Nguyễn, Minh Tâm Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ lên độ nhám bề mặt và độ chính xác kích thước sản phẩm tạo hình bằng máy in 3D (FDM)

Công viӋFÿѭӧc mô tҧ trong bài viӃt này nhҵP[iFÿӏnh các tham sӕ quy trình tӕLѭXFyWKӇ ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ sҧn xuҩt các bӝ phұn Fyÿӝ chính xác bӅ mһt tӕWYjÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc.ThiӃt kӃ nhân tӕ

1*8<ӈ10,1+7Æ0

1*+,Ç1&Ӭ8Ҧ1++ѬӢ1*

&Ӫ$&È&7+Ð1*6Ӕ&Ð1*1*+ӊLÊN ĈӜ1+È0%ӄ0Һ79¬ĈӜ&+Ë1+;È&.Ë&+7+ѬӞ& 6Ҧ13+Ҭ07Ҥ2+Î1+%Ҵ1*0È<,1')'0 

RESEARCH ON THE EFFECTS OF TECHNOLOGY PARAMETERS ON THE SURFACE ROUGHNESS AND THE DIMENSIONAL ACCURACY OF PRODUCTS

NHIӊM VӨ LUҰN 9Ă1 THҤ&6Ƭ

Research on The effects of Technology Parameters on The Surface Roughness and The Dimensional Accuracy of products created by 3D Printer (FDM)

1+,ӊ0 9Ө VÀ 1Ӝ, DUNG:

1JKLrQ FӭX ҧQK KѭӣQJ FӫD FiF WK{QJ Vӕ F{QJ QJKӋ JӗP Ĉӝ Gj\ OӟS %Ӆ UӝQJ OӟSWKjQK %Ӆ UӝQJ ÿѭӡQJ ÿQ *yF UDVWHU Yj *yF ÿӏQK KѭӟQJ ÿӃQ FKҩW OѭӧQJ EӅ PһW Yj ÿӝFKtQK[iFNtFKWKѭӟF6ӱGөQJSKѭѫQJSKiS3KkQWtFKTXDQKӋ-vùng xám (Grey Relational

$QDO\VLV NӃWKӧS7DJXFKLYj$129$ÿӇSKkQWtFKҧQKKѭӣQJFӫDFiFWK{QJVӕYӟLEDPӭFJLiWUӏNKiFQKDXÿӇWuPUDEӝWK{QJVӕWӕLѭXÿӇJLҧPÿӝQKiPEӅPһWÿӗQJWKӡLWăQJÿӝFKtQK[iFNtFKWKѭӟFFӫDVҧQSKҭPLQ'EҵQJF{QJQJKӋ)'0

II NGÀY GIAO 1+,ӊ0 9Ө : 10/02/2020

III NGÀY HOÀN THÀNH 1+,ӊ0 9Ө: 21/06/2020

LӠI CҦ0Ѫ1

9ӟLOzQJELӃWѫQVkXVҳFYjWuQKFҧPFKkQWKjQKFKRSKpSHPJӱLOӡLFҧPѫQFKkQWKjQKQKҩWWӟL

± 7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD73+&0NKRD&ѫNKtFQJFiFJLҧQJ YLrQÿmWұQWuQKFKӍGҥ\YjWҥRÿLӅXNLӋQJL~SÿӥHPWURQJTXiWUuQKKӑFWұSQJKLrQFӭXYjKRjQWKjQKÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVƭ

± ĈһF ELӋW HP [LQ Ej\ Wӓ OzQJ ELӃW ѫQ VkX VҳF ÿӃQ *676 1JX\ӉQ 7KDQK 1DPQJѭӡLKѭӟQJGүQYjFNJQJOjQJѭӡLÿmOX{QWұQWuQKKѭӟQJGүQFKӍEҧRJL~SÿӥYà ÿӝQJYLrQHPWURQJVXӕWTXiWUuQKQJKLrQFӭXYjKRjQWKjQKÿӅWjLQJKLrQFӭXQj\

± &ҧPѫQJLDÿuQKEҥQEqYjÿӗQJQJKLӋSÿmOX{QNKtFKOӋÿӝQJYLrQYjJL~SÿӥW{LWURQJTXiWUuQKKӑFWұSYjQJKLrQFӭXNKRDKӑF

0һFGÿmFӕJҳQJUҩWQKLӅXQKѭQJNK{QJ WUiQKNKӓLQKӳQJWKLӃXVyWHPUҩWPRQJQKұQÿѭӧFVӵWK{QJFҧPFKӍGүQJL~SÿӥYjÿyQJJySêNLӃQFӫDFiFQKjNKRDKӑFFӫDTXêWKҫ\F{FiFFiQEӝTXҧQOêYjFiFEҥQÿӗQJQJKLӋS

73+&0QJj\WKiQJQăP Hӑc viên thӵc hiӋn

NguyӉn Minh Tâm

TÓM TҲT LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

Máy in 3D sӱ dөng công nghӋ FDM ÿDQJ QJj\ FjQJ ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ sҧn xuҩt các bӝ phұQÿӇ sӱ dөng WURQJFѫNKtFKӃ tҥo'RÿyFҫn phҧLÿҧm bҧo rҵng các

bӝ phұn có bӅ mһt hoàn thiӋn tӕWYjÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc Công viӋFÿѭӧc mô tҧ trong bài viӃt này nhҵP[iFÿӏnh các tham sӕ quy trình tӕLѭXFyWKӇ ÿѭӧc sӱ dөng

ÿӇ sҧn xuҩt các bӝ phұn Fyÿӝ chính xác bӅ mһt tӕWYjÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc.ThiӃt

kӃ nhân tӕ cӫa thí nghiӋm (DOE) kiӇm tra ҧQKKѭӣng cӫDÿӝ dày lӟp, bӅ rӝng lӟp thành, bӅ rӝQJÿѭӡQJÿQJyFUDVWHUYjJyFÿӏQKKѭӟng ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ nhám bӅ mһt cӫa phҫQ ÿѭӧc tҥo ra Thí nghiӋm ÿm ÿѭӧc hoàn thành vӟi sӵ JL~S ÿӥ cӫa SKѭѫQJSKiSTaguchi Phân tích quan hӋ -vùng [iPÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tӕLѭXKyDFiFtham sӕ quá trình trên nhiӅu giá trӏ ÿiSӭng QKѭFKLӅu dài, chiӅu cao, chiӅu rӝng và

bӅ mһt hoàn thiӋn

Trong nghiên cӭXQj\WKuJyFÿӏQKKѭӟng tӕLѭXOj0Yjÿӝ dày lӟp tӕLѭXOj0.2mm, các thông sӕ còn lҥi thì tùy thuӝc vào tӯng yêu cҫu cӫa chi tiӃWÿӇ lӵa chӑn giá trӏ hӧp lý KӃt quҧ thӵc nghiӋm kiӇm chӭng cho kӃt quҧ khҧ quan, có thӇ nâng

ÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc lên cҩp IT9-IT10 theo tiêu chuҭn ISO 286-ÿӝ nhám bӅ mһWÿҥt giá trӏ ӣ mӭc cao (Ra=7µm)

on multiple value response such as length, height, width and surface finish

In this study, the optimal Build orientation is 00 and the optimal layer thickness is 0.2mm, the remaining parameters depend on each part's requirements to choose the reasonable value Experimental results confirm positive results, which can increase dimensional accuracy to IT9-IT10 grade according to ISO 286-1 standards, surface roughness reaches a good value (Ra = 7µm)

LӠ,&$0Ĉ2$1&ӪA TÁC GIҦ

7{L[LQFDPÿRDQOXұQYăQYӅ ÿӅ WjL³Nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫa các thông

sӕ công nghӋ OrQÿӝ nhám bӅ mһWYjÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc sҧn phҭm tҥo hình bҵng máy in 3D (FDM)´OjF{QJWUunh nghiên cӭu cá nhân cӫa tôi trong thӡi gian qua Mӑi sӕ liӋu sӱ dөng phân tích trong luұQYăQYjNӃt quҧ nghiên cӭu là do tôi tӵ tìm hiӇu, phân tích mӝt cách khách quan, trung thӵc, có nguӗn gӕFU}UjQJYjFKѭDÿѭӧc công bӕ Gѭӟi bҩt kǤ hình thӭc nào Tôi xin chӏu hoàn toàn trách nhiӋm nӃu có

sӵ không trung thӵc trong thông tin sӱ dөng trong công trình nghiên cӭu này

73+&0QJj\WKiQJQăP Hӑc viên thӵc hiӋn

NguyӉn Minh Tâm

MӨC LӨC

DANH SÁCH CÁC HÌNH i

DANH SÁCH CÁC BҦNG iii

DANH SÁCH CÁC TӮ VIӂT TҲT iv

&+ѬѪ1*7ӘNG QUAN Vӄ CÔNG NGHӊ IN 3D 1

1.1 ĈӏQKQJKƭDYjFiFNKiLQLӋm 1

1.2 Lӏch sӱ cӫa công nghӋ in 3D 2

1.3 ѬXÿLӇm và hҥn chӃ cӫa công nghӋ in 3D 4

1.4 Các công nghӋ in 3D 6

1.5 Vұt liӋu ӭng dөng trong công nghӋ in 3D 7

1.5.1 Nhóm polymer 7

1.5.2 Nhóm kim lo̩i 8

1.5.3 Nhóm v̵t li͏u khác 8

1.6 Ӭng dөng cӫa công nghӋ in 3D 9

1.6.1 Trong ngành công nghi͏p ô tô : Phͭ lͭc 1.b 10

1.6.2 Trong ngành công nghi͏SÿL͏n t͵ : Phͭ lͭc 1.b 10

1.6.3 7URQJQJjQKKjQJNK{QJYNJWUͭ : Phͭ lͭc 1.b 10

1.6.4 7URQJQJjQKF˯NKtFK͇ t̩o 10

1.7 Tính hình nghiên cӭXWURQJYjQJRjLQѭӟc 13

1.7.1 Nghiên cͱXWURQJQ˱ͣc 13

1.7.2 Nghiên cͱXQJRjLQ˱ͣc 14

1.8 Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài 17

&+ѬѪ1*&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT 23

2.1 Nguyên lý làm viӋc cӫa máy in 3D 23

éQJKƭDFӫa các thông sӕ khҧo sát 23

*yFÿ͓QKK˱ͣng (Build orientation) 23

Ĉ͡ dày lͣp (Layer Height) 24

2.2.3 B͉ r͡QJÿ˱ͥQJÿQ5DVWHUZLGWK Yj%͉ r͡ng lͣp thành (Contour width) 25 2.2.4 Góc raster (Raster angle) 25

éQJKƭDÿӝ nhám bӅ mһWYjÿӝ FKtQK[iFNtFKWKѭӟc trong FDM 26

Ĉ͡ nhám b͉ m̿t 26

Ĉ͡ chính xác 27

2.4 Các dөng cө ÿRYjSKѭѫQJSKiSÿR 29

2.4Ĉ͡ nhám b͉ m̿t 29

.tFKWK˱ͣc 31

2.5 Mүu thӱ: 33

2.5.1 M̳u th͵ ÿRÿ͡ nhám b͉ m̿t 33

2.5.2 M̳u th͵ ÿRNtFKWK˱ͣc 36

&+ѬѪ1*3+ѬѪ1*3+È31*+,Ç1&ӬU 37

3.1 3KѭѫQJSKiSYjWKLӃt kӃ nghiên cӭu 37

3.2 ThiӃt bӏ thí nghiӋm 40

3.3 Nghiên cӭu thӵc nghiӋm 40

&+ѬѪ1*3+Æ17Ë&+Ҧ1++ѬӢNG CӪA CÁC THÔNG SӔ CÔNG NGHӊ 44

4.1 Xӱ lý và phân tích sӕ liӋu 44

3K˱˯QJSKiSV͵ dͭng tͽ l͏ tín hi͏u / nhi͍u (Signal-to-noise ratio)[43] 46

3K˱˯QJSKiS3KkQWtFKTXDQK͏-vùng xám (Grey Relational Analysis-GRA)[44] 47

4.1.3.X͵ lý s͙ li͏u 49

4.2 Phân tích ҧQKKѭӣng cӫa các thông sӕ 58

Ĉ͙i vͣLWU˱ͥng hͫSÿ͡ nhám 60

Ĉ͙i vͣLWU˱ͥng hͫp chi͉u cao H 61

Ĉ͙i vͣi chi͉u r͡ng W và chi͉u dài L 61

4.3 Thӵc nghiӋm kiӇm chӭng 62

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰN 63

Danh mөc các công trình khoa hӑc 64

Tài liӋu tham khҧo 65

Phө lөc 70

Phө lөc 1a 70

1.4.1 Công ngh͏ ³7̩o hình nhͥ WLDODVHU´6WHUHROLWKRJUDSK\-SLA) 70

1.4.2 Công ngh͏ Thiêu k͇t lazer ch͕n l͕c (Selective laser sintering - SLS) 71

1.4.3 3K˱˯QJSKiSQyQJFK̫y l̷QJÿ͕ng (Fused deposition modeling ± FDM)

««««««««««««««««««««««««««««72

1.4.4 Công ngh͏ in 3D dán nhi͉u lͣp (Laminated Object Manufacturing ±

LOM) ««««««««««««««««««««««««««««74

1.4.5 Thiêu k͇t lazer ch͕n l͕c tr͹c ti͇p (Direct metal laser sintering ± DMLS)

««««««««««««««««««««««««««««75

Phө lөc 1.b 76

1.6.1 Trong ngành công nghi͏p ô tô 76

1.6.2 Trong ngành công nghi͏SÿL͏n t͵ 77

1.6.3 7URQJQJjQKKjQJNK{QJYNJWUͭ 78

Phө lөc 2.Tiêu chuҭn ISO 286-1 79

Phө lөc 3 Các thông sӕ công nghӋ cӫa quá trình in 3D 80

TÓM T̶T LÝ L͒CH KHOA H͔C 82

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1 1.Công ngh͏ in 3D t͇ bào s͙ng [3] 2

+uQK;XK˱ͣng s͵ dͭng các công ngh͏ in 3D cͯDQăP>@ 7

+uQK1JX\rQOêSK˱˯QJpháp SLA [5] 71

+uQK1JX\rQOêSK˱˯QJSKiS6/6>@ 72

+uQK1JX\rQOêSK˱˯QJSKiS)'0>@ 73

+uQK1JX\rQOêSK˱˯QJSKiS/20>@ 75

+uQK1JX\rQOêSK˱˯QJSKiS'0/6>@ 76

Hình 1 8 Tͽ tr͕QJFiFOƭQKY͹c trong th͓ WU˱ͥQJLQ'«««««««««««« 9 Hình 1 9 Xe Urbee s̫n xṷt b̹ng công ngh͏ in 3D.[11]«««««««««« 77 Hình 1.10 In 3D m̩FKÿL͏n t͵.[12]«««««««««««««««««««« 78 Hình1.11 Ͱng dͭQJLQ'WURQJQJjQKÿ~F>@«««««««««««««« 11 +uQK4X\WUuQKÿ~FP̳u ch̫y s͵ dͭng công ngh͏ in FDM, v̵t li͏u in nh͹a 3/$««««««««««««««««««««««««««««««««««12 Hình 1.13 Quá trình x͵ lý b͉ m̿t sau khi in 3D.[26]«««««««««««« 18 Hình 1.14.Minh h͕a các thông s͙ nghiên cͱu.[27]««««««««««««« 22 +uQK*yFÿ͓QKK˱ͣng-so vͣi trͭc Z 24

Hình 2 2.Minh h͕Dÿ͡ dày lͣp.[28] 24

Hình 2 3.M͡t s͙ thông s͙ in FDM [28] 25

Hình 2 4.Minh h͕a các góc raster khác nhau [29] 26

+uQKĈ͓QKQJKƭDVDLO͏ch trung bình Ra [31] 27

+uQKĈ͓QKQJKƭDFKL͉u cao nh̭p nhô Rz [31] 27

+uQK'XQJVDLNtFKWK˱ͣc cͯa quá trình in 3D FDM.[33] 28

+uQK3K˱˯QJSKiSÿRWU͹c ti͇SD 0i\ÿROR̩i ti͇p xúc, b) Kính hi͋n vi nguyên t͵ l͹c [35] 30

+uQK3K˱˯QJSKiSÿRJLiQWL͇p: a) Giao thoa ánh sáng tr̷ng, b) Kính hi͋n vi laser [35] 30

+uQK0i\ÿRÿ͡ nhám lo̩i ti͇p xúc tr͹c ti͇p.[36] 31

+uQKD 7K˱ͣc c̿p, b) Panme [38] 32

Hình 2 12.M̳u th͵ d̩ng hình h͡p chͷ nh̵t 33

Hình 2 13.M̳u th͵ d̩ng hình thang.[4][39] 33

Hình 2 14.M̿WWU˱ͣc và m̿t trên cͯa m̳X³WUXQFKHRQ´>@ 34

Hình 2 15.M̳u th͵ ³WUXQFKHRQ´ÿ˱ͫc gá l̷SÿRÿ͡ nhám.[41] 35

Hình 2 16.Tiêu chu̱n ISO 286-1 [34] 79

Hình 3 1 Các m̳XÿR 41

Hình 3 2.B͙ trí thi͇t b͓ ÿRÿ͡ nhám b͉ m̿t 42

Hình 3 3 Các thông s͙ công ngh͏ cͯa quá trình in 3D trong ph̯n m͉m Cura 80

Hình 3 4 Quá trình in 3D (FDM) 81

Hình 4 1.D̩ng phân b͙ cͯa dͷ li͏Xÿ͡ nhám (Ra) 44

Hình 4 2.D̩ng phân b͙ cͯa dͷ li͏u chi͉u dài (L) 45

Hình 4 3.D̩ng phân b͙ cͯa dͷ li͏u chi͉u r͡ng (W) 45

Hình 4 4.D̩ng phân b͙ cͯa dͷ li͏u chi͉u cao (H) 46

Hình 4 5.MͱFÿ͡ ̫QKK˱ͧng cͯa các thông s͙ ÿ͇n c̭p quan h͏ GRG 53

Hình 4 6.MͱFÿ͡ ̫QKK˱ͧng cͯa các thông s͙ ÿ͇Qÿ͡ nhám Ra 54

Hình 4 7.MͱFÿ͡ ̫QKK˱ͧng cͯa các thông s͙ ÿ͇Qǻ/ 56

Hình 4 8.MͱFÿ͡ ̫QKK˱ͧng cͯa các thông s͙ ÿ͇Qǻ: 57

Hình 4 9.MͱFÿ͡ ̫QKK˱ͧng cͯa các thông s͙ ÿ͇Qǻ+ 58

+uQK6˯ÿ͛ m̿t c̷t cͯa 2 lͣp nh͹a in vͣLJyFÿ͓QKK˱ͣQJș 60

+uQKĈ͓nh h˱ͣng s̫n pẖmt trên bàn in.[44] 61

+uQKĈ̿FWtQKF˯K͕c ͧ các góc raster khác nhau.[45] 62

Bҧng 1 1 Thӕng kê các thông sӕ ҧQKKѭӣng và các giá trӏ WѭѫQJӭng 19

Bҧng 1 2 Tóm tҳt các thông sӕ quan trӑng và mӭFÿӝ ҧQKKѭӣQJÿӃn giá trӏ ÿiS ӭng 21

BҧQJ&iFSKѭѫQJSKiSÿRÿӝ nhám [35] 29

Bҧng 3 1.Các thông sӕ ÿѭӧc nghiên cӭu 37

Bҧng 3 2.BҧQJVRViQKFiFSKѭѫQJSKiSTX\KRҥch thӵc nghiӋm [42] 38

Bҧng 3 3.ThiӃt kӃ trӵFJLDRWKHRSKѭѫQJSKiS7DJKXFKL/ 39

Bҧng 3 4.ThiӃt bӏ/dөng cө thí nghiӋm trong nghiên cӭu 40

Bҧng 3 5.KӃt quҧ ÿRWKӵc nghiӋm 43

Bҧng 4 1.Bҧng xӱ lý sӕ liӋXNtFKWKѭӟc theo S/N 50

Bҧng 4 2.Giá trӏ chuҭn hóa & Bҧng 4 3.Giá trӏ chuӛi lӋFKǻoi 51

Bҧng 4 4.HӋ sӕ quan hӋ & Bҧng 4 5.Cҩp quan hӋ và xӃp hҥng 52

Bҧng 4 6.Phân tích ANOVA cho Cҩp quan hӋ-GRG 53

BҧQJ3KkQWtFK$129$FKRĈӝ nhám-Ra 53

BҧQJ3KkQWtFK$129$FKRǻ/ 55

Bҧng 3KkQWtFK$129$FKRǻ: 56

BҧQJ3KkQWtFK$129$FKRǻ+ 57

Bҧng 4 11.Tәng hӧp mӭc ҧQKKѭӣng cӫa các thông sӕ 58

Bҧng 4 12.KӃt quҧ thӵc nghiӋm kiӇm chӭng 62

'$1+6È&+&È&7Ӯ9,ӂ77Ҳ7

FDM: Fused Deposition Modeling

AM: Additive Manufacturing

6/$6\VWHP¶VWHUHR/LWKRJUDSK\$SSDUDtus

SLS: Selective Laser Sintering

3DP: Three Dimensional Printing

LOM: Laminated Object Manufacturing

DMLS: Direct metal laser sintering

ASTM: American Society for Testing Materials

MDF: Medium Density Fiberbroad

GRA: Grey Relational Analysis

GRG: Grey Relational Grade

ANOVA: Analysis of Variance

&+ѬѪ1*7Ә1*48$19ӄ&Ð1*1*+ӊ,1'

&KѭѫQJ Qj\ JLӟi thiӋu vӅ công nghӋ bӗL ÿҳp vұt liӋu (Additive

Manufacturing-AM) vӟi mӝt cái nhìn tәng quan, nҳPÿѭӧc nguyên lý tҥo sҧn phҭm,

FiFÿһFÿLӇm, khҧ QăQJӭng dөng cӫa các công nghӋ ÿһFWUѭQJWUrQWKӃ giӟi Cùng

vӟL ÿy Oj WuQK KuQK QJKLrQ Fӭu và phát triӇn công nghӋ bӗL ÿҳp vұt liӋu tҥi ViӋt

Nam, cө thӇ OjSKѭѫQJSKiS)'07ӯ ÿyÿѭDUDWtQKFҩp thiӃt cӫDÿӅ WjLÿӅ ra các

yêu cҫu thiӃt kӃ và chӃ tҥo thiӃt bӏ WKHRSKѭѫQJSKiSQj\

1.1 ĈӏQKQJKƭDYjFiFNKiLQLӋP

HiӋp hӝi vұt liӋu và thӱ nghiӋm Hoa KǤ (American Society for Testing

Materials - ASTM ÿmÿѭDUDPӝt khái niӋm rõ ràng vӅ công nghӋ bӗLÿҳp vұt liӋu:

³&{QJQJK͏ b͛Lÿ̷p v̵t li͏u là m͡t quá trình s͵ dͭng các nguyên li͏Xÿ͋ ch͇ t̩o

QrQP{KuQK'WK˱ͥng là ch͛ng tͳng lͣp nguyên li͏u lên nhau và quá trình này

WUiLQJ˱ͫc vͣi quá trình c̷t g͕t v̳QWK˱ͥQJGQJÿ͋ ch͇ t̩R[˱DQD\´>@ Có thӇ

thҩ\ÿk\OjPӝWSKѭѫQJSKiSVҧn xuҩWKRjQWRjQWUiLQJѭӧc so vӟLFiFSKѭѫQJSKiS

gia công hiӋn có- bҵng cách loҥi bӓ hoһc cҳt gӑWÿLPӝt phҫn vұt liӋu, nhҵPFyÿѭӧc

sҧn phҭm cuӕi cùng Còn vӟi công nghӋ bӗLÿҳp vұt liӋu, ta có thӇ coi nó là công

nghӋ tҥRKuQKQKѭÿ~FKD\pSNKX{QQKѭQJWӯ nhӳng nguyên liӋu riêng lҿ ÿӇ ÿҳp

dҫn thành sҧn phҭm cuӕi cùng

Tҥp chí The Engineer cӫa $QK ÿӏQK QJKƭD ³,Q ' Oj P͡t chu͟i các công

ÿR̩QNKiFQKDXÿ˱ͫc k͇t hͫSÿ͋ t̩o ra m͡t v̵t th͋ ba chi͉u Trong in ̭n 3D, các

lͣp v̵t li͏Xÿ˱ͫFÿ̷p ch͛QJOrQQKDXYjÿ˱ͫFÿ͓nh d̩QJG˱ͣi s͹ ki͋m soát cͯa máy

WtQKÿ͋ t̩o ra v̵t th͋&iFÿ͙LW˱ͫng này có th͋ có hình d̩ng b̭t kǤYjÿ˱ͫc s̫n

xṷt tͳ m͡t mô hình 3D ho̿c ngu͛n dͷ li͏XÿL͏n t͵ khác Máy in 3D là m͡t lo̩i

robot công nghi͏S´>@

Ngày nay, in 3D có thӇ tҥR UD ÿӗ vұt tӯ nhiӅu loҥi vұt liӋu bao gӗm nhӵa,

kim loҥi, gӕm sӭ, thӫy tinh, giҩy và thұm chí cҧ tӃ bào sӕng Các vұt liӋu này có thӇ

Gѭӟi dҥng bӝt, dây tóc, chҩt lӓng hoһc tҩm Vӟi mӝt sӕ kӻ thuұt, mӝt vұWÿѫQJLҧn

có thӇ ÿѭӧc in bҵng nhiӅu vұt liӋu và màu sҳc, và mӝt tác vө LQÿѫQOҿ thұm chí có

thӇ tҥo ra các bӝ phұn chuyӇQÿӝng kӃt nӕLQKѭEҧn lӅ, liên kӃt chuӛi hoһFOѭӟi)

Hình 1 1.Công ngh͏ in 3D t͇ bào s͙ng [3]

1.2 /ӏFKVӱFӫDF{QJQJKӋLQ'

Nhӳng mӕc quan trӑng trong lӏch sӱ công nghӋ in 3D [4]:

1ăP Quy trình sҧn xuҩWÿҳp dҫQÿѭӧc phát triӇn bӣi Charles Hull

1ăP &KDUOHV+XOOÿăQJNêEҧn quyӅn chiӃc máy tҥo vұt thӇ 3D bҵng công

nghӋ SLS và tӯ ILOHÿӏnh dҥQJ67/&KDUOHV+XOOÿһt tên cho công nghӋ cӫa mình là

Stereolithography, thành lұp công ty 3D System và phát triӇQ Pi\ LQ ' WKѭѫQJ

mҥLÿҫXWLrQÿѭӧc gӑi là Stereolithography Apparatus (SLA)

1ăP 3DSystem phát triӇn dòng sҧn phҭm SLA-ÿk\OjSKLrQEҧn máy in

'ÿҫXWLrQÿѭӧc giӟi thiӋXUDF{QJFK~QJ1ăP+mQJ6WUDWDV\VYj&{QJW\

3Dsystems lҫQÿҫu công bӕ nhӳng chiӃc máy sҧn xuҩWÿҳp dҫn

1ăP 5Dÿӡi công nghӋ SLS (Selective Laser Sintering), là công nghӋ in 3D

sӱ dөQJ FRQ OăQ ÿӇ dát mӓng nguyên liӋu ra thành các lӟS VDX ÿy [Ӄp chӗng và

dính chһt các lӟp lҥi vӟi nhau bҵng cách chiӃu tia laser vào

1ăP  &{QJ W\ 6WUDWDV\V WKѭѫQg mҥi hóa Công nghӋ ³0{ KuQK KyD Eҵng

SKѭѫQJSKiSQyQJFKҧy lҳQJÿӑQJ´(Fused deposition modeling - FDM) ÿѭӧc phát

triӇn bӣi S Scott Crump vào cuӕi nhӳQJQăP6WUDWDV\VEiQFKLӃc máy FDM

ÿҫXWLrQ³'0RGHOHU´QăP

1ăP 5Dÿӡi công nghӋ LOM (Laminated Object Manufacturing)ÿk\OjF{QJ

nghӋ in 3D sӱ dөng nhӳng vұt liӋu dӉ dàng dát mӓQJQKѭJLҩy, gӛ, nhӵD«

1ăP &{QJW\6ROLGVFDSHÿѭӧc thành lұSÿӇ chӃ tҥo ra dòng máy in 3D dӵa

trên công nghӋ in phun , máy có thӇ tҥo ra nhӳng sҧn phҭm nhӓ vӟi chҩWOѭӧng bӅ

mһt rҩW FDR &NJQJ WURQJ QăP Qj\ 9LӋn Công nghӋ Massachusetts Institute of

7HFKQRORJ\0,7 ÿăQJNêEҧo hӝ công nghӋ ³'LPHQVLRQDO3ULQWLQJWHFKQLTXHV

'3 ´

1ăP &{QJW\=&RUSRUDWLRQÿmPXDOҥi giҩ\SKpSÿӝc quyӅn tӯ 0,7ÿӇ sӱ

dөng công nghӋ 3DP và bҳWÿҫu sҧn xuҩt các máy in 3D

1ăP  Stratasys giӟi thiӋX GzQJ Pi\ LQ ' ´*HQLV\V´ &QJ QăP Qj\ =

&RUSRUDWLRQ FNJQJ JLӟi thiӋXGzQJ ³=Ǝ ' 6\VWHPV FNJQJ JLӟi thiӋu dòng máy

³$FWXDƎ7ӟi lúc này thì cөm tӯ ³0i\LQ'´ÿѭӧc sӱ dөng lҫQÿҫXWLrQÿӇ

chӍ nhӳng chiӃc máy tҥo mүu nhanh

1ăP Z Corporation giӟi thiӋXGzQJPi\6SHFWUXP=Ĉk\OjGzQJPi\LQ

'ÿҫu tiên tҥo ra nhӳng sҧn phҭm có nhiӅu màu sҳc chҩWOѭӧng cao

1ăP Dӵ án máy in 3D mã nguӗn mӣ ÿѭӧc khӣLÿӝng ± Reprap ± mөFÿtFKOj

tҥo ra nhӳng máy in 3D có thӇ sao chép chính bҧQ WKkQ Qy 1Jѭӡi ta có thӇ ÿLӅu

chӍnh hay sӱD ÿәL Qy W\ ê QKѭQJ SKҧL WXkQ WKHR ÿLӅu luұt GNU (General Public

Licence)

1ăP Phiên bҧQÿҫu tiên cӫD5HSUDSÿѭӧc phát hành Nó có thӇ sҧn xuҩWÿѭӧc

50% các bӝ phұn cӫDFKtQKPuQK1ăP2EMHW*HRPHWULHV/WGÿmWҥo ra cuӝc

cách mҥng trong ngành tҥo mүu nhanh khi giӟi thiӋX &RQQH[Œ Ĉk\ Oj FKLӃc

Pi\ÿҫu tiên trên thӃ giӟi có thӇ tҥo ra sҧn phҭm 3D vӟi nhiӅu loҥi vұt liӋu khác

nhau trong cùng 1 thӡLÿLӇm

1ăP Bҧn quyӅn vӅ công nghӋ ³0{KuQKKyDEҵQJSKѭѫQJSKiSQyQJFKҧy

lҳQJÿӑQJ´)'0 KӃt hҥn bҧo hӝ và chiӃc máy in 3D mã nguӗn mӣ ÿҫXWLrQUDÿӡi

1ăP Urbee - chiӃF[HKѫLQJX\rQPүXÿҫXWLrQÿѭӧc giӟi thiӋu Ĉk\OjFKLӃc

[Hÿҫu tiên trên thӃ giӟi mà toàn bӝ phҫn vӓ ÿѭӧc in ra tӯ máy in 3D Tҩt cҧ các bӝ

phұn bên ngoài, kӇ cҧ kính chҳQJLyÿӅXÿѭӧc tҥo ra tӯ máy in 3D Fortus khә lӟn

cӫa Stratasys

1ăP Organovo Inc mӝt công ty y hӑc tái tҥo nghiên cӭu troQJOƭQKYӵc in

3D sinh hӑFÿmF{QJEӕ viӋc chӃ tҥo ra hoàn chӍnh mҥFK PiXÿҫu tiên hoàn toàn

bҵng công nghӋ in 3D

1ăP 7KѭѫQJPҥLKyDPi\LQ'FiQKkQÿҫu tiên

1ăP Các bҵng sáng chӃ cho công nghӋ ³7KLrXNӃt lazer chӑn lӑF´(Selective

Laser Sintering - SLS) FNJQJEҳWÿҫu hӃt hҥn bҧo hӝ, tҥRFѫKӝi cho nhӳng sáng chӃ

mӟi phát triӇQ KѫQ Qӳa ngành sҧn xuҩW ÿҳp dҫn, mӣ ÿѭӡng cho mӝt thӡi kǤ phát

triӇn mҥnh mӁ cӫa ngành công nghiӋSQj\WURQJWѭѫQJODLJҫn

1ăP In 3D kim loҥLÿLӇm khӣLÿҫu cӫa nhӳng phát triӇn lӟn trong xây dӵng

và in sinh hӑc 3D Carbon 3D phát hành máy in 3D CLIP siêu nhanh mang tính

cách mҥng cӫa hӑ

1ăP Phòng thí nghiӋm cӫa Daniel Kelly thông báo có thӇ LQ'[ѭѫQJ

1ăP Các nhà nghiên cӭu tӯ Ĉҥi hӑc Khoa hӑc và Công nghӋ Pohang ӣ Hàn

QuӕFÿmF{QJEӕ sӵ phát triӇn cӫDGDQJѭӡi in 3D Hӑ tuyên bӕ in 3D mӝt làn da

dӵa trên collagen vӟi màng polycaprolactone (PCL) Sӵ phát triӇn thú vӏ này có thӇ

dүQÿӃn viӋFÿLӅu trӏ tӕWKѫQFKRFiFQҥn nhân bӏ bӓng và thӱ nghiӋm thuӕc trên da

1ăP *LDÿuQKÿҫu tiên chuyӇQÿӃn mӝt ngôi nhà in 3D.Ngôi nhà in 3D này

nҵm ӣ thành phӕ Nantes, Pháp

1ăP Adidas ra mҳt giày chҥy bӝ Futurecraft STRUNG vӟLÿӃ giӳDÿѭӧc in

1.3 ѬXÿLӇPYjKҥQFKӃFӫDF{QJQJKӋLQ'

In 3D có nhiӅXѭXÿLӇm so vӟLFiFSKѭѫQJSKiSWK{QJWKѭӡng Vӟi in 3D,

mӝWêWѭӣng có thӇ chuyӇn trӵc tiӃp tӯ mӝt tӋp tin trên máy tính cӫa nhà thiӃt kӃ tӟi

mӝt bӝ phұn hoàn chӍnh hoһc sҧn phҭm, có thӇ bӓ qua nhiӅXEѭӟc sҧn xuҩt truyӅn

thӕng (bao gӗm mua sҳm tӯng bӝ phұn, tҥo ra các bӝ phұn bҵng cách sӱ dөng

khuôn mүXJLDF{QJÿӇ khҳc các bӝ phұn tӯ khӕi vұt liӋu, hàn phҫn kim loҥi vӟi

nhau và lҳp ráp)

,Q'FNJQJFyWKӇ làm giҧPOѭӧng vұt liӋu bӏ lãng phí trong sҧn xuҩt và tҥo

ra các vұt thӇ khó hoһcvұt thӇ không thӇ sҧn xuҩt vӟi các kӻ thuұt truyӅn thӕng, bao

gӗm các vұt có cҩu trúc bên trong phӭc tҥSOjPWăQJÿӝ bӅn, giҧm trӑQJOѭӧng hoһc

WăQJFKӭFQăQJ

ѬXÿLӇm cӫa công nghӋ in 3D còn ӣ chӛ tҥo mүu nhanh Công nghӋ này có

sӵ Yѭӧt trӝi vӅ thӡi gian chӃ tҥo mӝt sҧn phҭm hoàn thiӋQ³1KDQK´ӣ ÿk\FNJQJFKӍ

là mӝt giӟi hҥQWѭѫQJÿӕL7K{QJWKѭӡQJÿӇ tҥo ra mӝt sҧn phҭm mӟi mҩt khoҧng

tӯ 3 ±72 giӡ, phө thuӝFYjRNtFKWKѭӟFYjÿӝ phӭc tҥp cӫa sҧn phҭm Có thӇ khoҧng

thӡi gian này có vҿ chұPQKѭQJ so vӟi thӡi gian mà các công nghӋ chӃ tҥo truyӅn

thӕQJ WKѭӡng mҩt tӯ nhiӅu tuҫQ ÿӃn nhiӅX WKiQJ ÿӇ tҥo ra mӝt sҧn phҭm thì nó

QKDQKKѫQUҩt nhiӅu Chính vì cҫn ít thӡLJLDQKѫQÿӇ tҥo ra sҧn phҭm nên các công

ty sҧn xuҩt tiӃt kiӋPÿѭӧc chi phí, nhanh chónJÿѭDUDWKӏ WUѭӡng nhӳng sҧn phҭm

mӟi

Ngày nay, công nghӋ in 3D phát triӇn rҩWÿDGҥng, vӟi mӛi sҧn phҭm 3D có

thӇ ÿѭӧc in ra vӟi nhiӅu loҥi vұt liӋu khác nhau, vұt liӋu dҥng khӕi, dҥng lӓng, dҥng

bӝt bөi Vӟi mӛi loҥi vұt liӋX FNJQJ Fy QKLӅX SKѭѫQJ WKӭc ÿӇ LQ QKѭ Vӱ dөng tia

laser, dөng cө cҳW ÿQ pS QKӵD « &iFK WKӭc in thì có in tӯ Gѭӟi lên, in tӯ ÿӍnh

xuӕng Gӑi là t̩o m̳u nhanh vì so vӟLFiFSKѭѫQJSKiSJLDF{QJFKӃ tҥo vұt thӇ

3D (mүX