Nghiên cứu công nghệ tạo mẫu nhanh để gia công các chi tiết có bề mặt phức tạp

Trong vài năm gần đây, nhiều Trường Đại Học, Viện Nghiên Cứu, các Bệnh Viện đã bắt đầu quan tâm đến lĩnh vực này, đặc biệt là từ khi Bộ Khoa Học – Công Nghệ và Chương trình Nghiên cứu Kh

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH

ĐỂ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT CÓ BỀ MẶT PHỨC TẠP

PGS TS Đặng Văn Nghìn

7442

10/7/2009

TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2004

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở thực hiện Đề tài cấp Nhà Nước

mã số KC.05.01

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

STT HỌ VÀ TÊN HỌC HÀM

HỌC VỊ CHỨC DANH CƠ QUAN CÔNG TÁC

1 Đặng Văn Nghìn PGS TS Chủ nhiệm Trường ĐHBK TP.HCM

2 Trần Đại Nguyên KS Trợ lý Chủ nhiệm Trường ĐHBK TP.HCM

3 Nguyễn Anh Tuấn GS TSKH Tham gia Trường ĐHBK Hà Nội

4 Hoàng Tử Hùng GS TS Tham gia Trường ĐHY Dược TP.HCM

5 Trương Văn Việt TS Tham gia Bệnh Viện Chợ Rẫy

6 Võ Văn Nho TS Tham gia Bệnh Viện Chợ Rẫy

7 Phan Văn Minh CN Tham gia Bệnh Viện Chợ Rẫy

8 Thái Thị Thu Hà TS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

9 Lê Trung Thực Th.S Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

10 Lê Tâm Phước Th.S Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

11 Đoàn Thị Minh Trinh PGS.TS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

12 Nguyễn Văn Thành KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

13 Huỳnh Hữu Nghị KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

14 Bùi Anh Quốc KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

15 Hoàng Lanh KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

16 Nguyễn Ngọc Tâm KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

17 Văn Ngọc Hiệp KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

18 Lê Quang Bình KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

19 Nguyễn Văn Cương KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

20 Vũ Mộng Long KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

21 Phạm Hồng Thanh KS Tham gia Trường ĐHBK TP.HCM

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

RP - Rapid Prototyping

SLA - Stereolithography Aparatus

LOM - Laminated Object Manufacturing

SLS - Selective Laser Sintering

FDM - Fused Deposition Medeling

SGC - Solid Ground Curing

3DP - 3D Printer

SDM - Shape Deposition Manufacturing

CAM-LEM - Computer Aided Manufacturing - Laminate Engineering

CF RP - Carbon Fiber Reinforced Plastic

MIMICS - Materialise Interactive Medical Image Control System

CMM - Coordinated Measuring Machine

CAD/CAM - Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing CNC - Computer Numerical Control

MỤC LỤC

Danh sách những người thực hiện 4

Tóm tắt 5

Danh sách các chữ viết tắt 7

Lời mở đầu 8

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 9

1.1 Khái niệm về công nghệ tạo mẫu nhanh 9

1.2 Mục đích của việc tạo mẫu nhanh 10

1.3 Mục tiêu của đề tài 10

1.4 Nội dung nghiên cứu 10

1.5 Các sản phẩm của đề tài nghiên cứu 10

1.6 Những công việc cần thực hiện 10

Chương 2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 15

21 Sự ra đời của công nghệ tạo mẫu nhanh 15

2.2 So sánh các công nghệ tạo mẫu nhanh cơ bản 17

2.2.1 Các phương pháo tạo mẫu nhanh cơ bản 17

2.2.2 So sánh các phương pháp tạo mẫu nhanh 25

2.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 27

2.4 Tình hình nghiên cứu trong nước 28

2.5 Ưu nhược điểm của công nghệ tạo mẫu nhanh 30

2.6 Ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh 30

2.7 Nhu cầu về tạo mẫu nhanh ở Việt Nam 31

2.7.1 Trong lĩnh vực y học 31

2.7.2 Trong lĩnh vực công nghiệp 32

Chương 3 NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỎ CON CHUỘT MÁY TÍNH TRÊN CƠ SỞ

ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 34

3.1 Tạo mẫu nhanh các sản phẩm công nghiệp 34

3.1.1 Quy trình công nghệ tạo mẫu nhanh trên máy SLA 34

3.1.2 Các lỗi của quá trình tạo mẫu nhanh 36

3.1.3 Khảo sát khả năng của máy SLA 44

3.1.4 Một số áp dụng thực tế 52

3.2 Thiết kế vỏ con chuột máy tính 54

3.2.1 Thiết kế đảm bảo tính năng sử dụng 55

3.2.2 Thiết kế hình dáng đảm bảo tính lắp ghép 57

3.2.3 Chọn vật liệu 58

3.3 Quy trình công nghệ tạo mẫu vỏ con chuột máy tính bằng công nghệ SLA 59

3.4 Chế tạo vỏ con chuột máy tính 63

3.5 Đánh giá kết quả 65

Chương 4 NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG KỸ THUẬT NGƯỢC TẠO CÁC BỘ KHUÔN MẪU NHỰA 66

4.1 Sự phát triển của ngành nhựa và nhu cầu về chế tạo khuôn mẫu nhựa 70

4.2 Khái niệm về kỹ thuật ngược 71

4.3 Các lý do sử dụng kỹ thuật ngược 71

4.4 Quá trình kỹ thuật ngược 72

4.4.1 Giai đoạn quét hình 73

4.4.2 Giai đoạn xây dựng mặt 75

4.5 Áp dụng kỹ thuật ngược để chế tạo bộ khuôn thổi 79

4.5.1 Sử dụng máy đo tọa độ CMM để quét hình 79

4.5.2 Xây dựng mặt 83

4.6 Một số ứng dụng thực tế 87

4.7 Đánh giá kết quả 90

Chương 5 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ PHẬN CẤY GHÉP 92

5.1 Tình hình tai nạn giao thông và nhu cầu chế tạo các bộ phận cấy ghép 92

5.2 Đặc điểm của các trường hợp chấn thương sọ não 95

5.2.1 Đặc điểm của hộp sọ khuyết 95

5.2.2 Đặc điểm của bộ phận cấy ghép 98

5.2.3 Phân loại bộ phận cấy ghép 98

5.3 Phân tích so sánh và lựa chọn vật liệu chế tạo bộ phận cấy ghép sọ não 100

5.3.1 Yêu cầu về vật liệu y học đối với bộ phận cấy ghép 100

5.3.2 Tình hình sử dụng vật liệu cấy ghép 101

5.3.3 Lựa chọn vật liệu chế tạo bộ phận cấy ghép để vá sọ 104

5.4 Các phương pháp vá sọ thông dụng .106

5.5 Quá trình công nghệ chế tạo bộ phận cấy ghép sọ não 106

5.5.1 Áp dụng công nghệ tạo mẫu nhanh để chế tạo bộ phận cấy ghép sọ não.106 5.5.2 Áp dụng công nghệ CAD/CAM-CNC để chế tạo bộ phận cấy ghép sọ não132 5.6 Đánh giá kết quả 135

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 141

PHỤ LỤC 151

LỜI MỞ ĐẦU

Tạo mẫu nhanh là một công nghệ khá mới mẻ trên thế giới, trong đó có Việt Nam chúng ta Trong vài năm gần đây, nhiều Trường Đại Học, Viện Nghiên Cứu, các Bệnh Viện đã bắt đầu quan tâm đến lĩnh vực này, đặc biệt là từ khi Bộ Khoa Học – Công Nghệ và Chương trình Nghiên cứu Khoa học cấp Nhà Nước về Công nghệ Chế Tạo

Máy xét duyệt cho chúng tôi chủ trì đề tài: “Nghiên cứu Công nghệ Tạo mẫu nhanh

để gia công các chi tiết có bề mặt phức tạp”

Trong quá trình triển khai đề tài, chúng tôi đã nhận được sự hỗ trợ của đơn vị chủ quản: Trường Đại Học Bách Khoa thuộc Đại Học Quốc Gia TP.HCM, sự chỉ đạo của Bộ Khoa học – Công nghệ, và Ban Chủ nhiệm Chương trình KC.05 Trong những kết quả ban đầu đạt được, có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên tham gia và đặc biệt là sự ủng hộ của các Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viên Nhân Dân 115, Bệnh viên Nhân dân Gia Định, công ty 3DSystems, Bút bi thiên Long, ARFA, Ngân Giang, Thăng Long, cùng nhiều công ty khuôn mẫu, công ty nhựa khác

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Bộ Khoa Học – Công Nghệ, Ban Chủ nhiệm Chương trình KC.05, Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, cùng các đơn vị đã tham gia hợp tác trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Chương 1:

GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1 KHÁI NIỆM VỀ CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH

Hiện nay tạo mẫu nhanh là một công nghệ đang được nghiên cứu áp dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới đặc biệt là trong bối cảnh toàn cầu hóa và khu vực hóa nền kinh tế Vậy tạo mẫu nhanh là gì?

Từ khi ra đời cho đến nay có khá nhiều khái niệm về tạo mẫu nhanh:

ƒ Trước đây, hầu hết các tác giả như Kochan, Chen, Jack Zhou… đều quan niệm rằng tạo mẫu nhanh là quá trình tạo mẫu vật lý từ những thiết kế 3D trên máy tính Trình thiết kế này là quá trình thiết kế thuận

ƒ Theo Kochan [53] thì tạo mẫu nhanh là tạo mẫu (mô hình vật lý) từ thiết kế 3D (mô hình ảo) Cũng theo Kochan thì ngoài tên gọi Tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) người ta còn gọi là Layered Manufacturing, 3D Printing, Desktop Manufacturing và Solid Freeform Fabrication

ƒ Trong bài giảng của mình, GS Chen – Đại học Quốc gia NTU của Đài Loan khẳng định:

“Tạo mẫu nhanh là chế tạo nhanh mẫu sản phẩm từ mô hình thiết kế 3D” Ngoài ra

GS Chen cũng đưa ra thêm các tên gọi mới như: Automated Fabrication, Tool – less Manufacturing

ƒ Tiến sĩ Jack Zhou ở Đại học Drexel lại đưa ra khái niệm sau đây về tạo mẫu nhanh:

“Tạo mẫu nhanh là kỹ thuật tạo “tự động” mô hình vật lý hoặc mẫu từ mô hình ảo 3D Tạo mẫu nhanh là kỹ thuật sao chép 3 chiều (3D Photocopy) của sản phẩm”

Một số tác giả khác lại nêu khái niệm quá trình tạo mẫu nhanh dựa trên những nguyên tắc bồi đắp vật liệu, gia công theo lớp hoặc đặc điểm tạo mẫu không cần khuôn

ƒ Giáo sư Fritz Kloeke ở Viện nghiên cứu công nghệ sản xuất Đại học Aechen –

Đức đưa ra khái niệm tạo mẫu nhanh như sau: “Tạo mẫu nhanh là quá trình tạo

mẫu theo từng lớp trực tiếp từ dữ liệu thiết kế 3D và là quá trình tạo mẫu không cần dùng khuôn và dụng cụ”

ƒ Tiến sĩ Chris Zhang ở Đại học Saskatchewan quan niệm Tạo mẫu nhanh là quá trình tạo mẫu theo nguyên tắc bồi đắp vật liệu (thêm vật liệu vào) Như vậy bản chất của công nghệ tạo mẫu nhanh là bồi đắp vật liệu dựa trên nguyên tắc gia công theo lớp

ƒ Năm 2001 Terry Wohler – Chủ tịch Hiệp hội tạo mẫu nhanh thế giới trong báo

cáo hàng năm của Hội đã đưa ra khái niệm sau đây: “Tạo mẫu nhanh là công

nghệ chế tạo mô hình vật lý hoặc mẫu sản phẩm từ dữ liệu thiết kế 3D trên máy tính hoặc từ dữ liệu chụp cắt lớp điện toán CT, cộng hưởng từ MRI hoặc từ dữ liệu của các thiết bị số hóa 3D” Định nghĩa của Terry Wohler về tạo mẫu nhanh rất

toàn diện, theo định nghĩa này Tạo mẫu nhanh là công nghệ chế tạo mô hình vật lý hoặc mẫu sản phẩm từ những dữ liệu sau đây:

- Thiết kế 3D trên máy tính

- Dữ liệu chụp cắt lớp điện toán CT và cộng hưởng từ MRI

- Dữ liệu từ các thiết bị số hóa 3D như các máy đo tọa độ CMM, máy quét 3D (3D scanner),…

Đặc điểm thứ nhất của định nghĩa này là quá trình tạo mẫu từ những kết quả của quá trình thiết kế thuận

Đặc điểm nổi bật thứ hai của định nghĩa này là quá trình tạo mẫu các sản phẩm y học từ những dữ liệu của phương pháp kỹ thuật ngược bằng các công cụ máy chụp cắt lớp điện toán hoặc máy cộng hưởng từ

Đặc điểm nổi bật thứ ba của định nghĩa này là quá trình tạo mẫu các sản phẩm công nghiệp từ những dữ liệu của phương pháp kỹ thuật ngược bằng các công cụ số hóa 3D

Trong hầu hết các cuốn sách về công nghệ tạo mẫu nhanh đều trình bày về kỹ thuật ngược Khái niệm về kỹ thuật ngược sẽ được trình bày trong chương 4

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC TẠO MẪU NHANH

Tạo mẫu là một công việc quan trọng của quá trình thiết kế, chế tạo sản phẩm Có thể nói tạo mẫu là mô hình hóa ý tưởng của người thiết kế Cho nên trước đây trước khi sản xuất hàng loạt sản phẩm bao giờ người ta cũng tạo mẫu trước để nghiên cứu xem xét, phân tích sự phù hợp của mẫu so với những yêu cầu của sản phẩm

Ở đây, kỹ thuật ngược có quan hệ mật thiết với tạo mẫu nhanh và có vai trò quan trọng để sửa đổi cải tiến và thiết kế một cách sáng tạo mô hình ảo trên máy tính và được minh họa qua sơ đồ sau:

???vẽ sơ đồ Ngày nay với sự phát triển của công nghệ CAD/CAM, công nghệ tạo mẫu nhanh, thì việc tạo mẫu trở thành công đoạn cực kỳ quan trọng trong việc phát triển sản phẩm mới Tạo mẫu nhanh cho phép rút ngắn chu kỳ chuẩn bị sản xuất và sản xuất để đưa nhanh sản phẩm ra thị trường

Do vậy, công nghệ tạo mẫu nhanh là một kỹ thuật để cạnh tranh sản phẩm của mỗi doanh nghiệp trong thời đại hiện nay Ngoài ra công nghệ tạo mẫu nhanh có khả năng thay đổi mẫu mã sản phẩm một cách nhanh chóng

Chính vì lẽ đó mục đích của tạo mẫu nhanh hiện nay chính là để chào hàng và quảng cáo tiếp thị sản phẩm mới cũng như để nghiên cứu, xem xét và phân tích tính phù hợp của mẫu

Với mục đích như vậy, hiện nay tạo mẫu nhanh là một công nghệ có tốc độ phát triển như vũ bão và là công nghệ của thế kỷ 21 Công nghệ này áp dụng tích hợp các thành tựu của công nghệ thông tin, công nghệ tự động, cơ khí chính xác và quang học, laser, cũng như công nghệ vật liệu

Trong các cuốn sách Sản xuất ở thế kỷ 21 của K Wrigh [55] cũng như cuốn Nền sản

xuất hiện đại trong thế kỷ 21 của một giáo sư Trung Quốc đều đề cập đến công nghệ

tạo mẫu nhanh và phương pháp kỹ thuật ngược

1.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

1 Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh SLA để tạo ra các mẫu có hình dáng phức tạp trong lĩnh vực cơ - y - sinh

2 Mục tiêu thứ hai kèm theo cũng đạt được là nghiên cứu nắm cững công nghệ tạo mẫu nhanh và áp dụng công nghệ này để tạo ra các chi tiết phức tạp và công cụ khuôn mẫu phức tạp trong các lĩnh vực công nghiệp

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu khảo sát nhu cầu về áp dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong y học và trong công nghiệp

2 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ hợp lý để tạo mẫu con chuột máy tính trên máy tạo mẫu nhanh SLA sau đó chế tạo khuôn và ép chi tiết

3 Nghiên cứu kỹ thuật ngược (kỹ thuật đảo chiều – reverse engineering) và áp dụng máy đo tọa độ CMM để quét hình sản phẩm và chế tạo các bộ khuôn

4 Nghiên cứu xây dựng quy trình tạo mô hình y học trên máy tính

5 Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ hợp lý để chế tạo các bộ phận cấy ghép cho các bệnh nhân tại Việt Nam

1.5 CÁC SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Theo hợp đồng số 01/1001/HĐ-ĐTCT-KC-05 đã ký ngày 8/11/2001 giữa Ban Chủ Nhiệm Chương Trình và Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, đề tài nghiên cứu có 4 sản phẩm sau đây:

- Các bộ phận cấy ghép sọ não

- Vỏ con chuột máy tính

- Bộ khuôn thổi

Đây là 4 sản phẩm điển hình của đề tài nghiên cứu có tầm quan trọng trong xã hội chúng ta hiện nay

Trước hết là các bộ phận cấy ghép sọ não Đây là các chi tiết đặc thù của y học có các bề mặt đa dạng phức tạp và đơn lẻ cho từng bệnh nhân nhưng lại có nhu cầu rất lớn

Thiết kế các chi tiết này khác hẳn với việc thiết kế các chi tiết cơ khí trong công nghiệp Ở đây cần phải dụng kỹ thuật ngược để tái tạo các sản phẩm y học

Sản phẩm thứ hai là vỏ con chuột máy tính Đây là một trong những sản phẩm của công nghệ thông tin có nhu cầu cực kỳ lớn, bao gồm 4 chi tiết lắp ghép với nhau Mỗi chi tiết đều có những bề mặt phức tạp

Các nước trên thế giới và một số nước trong khu vực đều đã sản xuất mặt hàng này, nhưng ở Việt Nam, chưa có công ty nào đầu tư sản xuất Ở đây cần áp dụng công nghệ tạo mẫu nhanh và kỹ thuật ngược để thiết kế cải tiến các chi tiết

Sản phẩm Chúng 3 và 4 của đề tài là các bộ khuôn thổi và bộ khuôn phun ép

Chúng ta đều biết công nghệ thổi và công nghệ phun ép là những công nghệ cơ bản nhất để tạo ra các sản phẩm nhựa mà các bộ khuôn là các công cụ quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm

Điều quan trọng ở đây là dùng kỹ thuật ngược để thiết kế nhanh các sản phẩm nhựa để từ đó thiết klế các bộ khuôn

Để thực hiện các sản phẩm này, chúng tôi thấy cần phải sử dụng các kỹ thuật sau đây:

- Kỹ thuật ngược trong y học như phương pháp chụp cắt lớp điện toán, phương pháp cộng hưởng từ

- Kỹ thuật xử lý dữ liệu hình ảnh CT thành mô hình 3D trên máy tính

- Kỹ thuật ngược để thiết kế các sản phẩm công nghiệp

- Công nghệ tạo mẫu nhanh để tạo ra các sản phẩm y học và mẫu sản phẩm

công nghiệp

Ngoaứi ra, caàn phaỷi nghieọn cửựu khai thaực caực phaàn meàm chuyeõn duùng ủeồ xửỷ lyự hỡnh aỷnh y hoùc nhử MIMICS, cuừng nhử caực phaàn meàm thieỏt keỏ thoõng duùng nhử Pro/E, CIMATRON, maựy ủo toùa ủoọ 3 chieàu CMM,…

Phửụng phaựp nghieõn cửựu ụỷ ủaõy laứ nghieõn cửựu toồng quan xaực ủũnh nhu caàu, nghieõn cửựu lyự thuyeỏt, nghieõn cửựu thửùc nghieọm vaứ trieồn khai aựp duùng keỏt quaỷ nghieõn cửựu vaứo thửùc teỏ

1.6 NHệếNG COÂNG VIEÄC CAÀN THệẽC HIEÄN

ẹeồ thửùc hieọn ủửụùc nhửừng saỷn phaồm cuỷa ủeà taứi, chuựng toõi ủaừ ủeà ra trong thuyeỏt minh

42 nhieọm vuù sau ủaõy:

1 Lập đề cương nghiên cứu

2 Nghiên cứu tổng quan nhu cầu

3 Nghiên cứu công nghệ SLA

4 Nghiên cứu công nghệ LOM

5 Nghiên cứu công nghệ SLS

6 Nghiên cứu công nghệ FDM

7 Nghiên cứu công nghệ SGC

8 Nghiên cứu khai thác phần mềm MIMICS

9 Nghiên cứu phần mềm Pro-E

10 Nghiên cứu phương pháp kỹ thuật ngược (kỹ thuật đảo chiều – reverse

engineering)

11 Thiết kế 3 loại chấn thương sọ não

12 Thiết kế 2 loại mô hình xương hàm dưới

13 Thiết kế 2 loại mô hình cung răng của hàm giả

14 Thiết kế mặt nạ chống độc (đã đề nghị sửa)

15 Thiết kế 1 chi tiết đặc thù (cánh quạt, chân vịt tàu thủy, cánh bơm, )

16 Thiết kế 1 chi tiết khuôn đế giày, đồ chơi trẻ em

18 Thiết kế 1 chi tiết của công nghệ phun ép

19 Nghiên cứu công nghệ Thermojet

20 Nghiên cứu vật liệu y tế (để chế tạo bộ phận cấy ghép)

21 Thiết kế 1 chi tiết cho khuôn thổi bằng kỹ thuật ngược

22 Thiết kế 1 chi tiết cho khuôn phun ép bằng kỹ thuật ngược

23 Thiết kế 1 chi tiết cho khuôn quay bằng kỹ thuật ngược

24 Thiết kế 1 bộ khuôn thổi bằng kỹ thuật ngược

25 Thiết kế 1 bộ khuôn quay bằng kỹ thuật ngược

26 Chế tạo 1 loại mô hình chấn thương sọ não trên máy SLA

27 Chế tạo 1 loại mô hình xương hàm dưới trên máy SLA

28 Chế tạo 1 loại mô hình xương gò má trên máy SLA

29 Chế tạo 1 bộ khuôn đế giày theo công nghệ SLA

30 Chế tạo 1 bộ khuôn thổi theo phương pháp kỹ thuật ngược

31 Chế tạo 1 bộ khuôn quay theo phương pháp kỹ thuật ngược

32 Tạo mẫu mặt nạ chống độc (đã đề nghị sửa)

33 Thử nghiệm 2 mẫu chấn thương sọ não

34 Thử nghiệm 2 mẫu xương gò má

35 Thiết kế bộ khuôn cho chi tiết mặt nạ chống độc (đã đề nghị sửa)

36 Thử nghiệm 1 bộ khuôn thổi

37 Thử nghiệm 1 bộ khuôn quay

38 Thử nghiệm 1 bộ khuôn thổi được thiết kế từ phương pháp kỹ thuật ngược

39 Thử nghiệm 1 bộ khuôn quay được thiết kế từ phương pháp kỹ thuật ngược

40 Chế tạo 1 chi tiết con chuột máy tính theo công nghệ SLA

41 Chế tạo 1 chi tiết chân vịt tàu thủy theo công nghệ SLA

42 Chế tạo 1 chi tiết đồ chơi trẻ em

Ngoaứi caực nhieọm vuù keồ treõn, trong quaự trỡnh thửùc hieọn chuựng toõi thaỏy caàn phaỷi boồ

1 Xây dựng quy trình công nghệ tạo mô hình y học sọ não trên máy tính dựa trên dữ liệu chụp cắt lớp điện toán

2 Xây dựng quy trình công nghệ tạo mô hình bộ phận cấy ghép trên cơ sở mô hình sọ não đã nhận được

3 Xây dựng quy trình công nghệ tạo mẫu trên máy tạo mẫu nhanh SLA

4 Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo bộ khuôn thạch cao

5 Xây dựng quy trình công nghệ ép bộ phận cấy ghép

6 Xây dựng các quy trình công nghệ tổng thể chế tạo bộ phận cấy ghép

7 Chế tạo bộ phận cấy ghép sọ não

8 Chế tạo các bộ khuôn để ép các chi tiết của vỏ con chuột máy tính

9 Nghiên cứu thực nghiệm quá trình tạo mẫu nhanh trên máy SLA

Chương 2:

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

2.1 SỰ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH

Lịch sử ra đời của công nghệ tạo mẫu nhanh được đánh dấu bằng sáng chế của Hull vào năm 1984 về Thiết bị tạo hình lập thể (StereoLithography Apparatus - SLA), được công nhận vào năm 1986 và thương mại hóa bởi công ty 3D System vào năm 1987

Sau khi được thương mại hóa vào năm 1987, 34 hệ thống đã được cung cấp vào năm 1998 Và theo báo cáo tổng kết của Hiệp hội Tạo mẫu nhanh thế giới do Wohler làm chủ tịch, tính đến năm 2001, đã có khoảng 8000 hệ thống tạo mẫu nhanh được trang bị cho 53 nước trên thế giới.[74]

Từ một phương pháp tạo hình lập thể SLA, chỉ sau gần hai chục năm, đã có khoảng 30 phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh khác nhau

GS Chuchekai [12] đã phân loại các phương pháp tạo mẫu nhanh theo vật liệu để gia công như sau:

- Dựa trên cơ sở chất lỏng :

Trong các hệ thống tạo mẫu nhanh dạng này, vật liệu tạo mẫu ban đầu ở trạng thái lỏng, mà suốt quá trình thực hiện được biết đến như sự lưu hóa , vật liệu chuyển từ

trạng thái lỏng sang trạng thái rắn Cho đến nay, đã có 12 phương pháp, mà điển hình là các công nghệ như: SLA, SGC, SCS,…

- Dựa trên cơ sở dạng tấm cứng (solid):

Hệ thống tạo mẫu nhanh với vật liệu dạng khối cơ bản có liên quan đến tất cả các hình thức vật liệu dạng khối bao gồm các dạng : dây, cuộn, tấm mỏng Hiện nay, đã có 8 phương pháp, mà điển hình là LOM, FDM,…

- Dựa trên cơ sở dạng bột:

Có 6 phương pháp dựa trên cơ sở dạng bột, mà điển hình là SLS, 3DP,…

Sau khi nghiên cứu phân tích các phương pháp kể trên chúng tôi thấy có thể phân loại thêm theo sự tồn tại của nguồn laser

Các phương pháp có sử dụng nguồn laser bao gồm: SLA, SLS, LOM, LEM

CAM-Các phương pháp không sử dụng nguồn laser bao gồm: FDM, SGC, 3D P, SDM

Rất nhiều công ty trên thế giới đã đầu tư để thương mại hóa các công nghệ khác nhau như: công ty 3D Systems, Stratasys, Helisys, ATM Coorperation của Mỹ, các công ty Denken, D-MEC, Meiko Corp., Mitsubishi, Mitsui của Nhật, Electro-Optical System (EOS) của Đức, Cubital của Israel, SpaxrxaAB của Thụy Điển,…

Theo GS Clocke, số lượng hệ thống tạo mẫu nhanh được sử dụng tăng lên không ngừng hàng năm, được minh họa trên đồ thị sau:

Số lượng các hệ thống tạo mẫu nhanh lắp đặt trên thế

giới

0 200

Lợi nhuận trong lĩnh vực tạo mẫu nhanh trên toàn thế giới được minh họa trên

Lợi nhuận trong các lĩnh vực tạo mẫu nhanh trên

toàn thế giới

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Năm Triệu đôla

Mỗi phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh có những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt, nên số lượng thiết bị của từng loại cũng khác nhau theo như biểu đồ sau đây:

Xếp hạng các hệ thống tạo mẫu nhanh quan trọng nhất

2115

1216

692 690 646 599 366 331 0

Hệ thống (Hãng)

Số lượng hệ

thống

Từ biểu đồ này cho thấy:

- công nghệ SLA có 2115 hệ thống, chiếm tỉ lệ 31%

- coõng ngheọ SLS coự 690 heọ thoỏng, chieỏm tổ leọ 9,8%

2.2 SO SAÙNH CAÙC COÂNG NGHEÄ TAẽO MAÃU NHANH Cễ BAÛN

Cho ủeỏn nay, ủaừ coự khoaỷng 30 phửụng phaựp coõng ngheọ taùo maóu nhanh ễÛ ủaõy, chuựng toõi xin giụựi thieọu 3 phửụng phaựp coõng ngheọ cụ baỷn nhaỏt ủaởc trửng cho 3 daùng vaọt lieọu laứ SLA, SLS, LOM

2.2.1 Caực phửụng phaựp taùo maóu nhanh cụ baỷn:

a Phửụng phaựp SLA

Phương pháp SLA là Công nghệ Tạo mẫu nhanh đầu tiên trên thế giới

Trong số những phương pháp tạo mẫu nhanh thì SLA được sử dụng nhiều nhất, chiếm 31% thị phần hệ thống tạo mẫu nhanh trên thế giới Các loại máy SLA gồm: SLA190, SLA250, Viper Si2, SLA350, SLA500, SLA700, SLA3500, SLA5000, SLA7000…

Bản chất và sơ đồ nguyên lý

Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý SLA

Bản chất của quá trình SLA là dưới tác dụng của chùm tia laser, vật liệu nhựa cảm quang sẽ đông cứng lại Sơ đồ nguyên lý của hệ thống SLA được thể hiện trên hình 2.1

Hệ thống gồm có một thùng (Vat) chứa dung dịch cảm quang (Liquid Photopolymer) trong suốt, một tấm đế (platform) nhúng trong bể có khả năng nâng lên

và hạ xuống nhờ một thiết bị điều khiển được (Elevator) một hệ thống cung cấp nguồn lade (HeCd Laser) , cùng với hệ thấu kính (Lenses) và gương phản xạ (Mirror), dùng làm đông cứng nhựa lỏng, một hệ thống cung cấp nguồn lade (HeNe laser) và một gương để kiểm tra mức nhựa trong thùng, một hệ thống dao gạt (Sweeper) dùng gạt nhựa trên tấm đế tạo mẫu để tạo ra một lớp nhựa đồng đều

Quá trình tạo mẫu xảy ra như sau:

1 Dưới tác dụng của chùm tia lade được điều khiển từ máy tính, một lớp nhựa lỏng

đầu tiên sẽ bị đông cứng lại

2 Khi tạo xong lớp đầu tiên, tấm đế sẽ hạ xuống một nấc cho nhựa lỏng tràn lên, sau đó nâng lên một lượng sao cho lớp trước nằm cách mặt nhựa khoảng 0,1- 0,5

mm tuỳ theo yêu cầu

3 Tiếp theo chùm tia lade sẽ quét lên bề mặt lớp nhựa lỏng (theo tiết diện lớp cắt của mô hình 3D) để làm đông cứng lớp thứ hai Lớp này được đông cứng và dính kết với lớp trước đó

4 Quá trình cứ tiếp tục lặp lại cho đến khi tạo xong lớp cuối cùng của mẫu

Quá trình tạo mẫu nhanh bằng công nghệ SLA bao gồm 5 bước:

1 Tạo mô hình 3D trên máy tính bằng các hệ thống CAD/CAM khác nhau

2 Biến đổi mô hình 3D sang dạng file.STL

3 Kiểm tra file STL và chuẩn bị file.BFF

4 Xây dựng mẫu trên máy tạo mẫu nhanh

• Thể hiện rõ ràng: công nghệ SLA hỗ trợ quá trình thiết kế dễ dàng

• Độ bóng bề mặt cao: chi tiết có một bề mặt rất trơn láng

Nhược điểm:

• Hậu lưu hoá : công nghệ này đòi hỏi hậu lưu hoá để hoàn tất quy trình

hoá rắn

• Dễ hư hỏng: mẫu có thể bị mềm ra ở nhiệt độ cao

• Vật liệu bị hạn chế: phương pháp này mới chỉ sử dụng được vật liệu nhựa

cảm quang

• Các gân hỗ trợ: các gân hỗ trợ luôn luôn cần thiết trong quá trình tạo

mẫu

b Phương pháp SLS

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí công nghệ SLS

Phương pháp thiêu kết bằng tia laser SLS được sáng chế ở trường đại học Texas, Mỹ và được thương mại hóa bởi công ty DTM Sản phẩm của công ty DTM là

C¬ cÊu cÊp liƯu d¹ng bét

HƯ thÊu kÝnh Qu¶ c¸n (®−a mét líp bét láng)

Nguån lade CO 2

Bét ch−a thiªu kÕt G−¬ng ph¶n x¹

hệ thống SYSTEM Station 2000 Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp SLS được thể hiện qua hình 2.2

Hệ thống này bao gồm một xy lanh tạo mẫu ở giữa và hai xy lanh cấp bột ở hai bên

Đầu tiên vật liệu từ xy lanh cập bột nâng lên cao khỏi mặt bàn và được con lăn gạt bột sang xy lanh tạo mẫu với bề dày khoảng 0,05-0,38 mm Ở đây vật liệu được nung nóng và thiêu kết bởi chùm tia laser CO2 qua các hệ thấu kính và gương phản xạ Bước tiếp theo xy lanh tạo mẫu sẽ hạ xuống một lớp với bề dầy tương ứng với bề dầy của lớp bột đã được thiêu kết Chu kỳ của quá trình được thực hiện lại tương tự như trên Tại bàn tạo mẫu lớp vật liệu thứ hai được nung nóng, thiêu kết và kết dính vào lớp thứ nhất Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho đến khi tạo được mẫu hoàn chỉnh

Vật liệu bột ở đây có thể sử dụng: nhựa nhiệt dẻo, ABS, PVC, nylon, sáp, gốm và bột kim loại

Ưu Điểm:

• Phương pháp SLS có khả năng tạo mẫu từ nhiều loại vật liệu khác nhau hoặc từ những vật liệu tổ hợp nói trên

• Không cần hậu lưu hoá do các mẫu SLS hình thành từ bột

• Không cần gân hỗ trợ khi tạo mẫu

Nhược điểm:

• Mật độ của mẫu không đồng đều

• Độ bóng bề mặt thấp

• Cài đặt máy phức tạp

• Giá thành thiết bị vàbảo trì rất cao

c Phương pháp LOM

Phương pháp LOM được sáng chế bởi Michael Feygin và được thương mại

Maựy LOM-1015 vaứ LOM-2030 coự caỏu truực tửụng tửù nhau: phaàn cửựng vaứ phaàn meàm cuỷa maựy tớnh, nguoàn lade, heọ thoỏng quang hoùc, thieỏt bũ ủieàu chổnh theo truùc XY, ủaựy vaứ cụ caỏu naõng haù theo phửụng ủửựng , heọ thoỏng daựt moỷng, heọ thoỏng cung caỏp vaọt lieọu vaứ cuoỏn vaọt lieọu

Hệ thống nói trên bao gồm 2 rulô, trong đó có một rulô cung cấp vật liệu, rulô còn lại cuốn vật liệu Mẫu được hình thành trên một bàn máy (tấm đế) Đầu tiên vật liệu tấm được con lăn gia nhiệt cán dính vào tấm đế Chùm tia laser được điều khiển bằng máy tính sẽ cắt lớp vật liệu đó theo profile cần thiết của mặt cắt Phần vật liệu còn lại sẽ

bị cắt thành những hình vuông nhỏ, và trong quá trình hình thành mẫu chúng có tác dụng đỡ Sau khi mẫu được hình thành cần phải loại bỏ chúng đi Tiếp theo rulô sẽ cuốn vật liệu tấm theo 1 bước nhất định Quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi mẫu được hình thành

Hỡnh 2.3 Sụ ủoà nguyeõn lyự coõng ngheọ LOM

Công nghệ này có thể sử dụng các vật liệu khác nhau như: giấy, gỗ, chất dẻo, kim loại,… ở dạng tấm

ệu ủieồm

Sửỷ duùng nhieàu loaùi vaọt lieọu khaực nhau

- Thiết bị rẻ tiền

- Không cần hậu lưu hoá

- Chi phí vật liệu thấp

Nhược điểm

- Chất lượng của mẫu không cao vì vật liệu giấy, gỗ rất nhạy cảm với môi trường ẩm ướt

- Độ bền của mẫu không cao

- Độ phức tạp hình học không cao

- Hậu xử lý khó khăn để làm sạch và loại bỏ phần vật liệu thừa

d.Phương pháp FDM

Phương pháp này được thương mại hố bởi cơng ty Stratasys vào năm 1989

Sơ đồ nguyên lý của FDM được trình bày trên hình 4

Sản phẩm chính của cơng ty là máy FDM-1600, FDM-1650

Vật liệu sử dụng ở đây là các loại nhựa nhiệt dẻo ABS, Polyamid, Nylon và sáp Sơ đồ nguyên lý của máy FDM được trình bày như trong hình

Quá trình tạo mẫu theo cơng

nghệ này gồm các bước sau:

- Mơ hình của sản phẩm được

tạo ra bởi phần mềm CAD sử

dụng file IGES hoặc file

.STL

- File CAD được cắt thành

từng lớp, sau đĩ được xử lí bởi

phần mềm Quickslide® và

Supportwork™ Cấu trúc đỡ

chi tiết được tự động tạo ra nếu

cần thiết

- Vật liệu cung cấp sau khi qua

đầu gia nhiệt sẽ nĩng chảy và

đùn ra tấm đế theo đường dẫn bởi QuicklideR tạo ra lớp mong muốn Chiều rộng của vật liệu thốt ra cĩ thể khác nhau và nằm trong khoảng 0,254mm – 2,54mm Khi một lớp vật liệu hồn thành, đầu phun của máy FDM sẽ di chuyển theo phương Z để tạo ra lớp kế tiếp Lớp vật liệu vừa đùn ra sẽ liên kết với lớp vật liệu trước đĩ Quá trình lặp lại cho đến khi mẫu được tạo ra hồn chỉnh

A Ưu điểm:

• Dễ sử dụng

Hình 4 S đ nguyên lý c a ph ng

Nhược điểm:

• Khĩ tạo ra mẫu cĩ độ phức tạp cao

• Cần phải cĩ 2 loại vật liệu khác nhau cho chi tiết và cho cấu trúc đỡ

e Phương pháp SGC

Phương pháp SGC được phát minh và phát triển bởi cơng ty Cubital, Israel Sản phẩm của Cubital là các hệ thống Solider-4600 và Solider-5600 Các hệ thống này sử dụng một số loại nhựa: nhựa nĩng chảy và nhựa lưu hĩa làm vật liệu chế tạo mẫu Sáp hịa tan trong nước làm vật liệu chế tạo cấu trúc đỡ

Sơ đồ nguyên lý của phương pháp này được trình bày trên hình

Hình 6.1: Sơ đồ nguyên lí SGC

Quá trình tạo mẫu theo công nghệ SGC bao gồm 3 bước: Chuẩn bị dữ liệu, tạo ra lớp vỏ và chế tạo mẫu

Trong bước chuẩn bị dữ liệu, công việc tạo ra mô hình CAD để tạo mẫu được chuẩn bị và mặt cắt ngang được số hoá và chuyển sang tạo lớp vỏ

Phần mềm tạo mẫu nhanh của Cubital là phần mềm DFE (Data Front End) sẽ xử lý mô hình dạng khối rắn trước khi trước khi gởi nó tới hệ thống Solider Phần mềm DFE chấp nhận file CAD dạng STL hoặc những dạng thông dụng khác bởi hầu hết hệ thống CAD đã thương mại hóa

Sau khi dữ liệu được chấp nhận tấm thuỷ tinh được chuyển sang dạng “ảnh trong suốt” Một đầu phun ion bắn ion lên tấm thuỷ tinh để chuyển tới đĩa mặt nạ thuỷ tinh với độ phân giải 118 điểm/cm Một ảnh ngược của của lớp được tạo thành Một lớp đen được phủ lên khắp bề mặt, ion được phân bố trên tấm và kính thuỷ tinh phản ánh chính xác hình ảnh của mặt cắt

Trong bước tạo mô hình, một lớp mỏng nhựa cảm quang được trải trên bề mặt

dưới ánh sáng tử ngoại UV rắn lại Chú ý rằng lớp được chiếu sáng dưới đèn thực sự mỏng hơn chiều dày mong muốn

Phần nhựa không hoá cứng sẽ bị loại khỏi chi tiết bởi thiết bị hút chân không Sau đó sáp nóng chảy sẽ được trải lên thể tích chế tạo sau khi đã rút nhựa lỏng dư Như vậy sáp trong thể tích được làm lạnh để sản xuất toàn bộ lớp rắn Cuối cùng nó được cán để được độ dày chính xác Việc chế tạo bề mặt nền dạng khối đã sẵn sàng tiếp nhận lớp kế tiếp

- Độ chính xác thấp

- Máy có kết cấu rất phức tạp

f Phương pháp THERMOJET

Phương pháp thermojet hay còn gọi là phương pháp tạo hình nhiều vòi phun (Multi-Jet Modeling) do công ty 3D system thương mại hóa vào năm 1995 Sản phẩm của công ty là Thermojet Printer và từ năm 1998 được đổi tên là Actua-2100

Trên hình 2 là sơ đồ đầu phun của máy Actua 2100 Nguyên lý làm việc của công nghệ này là dùng kỹ thuật in phun được ứng dụng cho kích thước 3 chiều Đầu

in gồm có 96 vòi phun độc lập, vật liệu nhiệt dẻo nóng chảy được phun riêng rẽ từ 96 lỗ để hình thành lớp bề mặt của mẫu

Vật liệu được sử dụng ở đây là nhựa nhiệt dẻo như Thermojet 88, Thermojet

2000 Quá trình tạo mẫu theo phương pháp này gồm các bước cơ bản sau :

-Phần mềm Allegro (Kèm theo máy Actua-2100) làm nhiệm vụ giao tiếp giữa phần mềm CAD với máy Actua-2100 để chuẩn bị dữ liệu thiết kế

- Quá trình tạo hình như sau : Các đầu phun có vị trí xác định ở phía trên tấm đế để chuẩn bị tạo mô hình Đầu phun sẽ tạo lớp vật liệu đầu tiên bằng cách dịch chuyển theo phương X

-Nếu chiều rộng của chi tiết lớn hơn kích thước của đầu phun thì tấm đế sẽ dịch chuyển theo phương Y

-Sau khi 1 lớp đã hoàn tất thì tấm đế sẽ hạ xuống dưới theo phương Z và quá trình tạo mẫu lớp kế tiếp sẽ lặp lại cho đến khi mẫu được hoàn tất

Ưu điểm : - Tốc độ cao ,tin cậy ,linh hoạt dễ sử dụng

Nhược điểm : - Vật liệu có độ bền thấp

- Độ nhám bề mặt của mẫu lớn

- Giá thành vật liệu cao

Đặc trưng của các phương pháp tạo mẫu nhanh có thể minh họa trên bảng sau

HeCd

Laser HeCd

Không

Khả năng tạo dụg

cụ

quickCast, tạo khuôn RTV,

Keltol, AIM

cụ trực tiếp, tạo khuôn RTV

Đúc khuôn

cát, tạo khuôn ép

Tổng chi phí / mẫu 131.38 183.96 268.67 155.42 111.48

Tổng chi phí/ mẫu 56.52- 54.25-72.5 60.02- 48.10- 111.48

(khi gia công

nhiều mẫu)

81.56 149.11 79.57

Qua bảng trên chúng tôi có một số nhận xét sau đây:

• Mỗi phương pháp đều có nhiều kiểu loại máy khác nhau với nhiều kích thước mẫu có thể gia công tương ứng

• Nếu so sánh trung bình về kích thước thì thiết bị LOM là có giá thành rẻ nhất và thiết bị SLS là đắt nhất

• Giá thành vật liệu của công nghệ LOM là rẻ nhất còn công nghệ SLS là rất đắt

• Cả ba công nghệ này đều sử dụng nguồn laser nhưng ở SLA thì để lưu hoá nguyên vật liệu, ở LOM thì laser dùng để gia công cắt vật liệu, còn ở SLS thì dùng laser để thiêu kết vật liệu

• Độ chính xác đạt được ở các công nghệ đạt được cao nhất là SLA, còn thấp nhất là LOM

• Khả năng gia công dụng cụ thì phương pháp SLS có thể tạo ra các loại công cụ (chi tiết, khuôn đúc, khuôn mẫu bằng phương pháp trực tiếp) Phương pháp SLA có thể dùng để đúc nhanh, tạo khuôn Silicon

• Qua bảng so sánh trên khi sản xuất cùng một chi tiết trên các loại máy khác nhau ta thấy rằng chi phí cho chi tiết gia công bằng công nghệ SLA là thấp nhất, cao nhất là phương pháp SLS trên cùng một số chỉ tiêu và thông số kỹ thuật đặt ra

Nhưng nhìn chung ta có thể thấy rằng nếu tính đến chi phí đầu tư cũng như các công dụng và ưu nhược điểm thì công nghệ SLA có nhiều ưu điểm và được dùng phổ biến với 2115 thiết bị chiếm 31% trên thế giới (SLS : 690 thiết bị 9.8%, LOM 692 thiết bị

Hiện nay đã xuất hiện một phương pháp mới là SDM (Shape Deposition Manufacturing, phối hợp giữa nguyên lý bồi đắp vật liệu của Tạo mẫu nhanh và nguyên lý cắt gọt của các máy CNC Vì vậy, nó phát huy được ưu điểm tạo mẫu phức tạp của tạo mẫu nhanh và đạt độ chính xác cao của các máy CNC

Một ưu điểm nữa của phương pháp SDM là có thể dùng những vật liệu khác nhau như: chất dẻo, gốm, kim loại,… và có thể tạo ra những sản phẩm có nhiều chi tiết từ những thành phần vật liệu khác nhau

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC

Kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về công nghệ tạo mẫu nhanh đã

được trình bày trong khoảng 20 cuốn sách chuyên về Công nghệ tạo mẫu nhanh

Ngoài sách chuyên môn về tạo mẫu nhanh, các công trình nghiên cứu còn được công bố trên các tạp chí hàng tháng về Tạo mẫu nhanh của Mỹ, Anh và được in trong tạp chí các báo cáo hàng năm của Hội Tạo Mẫu Nhanh Thế Giới về phát triển nhanh sản phẩm Chẳng hạn, bài báo đăng trên số tháng 8 năm 2000, nói về áp dụng công nghệ FDM cho phép tiết kiệm 2 triệu USD để làm dụng cụ khuôn mẫu tại hãng TOYOTA của Nhật

Vì những ưu việt to lớn về kinh tế mà những nghiên cứu về công nghệ tạo mẫu nhanh được triển khai nhanh vào sản xuất và được các nhà sản xuất, hiệp hội gặp gỡ trao đổi Ví dụ tại cuộc gặp gỡ thượng đỉnh toàn cầu của Hiệp hội các nhà tạo mẫu nhanh trên thế giới được tổ chức vào năm 1998 tại Michigan (Mỹ) có 13 nước tham gia với khoảng 20 báo cáo Theo báo cáo của ông Kaperalo – Trưởng phòng thí

nghiệm Tạo mẫu nhanh của hãng xe hơi FIAT thì “nếu sản xuất Manifol của động cơ

đốt trong theo công nghệ truyền thống phải mất 6 tháng với chi phí 150.000USD, còn nếu áp dụng công nghệ tạo mẫu nhanh thì chỉ cần thời gian 1 tháng, với chi phí giảm

10 lần, còn 15.000USD”

Từ những hiệu quả mà Công nghệ Tạo mẫu nhanh mang lại,nhiều nhà nghiên cứu từ nhiều chuyên môn khác nhau đã tham gia nghiên cứu trong lĩnh vực này, trong đó có thể kể đến Giáo sư Dolenc của Đại học Hensinki, xuất thân từ Công nghệ Thông tin, hiện nay là chuyên gia viết phần mềm cho công nghệ tạo mẫu nhanh; Giáo sư Gibson (Đại học Hongkong), trước khi là chuyên gia tạo mẫu nhanh, đã là Giáo sư về Tự động hóa; Giáo sư Rock (Đại học Texas) là chuyên gia về vật liệu cho công nghệ tạo mẫu nhanh,…

Nhiều chuyên gia khác từ các lĩnh vực cơ khí và tự động hóa, như Giáo sư Helge Buhn (Đại học Virginia), Giáo sư Chuachekai (Đại học Nanyang – Singapore), Jacob, Johnson, Mood, Kochano, Dickens, Bernard,… mà các công trình của họ đã được báo cáo liên tục từ năm 1990 đến nay, tại các hội thảo khác nhau về tạo mẫu nhanh như:

1) Tạo mẫu nhanh – Rapid Prototyping(RP)

2) Tạo mẫu và chế tạo nhanh – Rapid Prototyping & Manufacturing (RP & M) 3) Tạo nhanh các hệ thống – Rapid System Prototyping (RSP)

4) Tạo công cụ nhanh – Rapid Prototyping Manufacturing tool (RM)

5) Phát triển nhanh sản phẩm – Rapid Product Development (RPD)

Tạo mẫu nhanh là lĩnh vực Khoa học liên ngành, do đó để áp dụng nhanh vào sản xuất ngoài việc nghiên cứu độc lập, nhiều trường Đại học, Viện nghiên cứu, cơ sở sản xuất và các bệnh viện đã hợp tác cùng nhau nghiên cứu

Điển hình nhất có dự án ứng dụng Tạo mẫu nhanh trong công nghiệp mang tên RAPTEC Đây là một dự án cộng tác nghiên cứu và phát triển công nghệ tạo mẫu nhanh gồm 10 thành viên thuộc các ngành công nghiệp và các trường Đại học của các nước Châu Aâu, được sự bảo trợ của cộng đồng Châu Aâu Mục đích của dự án là chuyển giao các kết quả nghiên cứu ra sản xuất công nghiệp, mà chủ yếu là công nghiệp ôtô

Xu thế chung của thế giới là đầu tiên nghiên cứu về tạo mẫu nhanh, kế đến là tạo dụng cụ nhanh để đi tới sản xuất nhanh sản phẩm

Việc ứng dụng Tạo mẫu nhanh trong y học có khá nhiều dự án phối hợp Trước hết là tổ chức Nimbus TCS ở Đại học Kỹ Thuật Lousiana (Mỹ), INCS (Nhật), Anatomics (Uùc) hoặc dự án Phidias của cộng đồng Châu âu

Dự án hợp tác lớn nhất là Phidias Đây là dự án hợp tác của 39 thành viên bao gồm các trường Đại học, Viện nghiên cứu và các bệnh viện của các nước Châu âu Dự án Phidias thường xuyên tổ chức các hội thảo về áp dụng tạo mẫu nhanh trong y học

Đã có tạp chí riêng của Phidias từ tháng 12 năm 1998 đến nay, với tên gọi Rapid Prototyping in Medicine

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

Việc tìm hiểu về tạo mẫu nhanh ở trong nước bắt đầu qua những báo cáo chuyên đề của các giáo sư Mỹ, Đức vào những năm 1995 – 1996 tại trường Đại học Bách Khoa TP.HCM và Đại học Bách Khoa Hà Nội

♦ Vào tháng 3/1999 tại Khoa Cơ khí chính thức thành lập nhóm tạo mẫu nhanh với những nhiệm vụ nghiên cứu tổng quan của toàn bộ các phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh cũng như kinh nghiệm nghiên cứu triển khai ở các nước trên thế giới

♦ Tháng 10/2000 có cuộc gặp gỡ giữa đại diện nhóm Y sinh học Đại học Leuven –

Bỉ và Viện Công nghệ Á Châu với đại diện của các đơn vị ở trong nước là: Viện nghiên cứu vật liệu y học ( Nacentech ) của Bộ KHCN, Quân y viện 108, Bệnh viện Chợ Rẫy và Khoa Cơ khí ĐH Bách Khoa TP.HCM Tháng 4/2001, cũng theo đề nghị của nhóm dự án MEDTECH 2 cán bộ đã tham gia khóa học tại Thái Lan

♦ Vào tháng 5 năm 2001 tại ĐH Bách Khoa TP.HCM đã tổ chức Hội thảo quốc tế về mô hình y học – Bộ phận cấy ghép thay thế xương và công cụ trợ giúp phẫu thuật

do ĐH Bách Khoa TP.HCM, Viện nghiên cứu ứng dụng công nghệ NACENTECH, dự án công nghệ y học – Viện công nghệ Châu Á (Tháilan) và Đại học tổng hợp

♦ Tháng 3 năm 2002 Khoa Cơ khí kết hợp với tập đoàn 3D System đã tổ chức hội thảo lần thứ 2 về công nghệ tạo mẫu nhanh Tại Hội nghị này ngoài báo cáo của ông Dockstaler chuyên gia của hãng 3D System còn có các báo cáo của các cán bộ giảng dạy của Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa TP.HCM, Đại học Y dược TP.HCM và các bác sĩ của Bệnh viện Chợ Rẫy

♦ Tháng 5 năm 2002 Đã cử 2 cán bộ của Khoa Cơ khí Đại học Bách Khoa đi đào tạo tại Hồng Kông về công nghệ tạo mẫu nhanh cũng như đúc nhanh và chính xác (Quickcast)

Ngày 29/3/2003, Khoa Cơ Khí Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã tổ chức Hội thảo lần thức ba về Công nghệ Tạo mẫu nhanh, với sự tham gia báo cáo cũng như viết bài của các các giáo sư, các nhà nghiên cứu ở nước ngoài như: GS DT Pham, Dimov (Đại học Cardiff – Anh), TS Lê Chí Hiếu (AIT – Thái Lan), TS Ian Gibson (Đại học Hongkong) Tại hội thảo này, nhóm nghiên cứu đã báo cáo kết quả ghép nối mảnh sọ não đầu tiên bằng Công nghệ Tạo mẫu nhanh SLA cho một bệnh nhân tại Bệnh viện Chợ Rẫy

Vào tháng 6 năm 2003, nhóm nghiên cứu cùng các bác sĩ của Bệnh viện Chợ Rẫy và bệnh viện 115 đã tổ chức Hội thảo bàn tròn rút kinh nghiệm từ các kết quả thu được bằng công nghệ hiện tại, để từ đó có thể cải tiến, hoàn thiện và áp dụng đại trà cho các bệnh viện khác của cả nước

Sau kết quả ban đầu, nhóm nghiên cứu tiếp tục phối hợp với các bác sĩ ở bệnh viện Chợ Rẫy và Bệnh viện 115, Bệnh viện Nhân Dân Gia Định để nhân rộng kết quả nghiên cứu Cho đến nay, đã triển khai ứng dụng để phẫu thuật cho 22 bệnh nhân

Nhóm nghiên cứu Tạo mẫu nhanh của Khoa Cơ Khí Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã cùng với Công ty Bút bi Thiên Long nghiên cứu và phát triển nhanh các

sản phẩm của công ty như các chi tiết bút bi, lọ keo, … cũng như công ty METRAN để tạo mẫu các chi tiết trang thiết bị y khoa

Ngoài ra, chúng tôi đã nghiên cứu công nghệ SDM và đã tạo được một số mẫu thí nghiệm theo công nghệ này

Việc nghiên cứu sử dụng các thiết bị số hóa 3D phục vụ cho thiết kế ngược cũng được nhiều đơn vị trong nước quan tâm Năm 1997, Viện Công nghệ đã trang bị

1 thiết bị số hóa 3D dạng tay máy Microscribe 3D-XL để thiết kế ngược những chi tiết đúc và triển khai đề tài cấp Nhà nước KC.04.02.03

Thấy rõ tầm quan trọng của thiết bị đo 3 chiều trong việc thiết kế ngược các sản phẩm phức tạp, các trường đại học và các nhà máy đã đầu tư máy đo tọa độ CMM như Đại Học Bách Khoa TP.HCM (năm 2000), Đại Học Bách Khoa Hà Nội (năm 2001), Một số nhà máy cơ khí quân đội (từ 2001 đến 2003) Với thiết bị đo tọa độ CMM các đơn vị trên đang nghiên cứu khai thác để phục vụ cho việc thiết kế và

phát triển nhanh sản phẩm, phục vụ cho việc tạo khuôn nhanh, đặc biệt là để nội địa

hóa sản phẩm

2.5 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH

Tạo mẫu nhanh có những ưu điểm sau đây:

- Tăng khả năng quan sát trong quá trình thiết kế

- Tạo được mẫu có độ phức tạp cao

- Giảm chi phí, thời gian thiết kế và chế tạo

- Cho phép giảm chu kỳ phát triển sản phẩm để mang sản phẩm ra thị trường nhanh hơn

Tuy nhiên, công nghệ tạo mẫu nhanh cũng có những nhược điểm sau đây:

- Độ bền của mẫu phụ thuộc vào vật liệu và công nghệ sử dụng

- Độ chính xác của sản phẩm không cao vì nguyên tắc gia công đắp vật liệu theo từng lớp

2.6 ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH

Công nghệ tạo mẫu nhanh được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như

ô tô, các sản phẩm tiêu dùng, máy móc, y học, hàng không, quân sự, quốc phòng, khảo cổ, kiến trúc, mỹ nghệ,… mức độ ứng dụng trong từng lĩnh vực khác nhau được được minh họa trên biểu đồ sau:

Thống kê số lượng hệ thống tạo mẫu nhanh dùng trong các lĩnh vực

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% Sản phẩm tiêu dùng

Ô tô Máy móc

Y khoa Giáo dục Hàng không Các lĩnh vực khác

2.7 NHU CẦU VỀ TẠO MẪU NHANH Ở VIỆT NAM

Hiện nay, tạo mẫu nhanh ở Việt Nam vẫn còn là vấn đề mới đối với các nhà nghiên cứu cũng như đối với các doanh nghiệp sản xuất và bác sĩ

Vì yêu cầu của đề tài là nghiên cứu ứng dụng trong y học và trong công nghiệp, nên chúng tôi sẽ trình bày về nhu cầu của tạo mẫu nhanh trong 2 lĩnh vực này

2.7.1 Trong lĩnh vực y học:

Theo số liệu của Văn phòng Uûy Ban An Toàn Giao Thông Quốc Gia, thì trong những năm gần đây, số tai nạn giao thông mỗi năm ở Việt Nam là rất cao, khoảng 20 ngàn ca Đặc biệt, trong năm 2002 có đến 28.444 ca Số người chết tăng từ 5.726 người vào năm 1995 lên 12.892 người vào năm 2002 (trung bình 35,3 người / ngày) Số người bị thương nhiều khoảng gấp 2 lần so với số người chết Ví dụ vào năm 2002 có đến 31.786 người bị thương (trung bình 87 người / ngày)

Bệnh viện Chợ Rẫy là bệnh viện lớn nhất ở phía Nam, hàng ngày phải tiếp nhận nhiều ca chấn thương do tai nạn giao thông Chỉ riêng tại đây mỗi năm cũng có hơn 1.000 người chết, và khoảng 10.000 người bị thương do chấn thương sọ não (khoảng 30 người / ngày)

Độ phức tap

RP Phay NC Phay tốc độ cao

Hình 2.4 So sánh cơng nghệ tạo mẫu nhanh với các phương pháp gia cơng truyền thống

Độ phức tap

Đặc biệt, vào các dịp lễ tết, tại các bệnh viện Chợ Rẫy (TP Hồ Chí Minh) và bệnh viện Việt Đức (Hà Nội), số bệnh nhân chấn thương sọ não tăng vọt

2.7.2 Trong lĩnh vực công nghiệp

Hiện nay, vật liệu nhựa ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm công nghiệp và sản phẩm tiêu dùng

Ngành nhựa là một ngành công nghiệp có tốc độ tăng trưởng ổn định và khá cao (25 – 27%) Mặt khác, TP Hồ Chí Minh là trung tâm lớn của Việt Nam, vì ở đây cung cấp khoảng 80% sản phẩm nhựa cho cả nước Riêng TP Hồ Chí Minh đã có tới gần 100 công ty và các cơ sở sản xuất nhựa, chế tạo khuôn mẫu Tuy nhiều cơ sở nhưng mới chỉ đáp ứng phần nào nhu cầu về khuôn mẫu cho các sản phẩm gia dụng Đối với sản phẩm nhựa kỹ thuật thì chúng ta vẫn phải mua khuôn của nước ngoài rất tốn kém ngoại tệ

Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt ngày nay, muốn tồn tại và phát triển, các doanh nghiệp phải luôn luôn cải tiến và thay đổi mẫu mã để đáp ứng nhanh nhu cầu và thị hiếu của khách hàng Vì lẽ đó mà họ rất cần tạo mẫu bằng công nghệ tạo mẫu nhanh

Tuy nhiên, công nghệ này còn mới mẻ, ít doanh nghiệp biết đến, nên chúng tôi đã cố gắng giới thiệu, đưa thông tin đến các doanh nghiệp thông qua các lần tổ chức hội thảo Một số doanh nghiệp nhựa và công ty, cơ sở chế tạo khuôn mẫu vẫn chưa thấy được tầm quan trọng của công nghệ này, nên họ chưa dành nhiều sự quan tâm Qua các lần hội thảo, một số công ty nhựa có nhu cầu về thiết kế ngược như: Công ty Nhựa Đô Thành, Công ty Nhựa Duy Tân, Công ty Cơ khí Khuôn mẫu Mô Tiến, Công ty Nhựa Chợ Lớn, Cơ sở Nhựa Dương Bồi Chí, Công ty Khuôn mẫu STAR,…

Sản phẩm mà họ yêu cầu là những chi tiết có biên dạng phức tạp như: cánh quạt, nón bảo hiểm, các loại chai nhựa (chai dầu gội đầu, chai làm mềm vải), các phụ tùng xe máy như chóa đèn, mặt nạ xe,…

Theo thời gian, ngày càng có nhiều các công ty quan tâm đến việc áp dụng thiết kế ngược để phát triển nhanh sản phẩm phục vụ cho việc nội địa hóa Một số công ty thấy được tầm quan trọng của tạo mẫu nhanh trong việc quảng cáo sản phẩm, đã hợp tác với chúng tôi như: Công ty Thiết bị SEEN, Bút bi Thiên Long, Công ty Thiết bị Y khoa METRAN, Công ty đầu tư phát triển và thương mại Đà Nẵng,…

2.8 NHẬN XÉT

- Ở nước ngoài, các công nghệ tạo mẫu nhanh phát triển mạnh và đem lại hiệu quả to lớn, trong khi ở nước ta, công nghệ này còn mới, chưa phát triển

- Phương pháp SLA là một trong những công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vì những ưu điểm và phạm vi áp dụng của nó

- Các phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh tuy khác nhau về vật liệu, thiết bị,… nhưng đều dựa theo nguyên tắc bồi đắp vật liệu

- Chính vì theo nguyên tắc bồi đắp vật liệu đã tạo nên ưu thế cho công nghệ tạo mẫu nhanh là có thể tạo ra các sản phẩm phức tạp mà các công nghệ truyền thống khó thực hiện được nhưng độ chính xác không cao so với các phương pháp gia công bằng máy CNC Tuy nhiên, công nghệ tạo mẫu nhanh cũng không thay thế được hoàn toàn các công nghệ truyền thống như NC, CNC, phay cao tốc, … và chi phí phụ thuộc vào độ phức tạp của sản phẩm

- Phương pháp SDM là cơng nghệ phát huy được ưu điểm về khả năng tạo mẫu phức tạp của cơng nghệ tạo mẫu nhanh và khả năng tạo mẫu chính xác của phương pháp gia cơng bằng máy CNC, mà thiết bị đơn giản hơn và rẻ tiền hơn và khơng cần dùng nguồn lade

Chương 3:

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VỎ CON CHUỘT MÁY TÍNH

3.1 TẠO MẪU NHANH CÁC SẢN PHẨM CƠNG NGHIỆP

3.1.1 Quy trình cơng nghệ tạo mẫu nhanh trên máy SLA

Quá trình tạo mẫu nhanh các sản phẩm công nghiệp bao gồm 5 bước sau đây:

Tạo mơ hình 3D

Việc tạo mơ hình 3D là một trong những nhiệm vụ quan trọng đầu tiên phải làm

và chiếm nhiều thời gian Việc này bao gồm nhiều cơng việc như mơ tả sản phẩm trong khơng gian 3D, kiểm tra sự giao nhau, tạo hình chiếu và hình thành bản vẽ 2D Rất nhiều

hệ thống CAD/CAM hiện đại đều cĩ những khả năng cho phép thực hiện nhanh chĩng những nhiệm vụ trên Thí dụ một ấm nước được thiết kế bằng phần mềm CAD/CAM Pro/ENGINEER cho ở hình 3.1

Biến đổi mơ hình 3D sang dạng file STL

Sau khi xây dựng mơ hình 3D bằng các hệ thống CAD, việc tiếp theo là phải chuyển đổi dữ liệu CAD sang dạng file STL Định dạng STL do hãng 3D System đặt vì bắt nguồn từ chữ STereoLithography File STL xấp xỉ hố các mặt thành những tam giác nhỏ Mặt càng cong thì số lượng tam giác càng nhiều và do đĩ kích thước file cũng càng lớn

Hầu như hệ thống CAD/CAM nào cũng cĩ giao diện chuyển đổi CAD – STL Quá trình chuyển đổi sang file STL cĩ thể nĩi là đơn giản nhất, nhanh nhất trong Hình 3.1 Bình trà Hình 3.2 Bình trà sau khi phủ lưới

lượng file STL Thí dụ bình trà ở hình 3.1 được chuyển sang dạng file STL được cho trên hình 3.2

Kiểm tra và chuẩn bị

Việc kiểm tra chất lượng của file STL được thực hiện bởi phần mềm Lightyear 3D trang bị kèm theo máy tạo mẫu nhanh SLA Việc kiểm tra là để loại bỏ các khe hở của các cạnh tại các đỉnh của các tam giác Phần mềm Lightyear có khả năng tự động sửa chữa lỗi của file STL sau một số lần lặp nhất định Cũng có phần mềm cho phép sửa chữa bằng tay như MAGICS STL Fix của hãng Materialise ở Bỉ, nhưng sửa chữa bằng tay là một việc làm rất khó và tốn nhiều thời gian

Sau khi file STL đã được kiểm tra và không còn lỗi, máy tính của hệ thống tạo mẫu nhanh sẽ phân tích file STL và cắt mô hình 3D thành ra những lớp mỏng, mỗi lớp dày cỡ 0.1mm

Việc thiết lập những thông số công nghệ như công suất của tia laser, chiều sâu đông cứng, … khi tạo mẫu nhanh cũng rất quan trọng Tuy nhiên, thông thường thì người

ta dùng các thông số mặc định tối ưu đã được thiết lập cho hệ thống Như vậy vừa đảm bảo độ chính xác, vừa nhanh chóng

Kết quả của quá trình này là tạo ra được file BFF bởi phần mềm Lightyear

Xây dựng mẫu

Để xây dựng mẫu, file BFF phải được truyền sang máy tính của hệ thống SLA

Dữ liệu này được phần mềm Buildstation Control dùng để điểu khiển máy SLA Quá trình điều khiển máy SLA xảy ra hoàn toàn tự động Thời gian xây dựng có thể kéo dài hàng giờ hoặc cả ngày tuỳ theo độ lớn của sản phẩm Máy có thể đồng thời chế tạo nhiều chi tiết giống hoặc khác nhau trên cùng một tấm đế

Lúc đầu hệ thống thực hiện việc xây dựng các chân chống đỡ sản phẩm cao chừng

10 mm, sau đó mới xây dựng các lớp của mẫu Các phần công xôn của sản phẩm được hệ thống nhận diện và tạo chân chống để đỡ Các lớp tạo nên chân chống được xây dựng đồng thời với các lớp trên chi tiết

Hậu xử lý

Sau khi tạo mẫu xong, chúng ta lấy tấm đế cùng với mẫu ra khỏi bể đựng dung dịch nhựa, nhúng tấm đế cùng với sản phẩm trong thùng chứa cồn Cồn làm cho chất

nhựa tạo nên các chân đế mềm ra, do vậy rất dễ gỡ mẫu ra khỏi tấm đế Thời gian ngâm rửa trong cồn khơng nên quá 5-10 phút, vì để lâu, sản phẩm sẽ bị biến dạng

Sau khi gỡ bỏ các chân chống, chúng ta lấy giẻ mềm lau mẫu và xịt khí nén cho thật khơ sạch, sau đĩ cho vào trong buồng sấy bằng ánh sáng đèn neon độ một giờ rồi lấy

ra Những chỗ nhám cĩ thể làm sạch bằng giấy nhám

3.1.2 Các lỗi của quá trình tạo mẫu nhanh

Lỗi do quá trình xử lý dữ liệu:

™ Lỗi do chia lưới tam giác

Cho đến nay, hầu hết các hệ thống tạo mẫu nhanh đều sử dụng dữ liệu cho quá trình tạo mẫu là dữ liệu hình học theo định dạng chuẩn STL Bản chất STL là dữ liệu xấp xỉ mô hình mặt cong bằng đa diện lưới tam giác Sai số phủ lưới của bề mặt phụ thuộc vào số tam giác, tuy nhiên trong thực tế số tam giác không thể tăng một cách không rõ ràng

Độ phân giải của file STL có thể được điều khiển torng suốt quá trình tạo ra nó trong hệ thống CAD 3D thông qua các thông số phủ lưới Ví dụ trong phần mềm Pro/Engineer quá trình tạo ra STL có thể được điều khiển bởi thông số chiều cao cung hoặc góc điều khiển α

Chiều cao cung: đây là thông số được xác định bằng khoảng cách lớn nhất giữa cung và bề mặt Sự lệch hướng của bề mặt thực càng nhỏ thì chiều cao cung càng nhỏ Giới hạn dưới của chiều dài cung phụ thuộc vào độ chính xác của mô hình CAD, giới hạn trên thì phụ thuộc vào kích thước của mô hình

Góc điều khiển: thông số kỹ thuật này là cần thiết, nó xác định mức độ cong của bề mặt với bán kính nhỏ Đặc biệt nó được định nghĩa là những đơn vị đường cong bán kính ro mà nó ở dưới đường cong cần phủ lưới:

r < r0= (3.1) Kích thước chi tiết

10