Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHS09CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊNTHIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN 3D CHO CHI TIẾT GỐM SỨMÃ SỐ:
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN 3D CHO CHI TIẾT GỐM SỨ S K C 0 0 3 9 5 9 Mà SỐ: SV2020-72 S KC 0 0 7 3 4 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TR¯àNG ĐH S¯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TàNG KẾT ĐÞ TÀI NGHIÊN CĀU KHOA HỌC CþA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN 3D CHO CHI TIẾT GỐM SĀ SV2020 - 72 Chÿ nhiệm đß tài: KS Hoàng Văn H°ßng TP Hß Chí Minh, ngày 27 tháng 10 năm 2020 BỘ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CþU KHOA HÞC THIẾT KẾ VÀ CHẾ T¾O MÁY IN 3D CHO CHI TIẾT GÞM Sþ SV2020 - 72 Thuộc nhóm ngành khoa hßc: Khoa Đào t¿o Ch¿t lưÿng cao SV thực hiện: T¾ MINH TU¾N Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Năm thÿ: 4/ Sß năm đào t¿o: 4 năm Khoa: Khoa đào t¿o Ch¿t lưÿng cao Lßp: 16144CL1 Ngành hßc: Công nghệ Kĩ thuật Cơ khí Ng°ái h°ßng d¿n: KS Hoàng Văn Hướng TP Hß Chí Minh, ngày 27 tháng 10 năm 2020 BỘ GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THUÀT TPHCM THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĂU CĀA ĐÀ TÀI 1 Thông tin chung: - Tên đÁ tài: Thiết kế và chế t¿o máy in 3D cho chi tiết gốm sứ - Chā nhiệm đÁ tài: T¿ Minh Tuấn Mã số SV: 16144193 - Lßp: 16144CL1 Khoa: Đào t¿o Chất lưÿng cao - Thành viên đề tài: Stt Họ và tên MSSV Lßp Khoa 1 Lê Thanh Hào 16144445 16144CL1 ĐT - CLC 2 Nguyễn Hoàng Thanh 16144157 16144CL1 ĐT - CLC - Ng°ái h°ßng d¿n: KS Hoàng Văn Hướng 2 Mÿc tiêu đÁ tài: - Tìm hiểu về t¿o hình gốm sứ - Thiết kế và chế t¿o mô hình máy in 3D - Tìm hiểu công nghệ in 3D cho các chi tiết từ vật liệu đất sét - Kiểm nghiệm mô hình - Sản phẩm thực tế 3 Tính mßi và sáng t¿o: - Sử dāng vật liệu mới cho ngành công nghệ in 3D - Dùng khung cơ khí máy in 3D cetus t¿o thêm không gian in 4 K¿t quÁ nghiên cău: - Mô hình 3D - Kết quả kiểm nghiệm ansys - Mô hình và sản phẩm thực tế - Kết quả khảo sát 5 Đóng góp vÁ mặt giáo dÿc và đào t¿o, kinh t¿ - xã hội, an ninh, quốc phòng và khÁ năng áp dÿng cāa đÁ tài: - Mô hình d¿y học cho sinh viên cơ khí - T¿o mẫu nhanh và chi tiết phức t¿p cho ngành gốm sứ ở Việt Nam 6 Công bố khoa học cāa SV từ k¿t quÁ nghiên cău cāa đÁ tài TPHCM,Ngày 27 tháng 10 năm 2020 SV chịu trách nhiệm chính thực hiện đÁ tài T¿ Minh Tuấn NhÁn xét cāa ng°ái h°ßng d¿n vÁ những đóng góp khoa học cāa SV thực hiện đÁ tài TPHCM,Ngày 27 tháng 10 năm 2020 Ng°ái h°ßng d¿n KS Hoàng Văn H°ßng Mục Lục DANH MwC H䤃NH KNH 4 DANH MwC CCC BKNG 8 DANH MwC CCC T¯ VIËT TT 9 CH¯¡NG 1: GI£I THIëU 10 1.1 T䤃ĀNH CÃP THIËT C_A ĐË TCI 10 1.2 Ý NGHKA KHOA HoC VC TH¯C TIËN C_A ĐË TCI 10 1.3 MwC TIÊU NGHIÊN C¯U 10 1.4 Đ×I T¯£NG VC PHcM VI NGHIÊN C¯U .11 1.4.1 Đ÷i t°£ng nghiên c³u 11 1.4.2 Phcm vi nghiên c³u 11 1.5 C¡ S« PH¯¡NG PHCP L䤃Ā LUãN 11 1.6 PH¯¡NG PHCP NGHIÊN C¯U 11 CH¯¡NG 2: TßNG QUAN CÔNG NGHë IN 3D CHO CHI TIËT G×M S¯ 12 2.1 GI£I THIëU VË CÔNG NGHë IN 3D CHO CHI TIËT G×M S¯ 12 2.2 ¯́NG DwNG C_A IN 3D G×M VCO HCNG KHÔNG VW TRw « MK [10] 13 CH¯¡NG 3: C¡ S« L[ THUYËT .17 3.1 PH¯¡NG PHCP TcO MÀU NHANH FDM (FUSED DEPOSITION MODELING) 17 3.1.1 Khci niëm vc nguyên lk hoct đ÷ng 17 3.1.2 ¯u – Nh°£c điëm ca ph°¢ng phcp FDM 18 3.2 L¯A CHoN KËT CÃU MCY IN 18 3.3 L¯A CHoN CwM NÂNG Hc TRwC Z 20 3.3.1 Vkt me đai ÷c th°£ng 20 3.3.2 Vkt me đai ÷c bi 21 3.4 RAY TR¯£T DÀN H¯£NG 22 CH¯¡NG 4: L¯A CHoN PH¯¡NG CN THIËT KË 26 4.1 THÔNG S× MCY 26 4.2 CCC PH¯¡NG CN THIËT KË KËT CÃU MCY .26 4.2.1 Ph°¢ng cn 1 26 4.2.2 Ph°£ng cn 2 26 4.2.3 Ph°¢ng cn 3 27 4.3 L¯A CHoN PH¯¡NG CN 27 4.4 TR䤃NH T¯ TH¯C HIëN 27 CH¯¡NG 5: T䤃ĀNH TOCN THIËT KË C¡ KH䤃Ā 28 2 5.1 THIËT KË KHUNG MCY 28 5.2 THIËT KË CwM C¡ KH䤃Ā TRwC Z 31 5.2.1 Tknh tocn truyën đ÷ng vkt me – đai ÷c bi trên trwc Z 31 5.2.3 Kh£p n÷i 39 5.3 THIËT KË C¡ KH䤃Ā TRwC X 40 5.3.1 Tknh tocn truyën đ÷ng đai trên trwc X 40 5.3.2 Tknh tocn đ÷ng c¢ trwc X 41 5.4 THIËT KË C¡ KH䤃Ā TRwC Y 42 5.4.1 Tknh tocn truyën đ÷ng đai trên trwc Y 42 5.4.2 Tknh tocn đ÷ng c¢ trwc Y 44 5.5 THIËT KË B÷ PHãN Đ唃N ĐÃT S䔃ĀT 44 5.5.1 Thiët kë đãu đwn trên phãn mëm 44 5.5.2 Tknh tocn nguyên liëu đãu vco .46 5.6 T䤃ĀNH TOCN RAY TR¯£T 50 CH¯¡NG 6: KIËM NGHIëM MÔ H䤃NH ANSYS 2020 R1 58 6.1 ĐÀT VÃN ĐË 58 6.2 TR¯ÞNG H£P KIËM NGHIëM 58 6.3 KIËM NGHIëM CwM PHUN Đ×I V£I TRwC X 58 6.4 KIËM NGHIëM CwM PHUN VÀ Hë TRwC X VÀ Z: 67 CH¯¡NG 7: THIËT KË Hë TH×NG ĐIËU KHIËN 78 7.1 GI£I THIëU PH¾N ĐIËU KHIËN 78 7.2 VI ĐIËU KHIËN 79 7.3 DRIVER 80 7.4 CÔNG TC HÀNH TRÌNH 82 7.5 MÀN HÌNH LCD 12864 83 CH¯¡NG 8: LP RÁP MÔ HÌNH TH¯C TË 85 8.1 TRwC X 85 8.2 TRwC Y 86 8.3 TRwC Z 87 8.4 MÔ HÌNH 3D 88 8.5 MÀU IN 3D 89 CH¯¡NG 9: Vë SINH Đ¾U PHUN SAU KHI IN 90 9.1 PH¯¡NG CN Vë SINH 90 1 Thco đãu phun sau khi in 90 2 Dwng ph°¢ng phcp l¿p ghép thay thë 90 3 9.2 TH¯C HIëN PH¯¡NG CN 90 CH¯¡NG 10: KËT LUãN 91 10.1 KËT LUãN 91 10.2 H¯£NG PHÁT TRIËN .91 TÀI LIëU THAM KHKO 92 4 DANH MwC H䤃NH KNH Hknh 3 1 Nguyên Lk In 3d Theo Công Nghë Fdm 17 Hknh 3 2 Mcy In 3d Cetus 19 Hknh 3 3 C¢ Cãu Dwng Vkt Me Đai ×c 20 Hknh 3 4 Vkt Me Đai ×c Bi 21 Hknh 3 5 Mặt C¿t Vkt Me Bi 21 Hknh 3 6 Ray Tr°£t Mgn12c 23 Hknh 3 7 Thanh Tr°£t Vuông Cpc 24 Hknh 3 8 Thanh Tr°£t Vuông Hiwin 24 Hknh 3 9 Thanh Tr°¢t Vuông Thk 24 Hknh 3 10 Thanh Tr°£t Vuông Bosch Rexroth 25 Hknh 5 1 Kkch Th°£c Nhôm Đknh Hknh 20x40 28 Hknh 5 2 Kkch Th°£c Nhôm Đknh Hknh 20x60 28 Hknh 5 3 Kkch Th°£c Nhôm Đknh Hknh 60x60 29 Hknh 5 4 Kët Cãu Khung Mcy 29 Hknh 5 5 Bulong Lwc Gicc Chkm, Ke Goc Vuông, Tcn T 30 Hknh 5 6 Chân Đë Cao Su 30 Hknh 5 7 Kiëu L¿p Vkt Me Fixed – Fixed 32 Hknh 5 8 Kiëu L¿p Vkt Me Fixed – Support 32 Hknh 5 9 Kiëu L¿p Vkt Me Fixed – Free 32 Hknh 5 10 Thông S÷ Vkt Me Bi Sfu – 1204 35 Hknh 5 11 Đ÷ng C¢ B°£c Nema 17 38 Hknh 5 12 M÷t S÷ Loci Kh£p N÷i 39 Hknh 5 13 Thông S÷ Kh£p N÷i Mëm 5 – 8 Mm 39 Hknh 5 14 S¢ Đ÷ Chuyën Đ÷ng Trwc X 40 Hknh 5 15 Đ÷ng C¢ Nema 17 Cho Trwc X 42 Hknh 5 16 Đ÷ng C¢ Nema 17 Cho Trwc Y 44 Hknh 5 17 Bknh Ch³a Đãt Sgt Trên Phãn Mëm Inventor 45 Hknh 5 18 B÷ Phãn Đwn Đãt Sgt Thiët Kë Trên Phãn Mëm Inventor 45 Hknh 5 19 Thông S÷ B÷ Phãn Đwn Đãt Sgt 46 Hknh 5 20 Biên Dcng Chi Tiët Khi In 47 Hknh 5 21 Ray Tr°£t Mgn12c 51 Hknh 5 22 Thông S÷ Ray Tr°£t Dãn H°£ng 51 Hknh 5 23 S¢ Đ÷ Tknh Tocn Ray Tr°£t Dãn H°£ng 53 5 Hknh 5 24 Ccc Thcnh Phãn Momen Tknh Cho Phgp Ca Ray Tr°£t 54 Hknh 5 26 M÷i Quan Hë Đ÷ C³ng Vc Hë S÷ 55 Hknh 5 27 M÷i Quan Hë Nhiët Đ÷ V£i Hë S÷ 56 Hknh 6 1 Mô Hknh Trwc X Đ°£c Đ¢n Gikn Hoa 58 Hknh 6 2 Vk Trk Gãn Home Nhãt 59 Hknh 6 3 Vk Trk Đãu Phun Nằm « Gi³a Trwc Hcnh Trknh 59 Hknh 6 4 Vk Trk Ca Đãu Phun « Cu÷i Hcnh Trknh 59 Hknh 6 5 Nhãp D³ Liëu Phân Tkch Vco Phãn Mëm Ansys 2020 R1 60 Hknh 6 6 Thao Tcc Trên Phãn Mëm Ansys 2020 R1 60 Hknh 6 8 Kët Quk Sau Quá Trình Gßp Phãn Tử Trên Phãn Mëm Ansys 2020 R1 60 Hknh 6 9 Ph°¢ng Phcp Chia L°£i Multizone 61 Hknh 6 10 Ph°¢ng Phcp Chia L°£i Bodys Sizing 61 Hknh 6 11 Đặt Lÿc Và Fix Suppost Trên Mô Hình 63 Hknh 6 12 Tr°£ng H£p 1 Xét Biën Dcng Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc X 65 Hknh 6 13 Tr°£ng H£p 1 Xét Chuyën Vk Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc 65 Hknh 6 14 Tr°£ng H£p 2 Xét Biën Dcng Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc X 65 Hknh 6 15 Tr°£ng H£p 2 Xét Chuyën Vk Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc X 66 Hknh 6 16 Tr°£ng H£p 3 Xét Biën Dcng Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc X 66 Hknh 6 17 Tr°£ng H£p 3 Xét Chuyën Vk Do Cwm Phun Gây Ra V£i Trwc X 66 Hknh 6 18 Tr°£ng H£p Kiëm Nghiëm 67 Hknh 6 19 Tr°£ng H£p Kiëm Nghiëm Trên Phãn Mëm Ansys 2020 R1 68 Hknh 6 20 Đ¢n Gikn Hóa Mô Hình Ansys 2020r1 70 Hknh 6 21 Kët Quk Meshing Type Body Sizing Ansys 2020r1 71 Hknh 6 22 Đặt Lÿc Và Fix Suppost Trên Ansys 2020r1 71 Hknh 6 23 Tr°£ng H£p Po 1-3 76 Hknh 6 24 Tr°£ng H£p Po 2-3 76 Hknh 6 25 Tr°£ng H£p Po 3-3 77 Hknh 7 1 S¢ Đ÷ Kh÷i Linh Kiën Điën Tử 78 Hknh 7 2 Board Mcch MKS Gen L V1.0 80 Hknh 7 3 Driver A4988 80 Hknh 7 6 Hë Th÷ng Các Chân Ca Driver A4988 82 Hknh 7 7 Thông S÷ B°£c Trên Các Driver 82 Hknh 7 8 S¢ Đ÷ G¿n Công T¿c Hành Trình 83 Hknh 7 9 Mcn Hknh LCD 83 Hknh 7 10 Vk Trí Kët N÷i Màn Hình LCD 84 6