Tәng quan vӅ sӵ phát triӇn cӫa công nghӋ in 3D
Công nghӋ In 3D
In 3D bҳWÿҫu vӟi mӝt tӋp tin kӻ thuұt sӕ bҳt nguӗn tӯ phҫn mӅm thiӃt kӃ hӛ trӧ bӣi máy tính (CAD) Mӝt khi thiӃt kӃ ÿѭӧc hoàn thành, nó phҧL ÿѭӧc xuҩt ra thành tұSWLQ67/FyQJKƭDOjWӋSWLQÿѭӧc dӏch sang thành vô sӕ các mһWYjÿӍnh cӫa tam giác TӋS67/VDXÿyVӁ ÿѭӧc cҳWWKjQKKjQJWUăP- ÿ{LNKLKjQJQJKuQ- các lӟp 2-D (Hình 1.1)
Hình 1.1: Hình ҧnh chӗng lӟSÿӇ tҥo hình 3D (Cyant, Inc)
0i\LQ'VDXÿyÿӑc các lӟp 2-D, và chҥy in tӯng lӟp, tӯng lӟp chӗng lên nhau, tҥo thành mӝt sҧn phҭm khӕi ba chiӅu Tҩt cҧ các tӋp thiӃt kӃ, bҩt kӇ công nghӋ LQ ' QjR ÿӅX ÿѭӧc cҳt thành tӯng lӟS WUѭӟF NKL LQ Ĉӝ dày lӟp in - kích WKѭӟc cӫa tӯng lӟp in - ÿѭӧF[iFÿӏnh mӝt phҫn bӣi công nghӋ, mӝt phҫn do vұt liӋu, và mӝt phҫQWKHRÿӝ phân giҧi và thӡi gian mong muӕn cӫa bҥn; các lӟp dày
SVTH: Nguyወዛዔc Hi 2 KѫQWѭѫQJÿѭѫQJYӟi thӡLJLDQLQQKDQKKѫQFiFOӟp mӓQJKѫQWѭѫQJÿѭѫQJYӟLÿӝ phân giҧi tӕWKѫQFKLWLӃt mӏQKѫQYjGRÿytWSKҧi xӱ lý sau khi in.
Công nghӋ sҧn xuҩt bӗLÿҳp
Nguyên tҳFFѫEҧn nhҩt, phân biӋt in 3D vӟi sҧn xuҩt truyӅn thӕng, là nó là mӝt quy trình sҧn xuҩt bӗLÿҳp In 3D là mӝWSKѭѫQJSKiSVҧn xuҩt hoàn toàn khác dӵa trên công nghӋ tiên tiӃn tҥo nên các bӝ phұn, tӯng lӟp bӗLÿҳp lên, trong các lӟp ÿӝ FKtQK[iFOjPPĈLӅu này vӅ FѫEҧn khác vӟi bҩt kǤ kӻ thuұt sҧn xuҩt truyӅn thӕng nào hiӋn có
Có mӝt sӕ hҥn chӃ ÿӕi vӟi sҧn xuҩt truyӅn thӕng, vӕn là dӵDWUrQODRÿӝng cӫDFRQQJѭӡLYjÿѭӧc làm bҵng tay hoһc máy móc Các công nghӋ Qj\ÿӅu là bӟt ÿLYұt liӋu tӯ mӝt khӕi lӟQĈӕi vӟi nhiӅu ӭng dөng, các quy trình thiӃt kӃ và sҧn xuҩt truyӅn thӕng gây ra rҩt nhiӅXNKyNKăQEDRJӗm công cө ÿҳt tiӅn, dөng cө sҧn xuҩt, và cҫn phҧi có dây chuyӅn lҳp ráp cho các bӝ phұn phӭc tҥp Ngoài ra, các quy trình sҧn xuҩt truyӅn thӕng, chҷng hҥQ QKѭ JLD F{QJ Fy WKӇ dүQ ÿӃn 90% khӕi Oѭӧng nguyên vұt liӋu bӏ OmQJSKt1Jѭӧc lҥi, in 3D là mӝt quá trình tҥRUDFiFÿӕi Wѭӧng trӵc tiӃp, bҵng cách thêm lӟp vұt liӋu theo nhiӅu cách khác nhau, tùy thuӝc vào công nghӋ ÿѭӧc sӱ dөng
Trong nhӳQJ QăP JҫQ ÿk\ F{QJ QJKӋ LQ ' ÿm WLӃn xa trong quá trình tҥo mүu và quy trình sҧn xuҩt công nghiӋp vì công nghӋ ÿmWUӣ nên dӉ tiӃp cұQKѫQÿӕi vӟi các công ty nhӓ và thұm chí cҧ cá nhân Khi các tұSÿRjQOӟQÿDTXӕc gia có quy mô và tiӅm lӵc kinh tӃ lӟn có thӇ sӣ hӳu mӝt máy in 3D, và các máy in 3D nhӓ KѫQ Fy NKҧ QăQJ NpP KѫQ Pӝt chút) bây giӡ có thӇ ÿѭӧc mua vӟL JLi Gѭӟi 500 86'ĈLӅXQj\ÿmJL~SFKRF{QJQJKӋ 'ÿѭӧc tiӃp cұn nhiӅXÿӕLWѭѫQJKѫQYjWӹ lӋ sӱ dөng tiӃp tөc nhân lên theo cҩp sӕ nhân, vӟi nhiӅu ngành nghӅ, hӋ thӕng, vұt liӋu và ӭng dөng mӟi cӫa công nghӋ in 3D.
Tәng quan vӅ in 3D FDM
Công nghӋ in 3D bҵQJ SKѭѫQJ SKiS )'0 )XVHG 'HSRVLWLRQ 0RGHOLQJ ÿѭӧc phát triӇn bӣL 6FRWW &UXPS Yj WKѭѫQJ Pҥi hóa tӯ QăP 7URQJ QKӳng
SVTH: Nguyወዛዔc Hi 3 QăPTXDQKXFҫu cho các bӝ phұn, mô hình chӭFQăQJOLrQWөc phát triӇn và công nghӋ Fused Deposition Modeling rҩt phù hӧp vӟi tҩt cҧ các yêu cҫu ngày nay
Công nghӋ tҥo in 3D bҵQJSKѭѫQJSKiS)'0FyWKӇ tҥo ra nhӳng sҧn phҭm phӭc tҥp mà các công nghӋ tҥo hình truyӅn thӕQJ NK{QJ OjP ÿѭӧc Nhӳng sҧn phҭm vӟi kӃt cҩu phӭc tҥp, nhӳng sҧn phҭm có các khoҧng rӛng bên trong vӟi vӓ ngoài kớn, nhӳng sҧn phҭm mang tớnh chҩt tӯXWѭӧQJô
Hình 1.2: Tҥo mүu phӭc tҥp bҵng công nghӋ FDM (Metalise, Inc)
Công nghӋ in 3D FDM còn có khҧ QăQJWҥo ra mүu vұt, bӝ phұn thay thӃ cho [ѭѫQJQJѭӡi, hӝp sӑ trong ngành y hӑc, nhӳng bӝ phұn hӛ trӧ FRQQJѭӡLQKѭWD\ giҧ, chân giҧÿӇ JL~SFRQQJѭӡi phөc hӗi chӭFQăQJ1Kӡ có tҥo mүu nhanh bҵng SKѭѫQJSKiSLQ')'0PjYLӋc liên kӃt các bӝ phұn hӛ trӧ chӭFQăQJFKRQKӳng QJѭӡi bӏ tai nҥn lao ÿӝng, tai nҥn giao thông trӣ nên dӉ dҥQJKѫQOjPFKRQJѭӡi sӱ dөng không bӏ ÿDX NKL OLrQ NӃt nhӳng bӝ phұn hӛ trӧ Ngoài ra, công nghӋ FDM còn tҥo ra nhӳng chi tiӃWQKѭKӝp sӑ[ѭѫQJWD\[ѭѫQJFKkQFiFEӝ phұQWUrQFѫ thӇ FRQQJѭӡLÿӇ phөc vө cho ngành giáo dөc y hӑc
Tӯ các dӳ liӋu CT hoһc MRI, dӳ liӋu sӁ ÿѭӧc xӱ OtVDXÿyÿѭDYjRPi\Wҥo mүu nhanh FDM sӁ tҥo ra các phҫn thay thӃ FKRFRQQJѭӡLQKѭ[ѭѫQJQKѭKӝp sӑ, UăQJKRһc nhӳng mô hình phөc vө cho viӋc hӑc tұp hay giáo dөc (chҷng hҥQQKѭ thұn), và các bӝ phұQ NKiF QKDX ÿѭӧc tҥo mүu bӣi nhӳng vұt liӋu màu sҳc khác nhau, tҥo nhӳng hình ҧnh trӵc quan trong ngành giáo dөc y hӑFWURQJFiFWUѭӡng y
&iFP{KuQKFѫTXDQWURQJFѫWKӇ FRQQJѭӡLÿӇ JL~SEiFVƭFKҭQÿRiQFiFWUѭӡng hӧp bӋnh tұWFNJQJQKѭ[iFÿӏnh, lӵa chӑQSKѭѫQJiQÿLӅu trӏ có lӧi nhҩWÿk\OjYҩn ÿӅ ÿѭӧc sӵ quan tâm rҩt lӟQWURQJQJjQK\NKRDĈӕi vӟi kӻ thuұt phөc hӗi chӭc QăQJF{QJQJKӋ in 3D tҥo ra các chi tiӃt giҧ ÿӇ phөc vө cho nhӳng nҥn nhân bӏ mҩt nhӳng bӝ phұn trong tai nҥn, vӟi thӡi gian phөc hӗi nhanh, tҥRKuQKÿӇ liên kӃt các bӝ phұn giҧ Yj Fѫ WKӇ ÿҧm bҧR ÿҥt mөF ÿtFK FKӭF QăQJ Pj NK{QJ OjP QJѭӡi sӱ dөng
+ Nguyên lý hoҥWÿӝng:
Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa máy in 3D công nghӋ FDM: Máy in 3D dùng công nghӋ FDM xây dӵng mүu bҵQJFiFKÿQ nhӵa nóng chҧy rӗi hoá rҳn tӯng lӟp tҥo nên cҩu trúc chi tiӃt dҥng khӕi Vұt liӋu sӱ dөng ӣ dҥng sӧLFyÿѭӡng kính tӯ 1.75 ± PPÿѭӧc dүn tӯ mӝt cuӝn tӟLÿҫXÿQPjFKX\ӇQÿӝQJÿLӅu khiӇn bҵQJÿӝQJFѫ servo Khi sӧLÿѭӧc cҩp tӟLÿҫXÿQQyÿѭӧc làm nóng VDXÿyQyÿѭӧFÿҭy ra qua YzLÿQOrQPһt phҷQJÿӃ
Trong máy in 3D (FDM) vұt liӋu nóng chҧ\ ÿѭӧF ÿҭ\ UD ÿҫX ÿQ VӁ di chuyӇn mӝt biên dҥQJ'Ĉӝ rӝng cӫDÿѭӡQJÿQFyWKӇ WKD\ÿәi trong khoҧng tӯ (tӯ PP ÿӃQ PP Yj ÿѭӧF [iF ÿӏnh bҵQJ NtFK WKѭӟc cӫa miӋQJ ÿQMiӋng cӫDYzLÿQNK{QJWKӇ WKD\ÿәi trong quá trình tҥo mүu, vì thӃ cҫn phân tích các mô hình tҥo mүXWUѭӟc khi chӑQYzLÿQWKtFKKӧp
Hình 1.3: Nguyên lý hoҥWÿӝng công nghӋ FDM [2]
Tӯ máy in 3D (FDM) lӟp vұt liӋu nóng chҧ\ ÿѭӧF ÿQ UD Qy QJXӝi nhanh trong khoҧQJVYjÿ{QJFӭng lҥi Khi mӝt lӟSÿѭӧc phӫ hoàn thành trên mһt phҷng thì sӁ di chuyӇn sang mӝt lӟp khác mӓQJ WK{QJ WKѭӡng tӯ 0,17PP ÿӃn PPYjTXiWUuQKÿѭӧc lһp lҥLFKRÿӃn khi tҥo xong sҧn phҭm
VӅ vұt liӋu tҥo mүX NKi ÿD Gҥng: Trong công nghӋ tҥo mүu nhanh FDM, ÿѭӡQJNtQKÿQUDWӯ vòi phun nҵm trong khoҧng 0,25-1mm, vì vұy hҫu hӃt các loҥi vұt liӋu nhiӋt dҿRÿӅu có thӇ dáp ӭQJÿѭӧc vӟi viӋFWKD\ÿәLNtFKWKѭӟc Ngoài ra, cùng mӝt loҥi vұt liӋX QKѭQJ Fy WKӇ sӱ dөng nhiӅu màu sҳF NKiF QKDX ÿӇ tҥo ra nhӳng chi tiӃt yêu cҫu nhiӅu màu sҳc Công nghӋ tҥo mүu nhanh FDM tҥRFѫWtQK tӕt cho vұt liӋu tҥo mүXOjQJX\rQQKkQFѫEҧn dүn ÿӃn sӵ phát triӇn nhanh chóng cӫa công nghӋ này, bӣLYuQyÿiSӭng tӕLÿDFiF\rXFҫXÿDGҥng cӫDQJѭӡi sӱ dөng vұt liӋu
Trong nhӳQJQăPTXDQKXFҫu cho các bӝ phұn, mô hình chӭFQăQJOLrQWөc phát triӇn và công nghӋ FDM rҩt phù hӧp vӟi các yêu cҫu ngày nay Công nghӋ FDM có thӇ tҥo ra nhӳng sҧn phҭm phӭc tҥp mà các công nghӋ tҥo hình truyӅn thӕQJNK{QJOjPÿѭӧc Nhӳng sҧn phҭm vӟi kӃt cҩu phӭc tҥp, nhӳng sҧn phҭm có
SVTH: Nguyወዛዔc Hi 6 các khoҧng rӛng bên trong vӟi vӓ ngoài kín, nhӳng sҧn phҭm mang tính chҩt tӯu WѭӧQJô
Giӟi thiӋu vӅ nhӵa PLA
Nhӵa PLA là gì?
Axit polylactic hoһc polylactic acid hoһc polylactide (PLA) là nhӵa polyester nhiӋt dҿo phân hӫy sinh hӑc có nguӗn gӕc tӯ các nguӗn tài nguyên tái tҥRQKѭWLQK bӝt ngô (ӣ Hoa KǤ và Canada), rӉ sҳn, khoai tây chiên hoһc tinh bӝt (chӫ yӃu ӣ châu Á) hoһc mía (ӣ phҫn còn lҥi cӫa thӃ giӟi)
Hình 1.4: Quá trình sҧn xuҩt và ӭng dөng nhӵa PLA [2]
Nhu cҫu nhӵa PLA sӁ phát triӇn rҩWQKDQKWURQJWѭѫQJODLYuWKkQWKLӋn môi WUѭӡQJDQWRjQFKRQJѭӡi sӱ dөng Vӟi yêu cҫu bҧo vӋ P{LWUѭӡQJQJj\FjQJWăQJ thì sҧn phҭm này sӁ ÿѭӧc sӱ ÿөng rӝQJUmLKѫQVӁ có nhiӅu chính sách hӛ trӧ ÿӇ vұt liӋXQj\ÿѭӧc ӭng dөng rӝQJUmLKѫQQӳa
7URQJÿӅ tài này, sӁ tұp trung chӫ yӃu vào các thông sӕ ÿQÿӇ ÿQVӧi nhӵa PLA, vì nó sӱ dөng tӟi 90% trong in3D
Hình 1.5: Tiêu thө nhӵa PLA nhӳQJQăPJҫQÿk\WUrQWKӃ giӟi [2]
Tính chҩt vұt liӋu
Do tính chҩWÿӕi xӭng bàn tay cӫa axit lactic, mӝt sӕ dҥng polylactide khác biӋt tӗn tҥi: poly-L-lactide (PLLA) là sҧn phҭm tӯ quá trình trùng hӧp L, L-lactide FzQ ÿѭӧc gӑi là L-lactide) PLA hòa tan trong dung môi clo, benzen nóng, tetrahydrofuran và dioxan
Hình 1.6: Cҩu tҥo hóa hӑc cӫa PLA [1] b Tính chҩWFѫKӑc và vұt lý
Các polyme PLA tӯ polyme thӫ\WLQKY{ÿӏQKKuQKÿӃn polyme bán tinh thӇ và tinh thӇ cao vӟi quá trình chuyӇn pha thӫ\ WLQK R& Yj FiF ÿLӇm nóng chҧy 130-180oC PLLA có nhiӋWÿӝ chuyӇn pha thӫy tinh 60±65 °C, nhiӋWÿӝ nóng chҧy 173± & Yj P{ ÿXQ NpR FăQJ ±16 MPa PLA chӏu nhiӋt có thӇ chӏX ÿѭӧc nhiӋt ÿӝ 110 °C Các tính chҩWFѫKӑFFѫEҧn cӫa PLA là giӳa các polystyrene và PET NhiӋWÿӝ nóng chҧy cӫa PLLA có thӇ WăQJOrQ-50 °C và nhiӋWÿӝ biӃn dҥng nhiӋt cӫa nó có thӇ WăQJ Wӯ khoҧQJ & OrQ ÿӃn 190 °C bҵng cách pha trӝn polymer vӟi PDLA (poly-D-lactide) PDLA và PLLA tҥo thành mӝt stereocomplex rҩWWKѭӡng xuyên vӟi sӵ kӃWWLQKWăQJOrQ6ӵ әQÿӏnh nhiӋWÿӝ ÿѭӧc tӕLÿDKyDNKL sӱ dөng hӛn hӧSQKѭQJQJD\Fҧ ӣ nӗQJÿӝ thҩSKѫQ±10% PDLA, vүn còn mӝt sӵ cҧi thiӋQÿiQJNӇ7URQJWUѭӡng hӧp sau, PDLA hoҥWÿӝQJQKѭPӝt tác nhân tҥo mҫPGRÿyOjPWăQJWӕFÿӝ kӃt tinh Phân hӫy sinh hӑc cӫa PDLA chұPKѫQVR vӟL 3/$ GR ÿӝ kӃW WLQK FDR KѫQ FӫD 3'/$ &iF P{ ÿXQ Xӕn cӫD 3/$ FDR KѫQ polystyrene và PLA có khҧ QăQJFKӏu nhiӋt tӕt
Mӝt sӕ công nghӋ QKѭ ӫ, thêm chҩt tҥo mҫm, tҥo thành vұt liӋu tәng hӧp bҵng sӧi hoһc hҥt nano, mӣ rӝng chuӛi và giӟi thiӋu các cҩu trúc liên kӃWQJDQJÿm ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ WăQJFѭӡng tính chҩWFѫKӑc cӫa các polyme PLA Axit polylactic
SVTH: Nguyወዛዔc Hi 9 có thӇ ÿѭӧc xӱ lý giӕQJQKѭKҫu hӃt nhӵa nhiӋt dҿo thành sӧi (ví dө, sӱ dөng quy trình kéo sӧi nóng chҧy truyӅn thӕng) và màng PLA có các tính chҩWFѫKӑFWѭѫQJ tӵ QKѭ3(7(QKѭQJFyQKLӋWÿӝ sӱ dөng liên tөc tӕLÿDWKҩSKѫQÿiQJNӇ VӟLQăQJ Oѭӧng bӅ mһt cao, PLA có khҧ QăQJLQGӉ dàng làm cho nó ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong in 3-'Ĉӝ bӅn kéo cho PLA in 3-'ÿmÿѭӧF[iFÿӏQKWUѭӟFÿy
Ngoài ra còn có nhiӅu (L-lactide-co-D, L-lactide) (PLDLLA) - ÿѭӧc sӱ dөng làm giàn giáo PLDLLA / TCP cho kӻ thuұW[ѭѫQJ c Hàn dung môi
PLA có thӇ ÿѭӧc hàn dung môi bҵng cách sӱ dөng dichloromethan.
Ӭng dөng cӫa nhӵa PLA
PLA có thӇ ÿѭӧc xӱ lý bҵQJFiFKpSÿQQKѭLQ' pSSKXQÿ~FWKjQKWҩm phim và màng mӓng và kéo sӧi, cung cҩp truy cұp vào nhiӅu loҥi vұt liӋu PLA ÿѭӧc sӱ dөng làm vұt liӋXFKRFiFPi\LQ'ÿѭӧc chӃ tҥo bҵng sӧi nóng chҧ\ÿӇ bàn (ví dө: RepRap) Các chҩt rҳn in PLA có thӇ ÿѭӧc bӑc trong các vұt liӋX ÿ~F giӕQJQKѭWKҥFKFDRVDXÿyÿӕWFKi\WURQJOzQXQJÿӇ có thӇ lҩSÿҫy khoҧng trӕng kӃt quҧ bҵng kim loҥi nóng chҧ\ĈLӅXQj\ÿѭӧc gӑLOjÿ~F3/A chҧy", mӝt loҥi ÿ~FPүu chҧy
Hình 1.7: Cuӝn nhӵa PLA và các sҧn phҭm in 3D FDM tӯ nhӵa PLA
Có khҧ QăQJ SKkQ Kӫy thành axit lactic vô hҥL 3/$ ÿѭӧc sӱ dөQJ QKѭ Yұt cҩy ghép y tӃ Gѭӟi dҥQJQHRÿLQKYtWÿƭDJKLPTXHYjOѭӟi Tùy thuӝc vào tӯng loҥi cө thӇ, nó tӵ hӫ\ErQWURQJFѫWKӇ WURQJYzQJWKiQJÿӃQQăP6ӵ suy thoái dҫn dҫn này là mong muӕQÿӕi vӟi mӝt cҩu trúc hӛ trӧ, bӣi vì nó dҫn dҫn chuyӇn tҧi tӟLFѫWKӇ (ví dө xѭѫQJNKLNKXYӵFÿyOjQKOҥLĈһFWtQKÿӝ bӅn cӫa cҩy ghép PLA Yj3//$ÿѭӧc ghi nhұn rõ ràng
3/$FNJQJFyWKӇ ÿѭӧc sӱ dөQJQKѭPӝt vұt liӋXÿyQJJyLFyWKӇ phân hӫy, hoһFÿ~FpSSKXQKRһc bên thành sӧL/\YjW~Lÿmÿѭӧc làm tӯ vұt liӋu này Vӟi dҥng tҩm phim, nó co lҥi khi gia nhiӋWYjÿѭӧc sӱ dөng trong các ӕng co Nó rҩt hӳu ích cho sҧn xuҩWEDREuÿӵng dҥng rӡi, túi chҩt thҧi, bao bì thӵc phҭm, và bӝ ÿӗ ăQ dùng mӝt lҫn Ӣ dҥng sӧi và vҧi không dӋW 3/$ FNJQJ Fy QKLӅu công dөng tiӅm QăQJYtGө QKѭYҧi nhӗLÿӋm, quҫn áo dùng mӝt lҫn, mái hiên, sҧn phҭm vӋ sinh phө nӳ và tã lót Nhӡ khҧ QăQJWѭѫQJWKtFKVLQKKӑc và khҧ QăQJSKkQKӫy sinh hӑc
SVTH: Nguyወዛዔc Hi 11 cӫD Qy 3/$ FNJQJ ÿm WuP WKҩy nhiӅu sӵ TXDQ WkP QKѭ Pӝt giàn giáo polymer cho mөFÿtFKSKkQSKӕi thuӕc
Có 2 loҥLPi\ÿQFKtQKOjGҥng dành cho cá nhân vӟi giá thành thҩp, và loҥi công nghiӋSÿӇ ÿѭDYjRVҧn xuҩt hàng loҥt
0i\ÿQVӧi nhӵDÿӇ bàn sӱ dөng cho mөFÿtFK',IJF@ (4.25)
[ࢽd]: ӭng suҩt dұp cho phép, tra bҧng 9.5[1]: [ࢽd] = 150 MPa
Dung sai lҳp ghép cӫa then vӟi trөc, chӑn: N9/ h9
Dung sai lҳp ghép cӫa then vӟi nӕi trөc, chӑn: Js9/ h9
Chӑn khӟp nӕi trөFÿƭDFKRÿӝQJFѫYjWUөFYtWÿQ
Hình 4.22: Các loҥi khӟp nӕi trөFÿƭD
Nӕi trөFÿmLEDRJӗPKDLÿƭDFyPD\ѫPӛLÿƭDOҳSOrQÿRҥn cuӕi cӫa mӛi trөc bҵng mӕi ghép then Hai nӱa cӫD ÿƭD ÿѭӧc nӕi vӟi nhau bҵng mӕi ghép bulong
%XORQJÿѭӧc lҳp có khe hӣ hoһc không có khe hӣ0RPHQÿѭӧc truyӅn tӯ ÿƭDQj\ VDQJÿƭDNKiFQKӡ lӵc ma sát sinh ra trên mһWJKpSKDLÿƭDGROӵc xiӃt bulong gây nên Ӭng dөng cӫa khӟp nӕLÿƭD
- KӃt nӕi các trөc truyӅQÿӝng quay
- Sӱ dөng cho các loҥLPi\EѫPO\WkPWUөc rӡi
- Sӱ dөng kӃt nӕi các trөc truyӅQÿӝng trong các loҥi máy in offset
- Khӟp nӕLÿƭDOҳp cho các hӋ thӕng nâng, hҥ
- KӃt nӕi truyӅQÿӝng giӳDÿӝQJFѫYjFiFFiQKTXҥt hӗ nuôi tôm
- Và rҩt nhiӅu các ӭng dөng khác trong các ngành công, nông nghiӋp ѬXÿLӇm cӫa khӟp nӕLÿƭDÿ{LVRYӟi các loҥi khác:
- Có khҧ QăQJÿjQKӗi tӕWYjÿһc biӋt chӏXÿѭӧc mӝt giӟi hҥn rӝng các trөc có ÿӝ sai lӋFKNK{QJÿӗng tâm khi quay)
- ĈDGҥng vӅ kích cӥ và vұt liӋu tùy theo yêu cҫu cӫa tӯng ӭng dөng cө thӇ
- Sӱ dөng khӟp nӕLÿƭDÿ{LGӉ dàng lҳp ráp, bҧo trì, bҧRGѭӥng nhӡ cҩu tҥo ba ÿRҥn, tinh giҧm nhiӅu thӡi gian mӛi khi bҧo trì
- Chi phí mua sҧn phҭm không quá cao, giҧPÿѭӧc nhiӅu chi phí mà vүQÿiS ӭng tӕt các ӭng dөng
Tra bҧng: Chӑn d = 40 mm theo dãy 1, và [T] = 250 Nm
Và chӑn lҳp vӟi bulong có khe hӣ
D0Ĉѭӡng kính vòng tròn qua tâm các bulong; D0 = 110 mm
Z: Sӕ Oѭӧng bulong, Z = 4 f: HӋ sӕ ma sát, lҩy tӯ 0,15 ÷ 0,2 ta chӑn f = 0,5
Bҧng 4.9: Ӭng suҩt kéo có thӇ chӑn Ĉѭӡngkính 12 18 24 >30
V = 1693 N, lӵc xiӃt bulong cҫn thiӃt d ' 4 PPÿѭӡng kính trong cӫa bulong
Bҧng 4.10: tFKWKѭӟc nӕi trөFÿƭDÿmFKӑn
40mm 140mm 110mm 160mm 11mm 4 0,39
Tính toán lӵa chӑn các thiӃt bӏ ÿLӅu khiӇn: a) ĈLӅu khiӇn nhiӋWÿӝ:
Bҧng 4.11: Thông sӕ cӫa bӝ ÿLӅu khiӇn nhiӋWÿӝ REX-C100 ĈһFÿLӇm chung:
- Bӝ ÿLӅu khiӇn nhiӋW ÿӝ REX-C100 có chӭF QăQJ Wӵ ÿLӅu chӍnh PID NpS ÿLӅu khiӇn nhiӋWÿӝ 3,'ÿiSӭng tӕFÿӝ cao ÿӇ QKDQKFKyQJÿҥt ÿѭӧc giá trӏ mong muӕn, ÿLӅu khiӇn PID ÿiSӭng tӕFÿӝ chұm nhҵm giҧm thiӇXÿӝ vӑt FKRGWtQKÿiSӭng FyKѫLFKұm
- 7tQKQăQJFҧnh bҧo quá nhiӋt, cҧQKEiRÿӭt vòng lһp
- Bӝ ÿLӅu khiӇn nhiӋWÿӝ REX-C100 có khҧ QăQJ VDROѭXEӝ nhӟ:
+ ThӡLJLDQOѭXWUӳ dӳ liӋXQăP
- Ӭng dөng bӝ ÿLӅu khiӇn nhiӋW ÿӝ REX-C100: Sӱ dөQJ ÿӇ ÿLӅu khiӇn nhiӋW ÿӝ trong các lò nhiӋWPi\ÿ~FQKӵa, công nghiӋp giҩy, gӛ, hóa chҩt, linh kiӋQÿLӋn tӱ, chӃ biӃn thӵc phҭm b) ĈLӋn trӣ sӭ:
Hình 4.24: ĈLӋn trӣ vòng sӭ có lӟp cách nhiӋt bӑc ӣ ngoài
Hình 4.25: Các thông sӕ hình hӑFÿLӋn trӣ gia nhiӋt
Lӵa chӑQÿLӋn trӣ vòng sӭ FKRPi\ÿQQKӵa vì:
- Chi phí vұn hành thҩp vì cách nhiӋt cao, nhiӋt ít thoát ra ngoài không khí và cҫn ít công suҩWÿӇ duy trì nhiӋWÿӝ cӫa thùng, nên hiӋXQăQJFDR
- $QWRjQFKRQJѭӡi vұQKjQKYuÿLӋn trӣ sӭ ÿѭӧc bӑc bӣi mӝt lӟp mica cách nhiӋWErQQJRjLFzQÿѭӧc bӑc them mӝt vòng thép không gӍ
- Tuәi thӑ hoҥWÿӝng cao, vұt liӋu chӏXÿѭӧc nhiӋWÿӝ hoҥWÿӝng lӟn
- Linh hoҥt, dӉ tháo lҳp và sӱa chӳa
- DӉ bҧo trì và thay thӃ ÿѭӧc
+ Chӫ yӃXGQJWURQJFiFPi\ÿQÿ~FYjFiFORҥLPi\NKiFô
+ NhiӋW ÿӝ hoҥt ÿӝng tӟi 550ºC, công suҩt trên bӅ mһt lӟn nhҩt 8W/cm 2 ĈһFÿLӇm là nóng nhanh, hiӋu quҧ cao, tiӃt kiӋPQăQJOѭӧQJÿiQJ kӇ (giҧPQăQJOѭӧng tiêu thө), chӕQJăQPzQӣ nhiӋWÿӝ cao, tuәi thӑ cao, là mӝt trong nhӳQJÿLӋn trӣ tӕt nhҩWFKRPi\PyFÿQQKӵa, máy ép phun nhӵa, máy móc sӧi hóa hӑc
Relay rҳQ 665 )RWHN 0DGH LQ 7DLZDQ ÿѭӧc gӑi là Relay bán dүn SSR (Solid State 5HOD\ ÿk\ Oj Pӝt loҥi relay trҥng thái rҳn (hay gӑi tҳt là Relay rҳn) ÿѭӧc sӱ dөng rҩt phә biӃQ5HOD\665WKѭӡQJÿѭӧc thiӃt kӃ QKѭPӝt công tҳc bұt tҳWÿѫQJLҧn vӟLÿҫu cӵc nguӗQYjÿҫu cӵc tҧi, chuyӇQÿәi khi tín hiӋXÿLӅu khiӇn ErQQJRjLÿѭӧc chuyӇn ÿӃn relay qua mӝWÿҫu cӵc khác Khi có tín hiӋu viӋc chuyӇn ÿәi xҧy ra rҩt nhanh và tҧL ÿѭӧc cҩp nguӗQ WKѭӡng sӱ dөng bҵng bóng bán dүn công suҩt Mosfet
ThiӃt kӃ và chӃ tҥo hoàn chӍQKPi\ÿQVӧi nhӵa
Hình 4.29: Hình thӵc tӃ cӫDPi\ÿQQKӵa
&+ѬѪ1* ĈÈ1+ GIÁ CHҨ7/ѬӦNG SӦI NHӴA
5.1 ĈiQKJLiVѫEӝ ÿӇ tìm thông sӕ thӵc nghiӋm
Do nhiӋWÿӝ NKLÿQNKiTXDQWUӑQJYjPi\ÿѭӧc chӃ tҥo riêng nên mӝt sӕ thông sӕ tham chiӃu ngoài thӏ WUѭӡng có thӇ sai khác, vì vұy kiӇm tra nhanh vùng nhiӋWÿӝ phù hӧSWUѭӟFNKLÿiQKJLiFKLWLӃt các thông sӕ khác
Bҧng 5.1: Bҧng nhiӋWÿӝ mà máy có thӇ tҥo hình tӕt
Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Ĉѭӡng kính sӧi nhӵa PLA (mm)
Hình 5.1: Khi nhiӋWÿӝ quá cao, nhӵa sӁ bӏ vón cөc
Hình 5.2: Sҧn phҭPÿҥt vӟi nhiӋWÿӝ hӧp lý 5ĈRÿӝ bӅn kéo:
- 3KѭѫQJSKiSthӱ kéo Nhӵa - Tiêu chuҭn ASTM D638:
- Theo tiêu chuҭn ASTM D638, mүXÿѭӧFÿһt trên ngàm thӱ kéo cӫa máy kéo nén vҥQQăQJVDXÿyPүu thӱ ÿѭӧFNpRFKRÿӃQNKLÿӭt
- 3KѭѫQJSKiS[iF ÿӏnh lӵFNpRÿӭWÿӝ bӅn kéo cӫa nhӵa theo tiêu chuҭn ASTM D638
Hình 5.3: Các mүu kiӇPWUDÿӝ bӅn kéo theo tiêu chuҭn ASTM D638-10
Ta chӑn mүX7\SHÿӇ làm mүu thӱYuNtFKWKѭӟc phù hӧp vӟi khә in cӫa máy in 3D thông dөng và tiӃt kiӋm vұt liӋu nhҩt
Hình 5.4: ThiӃt kӃ mүu thӱ ASTM D638-10 Type IV
- Theo tiêu chuҭn ASTM D638, mүXÿѭӧFÿһt trên ngàm thӱ kéo cӫa máy kéo nén vҥQQăQJVDXÿyPүu thӱ ÿѭӧFNpRFKRÿӃQNKLÿӭWĈӕi vӟi ASMT D638, tӕFÿӝ thӱ ÿѭӧc xác ÿӏnh tùy thuӝFYjRÿһc tính vұt liӋu Dөng cө ÿRJLmQGjLÿѭӧc dùng ÿӇ [iFÿӏQKÿӝ JLmQGjLYjWtQKWRiQP{ÿXQNpR
Thӱ nghiӋm kéo plastic theo tiêu chuҭn ASTM D638 là tiêu chuҭn phә biӃn ÿӇ [iFÿӏQKÿһFWtQKFѫOêFӫa vұt liӋX$670'ÿѭӧc chuҭn bӏ bҵng cách tác dөng lӵc kéo lên mүu thӱ YjÿRFiFWtQKFKҩt khác nhau cӫa mүu thӱ khi chӏu ӭng suҩt MһF G $670 ' ÿR QKLӅu thuӝF WtQK ÿӝ bӅQ NpR NKiF QKDX QKѭQg phә biӃn nhҩt vүn là:
- Ĉӝ bӅn kéo ± mӭc lӵc có thӇ ÿѭӧc áp dөng cho nhӵDWUѭӟc khi nó bӏ phá vӥ
- 0{ÿXQNpR± bao nhiêu vұt liӋu có thӇ biӃn dҥQJNpRGjLÿӇ ÿiSӭng vӟi FăQJWKҷQJWUѭӟc khi nó mang lҥL0{ÿXQOjPӝWSKpSÿRÿӝ cӭng cӫa vұt liӋu
- Ĉӝ giãn dài ± sӵ WăQJFKLӅu dài cӫDWKѭӟFÿRVDXNKLFKLDFKRFKLӅu dài cӫa WKѭӟFÿREDQÿҫXĈӝ giãn dài lӟQKѫQFKRWKҩ\ÿӝ dҿRFDRKѫQ
- Tӹ lӋ cӫa Poisson ± mӝWSKpSÿRPӕi quan hӋ giӳa cách thӭc và cách vұt liӋu ÿѭӧc kéo dài và làm thӃ nào nó mӓQJÿLWURQJTXá trình kéo dài
Có rҩt nhiӅX SKѭѫQJ SKiS WKӱ nghiӋm khác nhau cho vұt liӋu plastic Tiêu chuҭn ASTM D638 chӍ áp dөng cho mүu nhӵDFyÿӝ dày tӯ PPÿӃn 14 mm NӃu mүu thӱ nghiӋm là mӝt mҧQKFyÿӝ dày nhӓ KѫQPPWKuVӱ dөng tiêu chuҭn khác là ASTM D882 NӃu bҥn thӱ nghiӋm vӟi vұt liӋX ÿjQ Kӗi, thì sӱ dөng tiêu chuҭn
$670'&iFSKѭѫQJSKiSQj\FyWKӇ tìm thҩy trong các mô-ÿXQӭng dөng cӫa Bluehill Universal ± phҫn mӅm phù hӧp vӟi hҫu hӃt các tiêu chuҭn ISO và ASTM.
Quá trình thӵc nghiӋm
Các công cө thӵc hiӋn thӵc nghiӋm
Phҫn mӅm thiӃt kӃ mүu test: Autodesk Fusion 360 Persional
.tFKWKѭӟc bàn in 214mm x 214mm x 220mm
.tFKWKѭӟc máy 300x300x300 mm Ĉӝ chính xác layer 0.05mm
Vұt liӋXLQÿѭӧc PLA, ABS ĈѭӡQJNtQKÿҫXÿQ 0.4mm
Gia nhiӋWÿҫXÿQWӕLÿD ÿӝ
Gia nhiӋt bàn in tӕLÿD ÿӝ
Hình 5.7: 0i\LQ'PD[3GQJÿӇ in mүu test
Máy kiӇPWUDÿӝ bӅn kéo Olsen
Hình 5.8: 0i\GQJÿӇ kiӇPWUDÿӝ bӅn kéo Thông sӕ kӻ thuұt:
- Khoҧng cách giӳa 2 cӝt: 410 mm
- +jQKWUuQKÿҫXWUѭӧt lӟn nhҩt: 1090 mm
- TӕFÿӝ kiӇm tra: tӯ 0.001 tӟi 1000 mm/phút vӟi lӵc tӯ 0-10kN
- TӕFÿӝ kiӇm tra: tӯ 0.001 tӟi 500 mm/phút vӟi lӵc tӯ 10-25kN
- Khoҧng lӵc làm viӋFÿӃn 100% lӵc tҥi load cell
- Ĉӝ phân giҧi dӏch chuyӇQȝP
- Khҧ QăQJWUӣ vӅ vӏ WUtEDQÿҫu: 0.001 - 1000 mm/phút
- TrӑQJOѭӧng: 130 Kg
Tҥo mүu Test
Sӱ dөng máy in 3D tiêu chuҭn 3Dmax P200 ÿӇ in mүu test (ASTM D638-10 TypeIV) tӯ các sӧi nhӵDÿѭӧFÿQ7Kӡi gian in mӝt mүu (iQÿһc 100%) khoҧng 30 phút
Hình 5.9: Sӱ dөQJPi\LQ'PD[ÿӇ in mүu test tӯ sӧi nhӵDÿѭӧFÿQ
Lһp lҥi cho 8 mүu còn lҥi Ta có tәng cӝng 9 mүu
Hình 5.10: Các mүXÿѭӧFÿiQKVӕ YjÿѭӧFPDQJÿLNLӇm tra
KiӇPWUDÿӝ bӅn kéo cӫa tӯng mүu
Bҧng thông sӕ chi tiӃWErQGѭӟi
Stt NhiӋWÿӝ 0 C TӍ lӋ trӝn phө gia %
Hình 5.11: Tҧi tӕLÿDWUrQPүu thӱ WUѭӟc khi mүu bӏ ÿӭt
5.4 Phân tích SKѭѫQJVDL ÿӇ ÿiQKJLiWKӵc nghiӋm
3KkQ WtFK SKѭѫQJ VDL WURQJ WLӃng Anh là Analysis of Variance; viӃt tҳt là ANOVA
3KkQ WtFK SKѭѫQJ VDL $129$ Oj Pӝt công cө SKkQ WtFK ÿѭӧc sӱ dөng trong thӕng kê phân tách biӃn thiên quan sát tәng hӧSÿѭӧc tìm thҩy bên trong mӝt tұp dӳ liӋu chia thành hai phҫn: các yӃu tӕ hӋ thӕng và các yӃu tӕ ngүu nhiên
Các yӃu tӕ hӋ thӕng có ҧQKKѭӣng thӕQJNrÿӃn tұp dӳ liӋXÿmFKRWURQJNKL các yӃu tӕ ngүu nhiên thì không Các nhà phân tích sӱ dөng thӱ nghiӋP$129$ÿӇ [iFÿӏnh ҧQKKѭӣng cӫa các biӃQÿӝc lұSÿӕi vӟi biӃn phө thuӝc trong nghiên cӭu hӗi qui
&iFSKѭѫQJSKiSWKӱ nghiӋPWYj]ÿѭӧc phát triӇn trong thӃ kӍ ÿmÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ phân tích thӕQJNrFKRÿӃQQăPNKL5RQDOG)LVKHUWҥRUDSKѭѫQJ pháp SKkQWtFKSKѭѫQJVDL$129$FzQÿѭӧc gӑLOjSKkQWtFKSKѭѫQJVDL)LVKHU nó là phҫn mӣ rӝng cӫa các kiӇPÿӏnh t và z
Sӱ dөng phҫn mӅP PLQLWDE ÿӇ tính toán các giá trӏ Nhұp các giá trӏ thӵc nghiӋm vào phҫn mӅm và xuҩt các biӇXÿӗ cҫn tính toán
Hình 5.12: Bҧng thông sӕ ÿѭӧc nhұp trên minitab
Bҧng 5.4: Phân tích các biӃn
Source DF Adj SS Adj MS F-Value P-Value
Bҧng 5.5: MӭFÿӝ biӃQÿӝng cӫa tұp dӳ liӋu
Term Coef SE Coef T-Value P-Value VIF
3KѭѫQJWUuQKKӗLTX\ test = 98.9 - 0.353 Nhiet do + 0.868 Ti le - 0.223 Toc do
Hình 5.13: BiӇXÿӗ phân bӕ cӫDÿӝ bӅn kéo
Hình 5.14: ҦQKKѭӣng cӫa các thông sӕ ÿҫXYjROrQÿӝ bӅn kéo
Hình 5.15: 7iFÿӝng qua lҥi giӳa các thông sӕ thӵc nghiӋm
KӃt luұn
DӵDYjRSKѭѫQJWUuQKKӗi quy và biӇXÿӗ ta có thӇ thҩy là mүu sӕ 6 vӟi tӍ lӋ pha trӝn lӟn nhҩt và mӭc nhiӋWÿӝ thҩSFyÿӝ bӅn kéo là tӕt nhҩt
Và mүu 7 vӟi tӍ lӋ pha trӝn thҩp nhҩt và nhiӋWÿӝ cao nhҩWFyÿӝ bӅn kéo là thҩp nhҩt
9jWXkQWKHRSKѭѫQJWUuQKKӗLTX\ÿѭӧc tính toán test = 98.9 - 0.353 Nhiet do + 0.868 Ti le - 0.223 Toc do
Hình 5.16: BiӇXÿӗ kiӇPWUDÿӝ bӅn kéo cӫa mүu sӕ 7
&+ѬѪ1* BҦ2'ѬӤ1*0ẩ