Công nghệ tạo khuôn mẫu nhanh rt rapid tooling

Tài liệu tiểu luận môn học khuôn mẫu kim loại phù hợp cho các bạn sinh viên muốn tham khảo và tìm hiểu để hoàn thành môn học một cách tốt nhất từ đó bổ trợ các bước cơ bản cho các bạn có bước đầu tại các doanh nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TIỂU LUẬN MÔN HỌC KỸ THUẬT KHUÔN MẪU ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ TẠO KHUÔN MẪU NHANH RT RAPID TOOLING Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Minh Tuấn Sinh viên thực hiện: Nhóm 7A Số TT Họ Tên MSSV Số điện thọai Đặng Ngọc Phương 18030221 0855820379 Nguyễn Mạnh Hùng 18049591 0947250409 Cao Hoàng Gia Lễ 18039361 0786797985 Vũ Tiến Dũng 18038081 0522074355 TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2021 MỤC LỤC I) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ TẠO KHUÔN MẪU NHANH RT Khái niệm Tạo khuôn mẫu nhanh Phân loại II.TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO KHUÔN NHANH TRỰC TIẾP Các khuôn đúc áp lực ACESTM trực tiếp (AIMTM) Các khuôn đúc sản xuất vật thể dạng lớp (LOM) Phương pháp DTM RapidToolTm Phương pháp EOS DirectToolTM Tạo khuôn đúc kim loại trực tiếp cách sử dụng 3DPTM III PHÂN TÍCH SO SÁNH 1.Công cụ AIM trực tiếp 2.Dụng cụ thiêu kết laser 3.Dụng cụ Polyamide đồng 4.DMLS (thiêu kết laser kim loại trực tiếp) 5.Dụng cụ nhiều lớp IV ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 1.Đúc khuôn vỏ mỏng 2.Chế tạo dụng cụ 3.Tạo mẫu nhanh chế tạo sản xuất Tạo mẫu nhanh với công nghệ truyền thống Tạo mẫu nhanh ứng dụng y học V KẾT LUẬN Sự khác biệt Dụng cụ nhanh dụng cụ thông thường là: Lý sử dụng cơng cụ nhanh chóng Lợi ích cơng cụ nhanh chóng VI) TÀI LIỆU THAM KHẢO CÔNG NGHỆ TẠO KHUÔN MẪU NHANH RT RAPID TOOLING I) GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ TẠO KHUÔN MẪU NHANH RT Khái niệm Tạo khuôn mẫu nhanh Công nghệ tạo mẫu nhanh lĩnh vực phát triển từ lâu Hiện công nghệ phát triển mạnh mẽ qui mơ đa dạng.Từ cho phép tạo chi tiết có độ xác cao với vật liệu đổi kèm theo thời gian chi phí ngày đuợc cải thiện Do cơng nghệ đời: Công nghệ tạo khuôn mẫu nhanh RT – Rapid Tooling Cơ sở phương pháp sử dụng mẫu RP để tạo khuôn mẫu (phương pháp gián tiếp) sử dụng trình cơng nghệ tạo mẫu nhanh RP để tạo trực tiếp lịng khn (phương pháp trực tiếp) Phương pháp có uu điểm hẳn cơng nghệ tạo khuôn truyền thống (khuôn kim loại) chỗ thời gian chi phí tạo khn thấp nhiều lần Tùy thuộc vào kích cỡ độ phức tạp khn mà thời gian 1/5 chi phí 5% chi phí tạo khuôn theo phương pháp thông thường Tuy nhiên nhược điểm phương pháp độ bền độ xác khn thấp so với khn thơng thường Phân loại Có hai phương pháp tạo khn mẫu nhanh RT phương pháp trực tiếp phương pháp gián tiếp Trong loại lại có nhiều phương pháp cụ thể riêng biệt Để có nhìn tổng quan xem sơ đồ minh họa đây:  Phương pháp trực tiếp:  Phương pháp gián tiếp: II.TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO KHUÔN NHANH TRỰC TIẾP Các phương pháp RT trực tiếp cho phép tạo khn đúc thực hàng chục nghìn chu kỳ lựa chọn tốt công nghệ làm khuôn đúc truyền thống Độ bền tuổi thọ dự tính khn đúc tạo phương pháp thay đổi đáng kể tuỳ thuộc vào vật liệu phương pháp RT sử dụng Điều khiến cho lĩnh vực ứng dụng phương pháp RT trực tiếp rộng bao chùm tạo khuôn đúc mẫu, tạo khuôn đúc tái tạo tạo khuôn đúc sản xuất Tuỳ theo ứng dụng, phương pháp RT trực tiếp chia thành hai nhóm Chế tạo khn nhanh theo phương pháp trực tiếp chia thành hai nhóm, nhóm thứ bao gồm phương pháp có chi phí thấp thời gian thực ngắn thích hợp với yêu cầu chế tạo vật đúc thời gian ngắn Phương pháp giúp đánh giá nhanh sản phẩm chế tạo để có điều chỉnh cần thiết trước chi phí cho thay đổi trở nên lớn Phương pháp tạo khuôn RT trực tiếp đáp ứng yêu cầu gọi phương pháp “tạo khuôn đúc bắc cầu” Phương pháp tạo khuôn RT dùng để lấp khoảng trống tạo khuôn đúc mềm khuôn đúc cứng, tạo khn đúc có khả đúc loạt nhỏ từ 50 đến 100 chi tiết Nhóm thứ hai bao gồm phương pháp tạo khuôn RT cho phép chế tạo dụng cụ dùng cho khuôn đúc tiền sản xuất khuôn đúc sản xuất cần xây dựng Phương pháp gọi “Khuôn cứng –Hard tooling” Hiện giải pháp sẵn có cho “Khuôn cứng –Hard tooling” dựa việc sản xuất khuôn đúc dạng bột kim loại thiêu kết (thép, gang đồng), bột thấm đồng đồng thiếc (các hệ thống 3D KeltoolTM, phương pháp DTM RapidtoolTM, Kim loại EOSINT EOS, in 3D cho chi tiết kim loại Soligen) Các khuôn đúc áp lực ACESTM trực tiếp (AIMTM) Khuôn đúc epoxy dùng đúc áp lực chi tiết nhựa nhiệt dẻo Do độ bền nhiệt nhựa epoxy lưu hoá khoảng 2000 độ C chất dẻo phun nhiệt độ 3000 độ C (5720 độ F) nên kiểu khuôn đúc áp lực phải tuân theo quy trình riêng Khn đúc áp lực vẽ phần mềm 3D CAD, Sau đó, đậu rót vào chốt đẩy bổ sung khuôn đúc bọc với chiều dày thích hợp (khoảng 1,27mm) Khn đúc sau xây dựng máy tạo hình lập thể Các chân đỡ sau tháo bỏ khn đúc đánh bóng Khả dẫn nhiệt nhựa tạo hình lập thể thấp thép khn đúc thơng thường khoảng 300 lần Để giảm nhiệt khuôn đúc giảm thời gian phun, đường ống đồng làm mát nước đặt thêm khuôn mặt sau khuôn đúc điền đầy hỗn hợp với 30% thể tích hạt nhơm 70% nhựa epoxy Việc làm mát khuôn đúc thực thổi khí bề mặt khn đúc chúng tách riêng sau thực đúc áp lực Các bước chế tạo khuôn đùn ép phương pháp trực tiếp AIMTM Nhược điểm khn đúc AIM TM trực tiếp số lượng chi tiết sản xuất khuôn tuỳ thuộc nhiều vào hình dạng kích cỡ chi tiết đúc kỹ kỹ thuật viên Do phải hồn thiện hình dạng bên khn đúc, phương pháp khó phương pháp gián tiếp (ở phương pháp mơ hình nằm ngồi) Ngồi ra, góc nghiêng thành khn phải từ 1/2 đến 10 nên dùng chất trợ tháo khuôn chu kỳ phun để đảm bảo tháo chi tiết dễ dàng Mặc dù thời gian phun từ đến phút dài so với phương pháp đúc áp lực thông thường (5 đến 15 giây), khuôn đúc AIM TM trực tiếp thích hợp cho sản lượng đúc khoảng 100 chi tiết tuần để có sản phẩm kể từ nhận thiết kế Để tăng độ bền mòn khả dẫn nhiệt khuôn đúc AIM TM, lớp đồng 25m lắng đọng bề mặt khuôn đúc Hiện có khn đúc áp lực làm nylon chế tạo phương pháp SLS hố rắn nhựa uretan dùng tạo hình điền hạt thuỷ tinh Các khuôn đúc sản xuất vật thể dạng lớp (LOM) Phương pháp LOM ban đầu tạo chi tiết làm mẫu mô hình giấy, có nhiều công ty chào bán công nghệ thiết bị kèm có khả chế tạo dụng cụ trực tiếp phương pháp LOM Thiết bị theo công nghệ LOM CAM-LEM trình hoạt động Tuy vậy, khn chế tạo phương pháp dùng cho nhựa dẻo nhiệt có nhiệt độ nóng chẩy thấp mà khơng thích hợp cho đúc áp lực phun chất dẻo nhiệt thông thường Vì vậy, người ta dùng vật liệu dựa epoxy gốm để chịu điều kiện làm việc khó khăn Các composit polyme nghiên cứu có khả đưa vào ứng dụng thời gian tới - Các polyme: bao gồm sợi thuỷ tinh gốm epoxy B-star Các chi tiết làm vật liệu đòi hỏi hậu xử lý 175 0C Ngay xử lý xong, chúng có độ bền nén tốt bị biến dạng nhiệt độ 2900C - Các gốm: Hai vật liệu gốm phát triển cho LOM, gốm AIN thiêu kết SiC gốm thâm nhập silicon Hai vật liệu vật liệu trộn với 55% thể tích chất liên kết polyme Phương pháp hợp chất polyme kiểm tra ứng dụng cơng nghiệp Phương pháp gốm có ưu điểm đòi hỏi thay đổi phần mềm cho máy LOM 10