23 20.37 Sai số D (%) 0.5 1.15 1.8 2.5 3.4 2.5 1.65 0.5 0.65 1.75 Sai số h (%) 0.3 1.55 3.05 1.9 0.5 0.25 0.5 0.85 1.15 1.85 Bảng 5.4: Giá trị thơng số thực nghiệm Từ bảng thí nghiệm cho thấy ba thông số công nghệ nhiệt độ, tốc độ đùn độ dày lớp in ảnh hưởng đến kích thước đường kính D, chiều cao h của mẫu thử, độ dày lớp có ảnh hưởng lớn đến kích thước mẫu Khi thay đởi độ dày lớp từ điều kiện thí nghiệm tăng độ dày lớp từ 0.05 lên 0.25 sai số giảm theo đường kính chiều cao Điều có nghĩa kích thước mẫu xác (sai số thấp) tăng độ dày lớp (độ dày lớp ln phải nhỏ đường kính đầu phun), với nhiệt độ tốc độ đùn khơng thay đởi Trong tốc độ đùn nhiệt độ đùn có mức ảnh hưởng thấp tới độ xác mẫu, từ bảng ta thấy nhiệt độ tốc độ đùn cao độ xác mẫu lớn Đây yếu tố ảnh hưởng lớn đến trình tạo mẫu lựa chọn thơng số độ xác mẫu cao, đề cập tới thông số điều khiển máy, để đạt độ xác cao tất yếu phận khí phải thiết kế xác Với máy có thơng số điều khiển khác khác kích thước cấu tạo, để tìm khắc phục sai số bắt buộc phải thực nghiệm dựa yếu tố ảnh hưởng nhiệt độ, độ dày lớp tốc độ đùn 52 Luan van CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Trong trình thực đồ án này, với hướng dẫn kinh nghiệm giáo viên, nhóm rút số kết luận sau: Bằng việc áp dụng dạng robot song song cấu trúc tịnh tiến để phát triển thành máy in 3D Delta mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với dạng robot cấu trục nối tiếp thị trường với khả di chuyển linh hoạt, đáp ứng nhanh q trình hoạt động, giảm thiểu sai số tích lũy Tuy nhiên q trình thiết kế gia cơng khí, sai số dù nhỏ cộng dồn lại dẫn đến việc đầu in di chuyển khơng xác đặc biệt tốc độ cao sai số ảnh hưởng nhiều đến độ xác, lựa chọn tốc độ chạy máy để phù hợp với phần cứng máy cho tiết kiệm thời gian đáp ứng chất lượng sản phẩm sau in tốt quan trọng mà nhóm làm qua q trình chạy thực nghiệm Máy in 3D sử dụng phương pháp FDM dễ sử dụng chi phí để thiết kế rẻ so với phương pháp tạo mẫu khác Việc chế tạo thành công máy in 3D để ứng dụng cơng nghệ tạo mẫu nhanh tạo mơ hình phức tạp mà phương pháp gia cơng khác khơng làm được, việc áp dụng rộng rãi phương pháp sản xuất, ứng dụng nghiên cứu sản phẩm mẫu mục đích mà nhóm hướng tới Với phương pháp gia cơng làm thay đổi cách suy nghĩ nhiều người, giúp cho nhà thiết kế tự tin đưa ý tưởng thiết kế mà khơng cịn phải lo lắng đến việc tạo thời gian để tạo sản phẩm mẫu họ Trong thời gian chạy thử nghiệm nhóm phát nhiều lỗi máy gặp phải, tính tốn thiết kế trước, từ lỗi thơng qua việc chạy thực nghiệm nhóm cải tiến tìm cách khắc phục, đánh giá sai số ảnh hưởng thông số điều khiển, từ tìm thơng số phù hợp với cấu hình máy để tăng độ xác tạo mẫu, hồn thành máy in 3D hồn chỉnh Mục tiêu mà nhóm muốn hồn thiện tương lai chế tạo máy in ứng dụng công nghiệp, sở từ máy in nhóm thiết kế, bên cạnh nhóm muốn đưa ý tưởng gắn thêm nguồn riêng để trì dòng điện cho máy trường hợp điện đột xuất vỏ máy để làm việc lâu dài ởn định máy công nghiệp, bỏ phần in gây lãng phí thời gian vật liệu 6.2 Kiến Nghị Công nghệ in 3D ngày phát triển mạnh, khả đáp ứng nhu cầu nhiều lĩnh vực thực tiễn cao, việc thiết kế máy in 3D cần kiến thức nhiều lĩnh vực, bao hàm nhiều môn học trường, việc học môn học riêng lẻ dường đơn giản việc kết hợp lại để tạo ứng dụng thực tiễn Vì mơn học thí nghiệm hay thực tập, kỹ thực tế dù đơn giản hay phức tạp mà cần thiết nên đầu tư đẩy mạnh giảng dạy, để sinh viên có thêm kinh nghiệm trải nghiệm việc sử dụng 53 Luan van thiết bị ứng biến gặp khó khăn Những phần khơng thực tế hay khơng cần thiết nên qua nhanh, chí bỏ qua Đối với kỹ môn học cần thiết để ứng dụng thực tế, nhà trường nên cho sinh viên tiếp xúc sớm, từ đến nâng cao, để sinh viên sớm có điều kiện rèn giũa kỹ đó, đồng thời trau dồi kiến thức cần thiết với nhu cầu thực tế sớm tốt Các ứng dụng yêu cầu nhóm đặt yêu cầu theo hướng đáp ứng yêu cầu thực tiễn, đưa vào sử dụng Tuy nhiên cịn nhiều hạn chế điều kiện khả năng, đồ án chưa hoạt động hồn hảo dự tính ban đầu Từ thí nghiệm đến việc áp dụng thực tế công nghiệp khơng khác xa, cần nỗ lực lớn khối kinh nghiệm kiến thức không nhỏ Vì tương lai, hướng phát triển khơng nghiên cứu này, mà nhiều nghiên cứu khác phát triển lên để hoàn toàn đạt yêu cầu cơng nghiệp để đem có phòng thí nghiệm giúp ích cho cơng nghiệp, tạo ích lợi cho xã hội nước nhà 54 Luan van TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chua C.K, Leong K.F, and Lim C.S, Rapid Prototyping principles and applications, Nanyang Technological University, Singapore [2] PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc “Cơ sở thiết kế máy” NXB ĐHQG TP HCM [3] http://www.fabbers.com/tech/STL_Format [4] http://makezine.com/2013/03/21/the-deltamaker-robot-meets-3d-printer/ [5] http://mayin3d.xyz/vi/news/Cong-cu-dieu-khien-may-in-3d/Thiet-lap-firmwareMarlin-may-in-3D-292/ 55 Luan van Luan van ... tiêu thiết kế máy in 3D hoàn chỉnh in vật thật với yêu cầu phải thiết kế phần cứng khí với độ xác cao khắc phục nhược điểm nhóm trước Tìm hiểu phương pháp tạo mẫu nhanh FDM áp dụng vào máy in 3D. .. đầu in 3D Dẫn tới sợi nhựa bị ngắt quãng sản phẩm in 3D bị lỗi nghiêm trọng Khi sử dụng loại máy in 3D FDM, phần mềm điều khiển máy in 3D tính tốn thơng số cần thiết dựa đường kính sợi nhựa in. .. kỹ sư nhà thiết kế xử lý vấn đề Cơng nghệ tạo mẫu nhanh ? ?in 3D? ?? chi tiết lắp ghép, chí với nhiều màu sắc khác Hình 1.1: Một hộp số động xe in máy in 3D Hình 1.2: Một động máy bay in 3D để kiểm