Đang tải... (xem toàn văn)
Do GV: ThS. Võ Thanh Được biên soạn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đặc biệt là khoa học máy tính đã làm thay đổi căn bản mọi mặt của đời sống xã hội.Từ giữa thế kỷ 20, khi công nghệ máy tính được đưa vào áp dụng trong sản xuất đã góp phần tự động hóa sản xuất, giải phóng sức lao động cho con người, tăng năng suất cũng như chất lượng sản phẩm. Theo đó là sự ra đời của phương thức sản xuất có sự trợ giúp của máy tính và các máy công cụ được tích hợp bộ điều khiển số. Ở Việt Nam, ngoài việc công nghệ CAD CAM đã và đang được phát triển, ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp, nhà máy. Thì vài năm trở lại đây công nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) bước đầu đã được nghiên cứu và ứng dụng ở các viện nghiên cứu, các trung tâm công nghệ cao. Công nghệ tạo mẫu nhanh (RPM) là tổ hợp của CAD, kỹ thuật thiết kế ngược RE (Reverse Engineering), tạo mẫu nhanh RP (Rapid Prototyoing) và kỹ thuật chế tạo nhanh RT(Rapid Tooling) mà RP là kỹ thuật chủ chốt. Kỹ thuật RPM là kỹ thuật tạo nên sản phẩm mới, phù hợp với xu thế toàn cầu hóa các phương diện thị trường thương mại và sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, đổi mới sản phẩm mẫu mã nhanh, sản phẩm công nghệ cao, phù hợp với tính cạnh tranh của thị trường ngày càng khốc liệt. Giáo trình Công nghệ thiết kế ngược Tạo mẫu nhanh được biên soạn trên cơ sở đề cương môn học Công nghệ thiết kế ngược Tạo mẫu nhanh dành cho sinh viên nhóm ngành cơ khí thuộc khoa Cơ khí Chế tạo máy. Nội dung giáo trình bao gồm các kiến thức cơ bản về Công nghệ thiết kế ngược và Tạo mẫu nhanh được trình bày trong 4 chương: Chương 1: Giới thiệu tổng quát về thiết kế ngược và tạo mẫu nhanh Chương 2: Quy trình chỉnh sửa dữ liệu quét trong thiết kế ngược Chương 3: Các phương pháp tạo mẫu nhanh Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh Trong quá trình biên soạn mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý, bổ xung, đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Khoa cơ khí chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Vĩnh Long – Số 73 Nguyễn Huệ, Tp Vĩnh Long.
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG PHI TRUYỀN THỐNG & TẠO MẪU NHANH Company name Số TC: GV: ThS Võ Thanh Được PHƯƠNG PHÁP TẠO MẪU NHANH SLS Selective Laser Sintering NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH Company name • Tổng quan phương pháp tạo mẫu SLS • Nguyên lý hoạt động • Đặc điểm • Vật liệu • Thiết bị • Phạm vi ứng dụng I TỔNG QUAN Company name - Phương pháp tạo mẫu nhanh SLS phát minh Carl Deckard vào năm 1986 trường đại học Texas cấp sáng chế vào năm 1989 đưa vào thị trường tập đoàn DTM - Thiết bị thương mại hóa năm 1992 - Là phương pháp công nhận sau SLA Phương pháp dựa trình chế tạo lớp chất polymer lỏng thay vật liệu bột II.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Company name II.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Company name II.1 CẤU TẠO CƠ BẢN Các cụm thiết bị hệ thống tạo mẫu nhanh SLS: Cụm thiết bị laser Cụm thiết bị điều khiển Cụm cung cấp bột Cụm thiết bị hổ trợ thiêu kết bột II.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Company name Cụm thiết bị laser II Company name Cụm thiết bị điều khiển Cụm thiết bị điều khiển bao gồm: Một máy tính 40 Bộ xử lý 50 Thiết bị điện 48 49 Hai gương 46 47 III CHỨC NĂNG CỦA CÁC LINH KIỆN Company name Cụm cung cấp bột Cụm cung cấp bột bao gồm: Một phễu chứa bột 104 Một tang trống motor 116 Các cấu dẫn hướng động 126 III CHỨC NĂNG CỦA CÁC LINH KIỆN Company name Cụm thiết bị điều khiển nhiệt độ hổ trợ thiêu kết bột Cụm thiết bị hổ trợ thiêu kết bột bao gồm: Một buồng 138 Nguồn cung cấp điều hòa nhiệt 142 Bộ phận dẫn nhiệt 148 Bộ phận hút nhiệt 141 Thùng chứa bột vật thể thiêu kết III ĐẶC ĐIỂM Company name Ưu điểm ✓ Số lượng vật liệu đưa vào trỉnh cao giúp cho q trình tạo mẫu nhanh chóng ✓ Khơng cần cấu hỗ trợ ✓ Khơng cần xử lý lưu hóa mẫu SLS hình thành từ bột ✓ Khơng cần xử lý tinh ✓ Giảm móp méo ứng suất ✓ Chế tạo lúc nhiều chi tiết ✓ Vật liệu an tồn - đa dạng khơng đắt tiền III ĐẶC ĐIỂM Company name Nhược điểm ➢ Độ bóng bề mặt thơ ➢ Chi tiết dạng rỗ ➢ Lớp địi hỏi đế tựa để giảm ảnh hưởng nhiệt ➢ Mật độ chi tiết không đồng ➢ Thay đổi vật liệu cần phải làm máy kỹ IV VẬT LIỆU Company name Composite nylon ➢Thành phần: 50/50 glass/nylon Kích thước hạt trung bình: 50 µm Hạt có dạng hình cầu Nhiệt độ làm việc: 180 0C ➢Ưu Cải thiện độ cứng Điểm nóng chảy: 380 0F ➢Nhược Khả tái sản xuất kém IV VẬT LIỆU Company name Nylon LN-4010 v LNF-5000 ã LNF-5000, 50 àm kớch thc trung bỡnh ht ã LN-4010, 85 àm kớch thc trung bỡnh hạt • Nhiệt độ làm việc 180 0C • Độ bền cao, ổn định nhiệt • Tính chất vật liệu giống với nylon • Thuận lợi cho chi tiết làm lắp ghép Good for snap fit parts IV VẬT LIỆU Company name Polycarbonate LPC-3000 Kích thước trung bình hạt 90 µm Khơng phải hình cầu Nhiệt đợ nóng chảy 302 0F ➢Ưu điểm Thời gian đắp nhanh ➢Nhược điểm Chi tiết khoảng 65 – 75% tỷ trọng Bề mặt gia công tinh không tốt Độ co không ➢Ứng dụng Làm mẫu khuôn đúc vỏ mỏng Dùng làm mẫu IV VẬT LIỆU Company name TrueForm™ PM Acrylic copolymer Kích thước hạt từ 35 - 50µm Dạng hạt hình cầu Nhiệt độ làm việc 60 0C ➢Ưu điểm Speed equivalent to SLA500 QuickCast™ parts Cải thiện độ xác Chất lượng bề mặt Độ co rút vật liệu thấp ( 0.9 – 1.5%) ➢Nhược điểm Độ bền kém Tăng thời gian đắp ➢Ứng dụng Làm mẫu khuôn vỏ mỏng Làm mẫu cho khuôn RTV IV VẬT LIỆU Company name RapidTool™ Polymer phủ steel Kích thước hạt 35µm ➢Ưu điểm Giảm giá làm tin nhắn Produce tooling directly ➢Nhược điểm Cần thùng hydrogen Thêm nhiều bước hậu xữ lý ➢Ứng dụng Làm khuôn nả cúng IV VẬT LIỆU Company name Một số vật liệu khác ➢ NYLON (POLYAMIDE PA2200) ➢ GLASS FILLED NYLON (POLYAMIDE PA3200) ➢ POLYSTYRENE (PRIMECAST 100) ➢ ALUMIDE