NGHIÊN cứu THIẾT kế hệ THỐNG tạo mẫu NHANH SLS THEO mô ĐUN

M căl c ωh ng T NG QUAN .1 1.1 T ng quan tình hình nghiên c u, k t qu nghiên c u vƠ ngoƠi n ớc đƣ vông b 1.1.1 Đặt v n đề 1.1.2 ωông ngh t o m u nhanh .1 1.1.2.1 u, nh c m c a ph ng pháp SLS 1.1.2.2 V t li u vƠ s n phẩm t o từ công ngh SLS 1.1.3 Khái ni m thi t k s n phẩm theo môđun 1.1.4 Tình hình nghiên c u 1.1.4.1 Trong n ớc .5 1.1.4.2 NgoƠi n ớc .9 1.2 M c đích vƠ Ủ nghĩa c a đề tƠi 10 1.2.1 M c đích c a đề tƠi .10 1.2.2 ụ nghĩa c a đề tƠi 10 1.2.2.1 ụ nghĩa công ngh 10 1.2.2.2 ụ nghĩa kinh t .11 1.2.2.3 ụ nghĩa xƣ h i .11 1.3 Đ i t 1.4 Ph ng vƠ ph m vi nghiên c u c a đề tƠi .11 ng pháp nghiên c u .11 1.5 K t c u c a lu n văn 12 ωh ng ω S Lụ THUY T 13 2.1 Nguyên lỦ lƠm vi c c a thi t b 13 viii 2.2 Các Patent liên quan 14 2.2.1 Patent US 4,863,538 14 2.2.2 Patent s 5,658,412 .15 2.2.3 Patent s 6,215,093 .15 2.2.4 Patent s 6,554,600 .16 2.2.5 Patent s 5,430,666 .16 2.2.6 Patent s 5,427,733 .17 2.3 M t s máy t o m u nhanh SLS th tr ng 18 2.3.1 H th ng Sinterstation HiQ c a 3D Systems 18 2.3.2 Máy Sinterstation .19 2.3.3 Máy HRPS-IV Trung Qu c .20 2.4 Nghiên c u y u t nh h ng trình t o m u nhanh SLS 20 2.4.1 nh h ng c a vi c gia nhi t đ n ch t l ng c a s n phẩm 20 2.4.2 nh h ng c a t c đ quét đ n kh thiêu k t v t li u .22 2.4.3 nh h ng đ dƠy c a lớp b t thiêu k t 23 2.5 Nguyên t c thi t k t s n phẩm theo môđun .25 2.5.1 Ph ng pháp phơn tích s n phẩm 26 2.5.2 Ph ng pháp phơn lo i 27 2.6 Phơn tích đ i t ng thi t k 32 2.6.1 Nguyên li u b t thiêu k t 32 2.6.2 M u sau gia công 33 2.7 Ph ng án thi t k s b .33 2.7.1 S đ đ ng c a máy t o m u nhanh SLS 33 ix 2.7.2 S đ h th ng điều n 34 ωh ng XÂY D NG QUY TRỊNH THI T K THEO MỌĐUN, THI T K H TH NG, L A ωH N ωỄω MỌĐUN 35 3.1 Phân tích nhi m v thi t k 36 3.1.1 ThƠnh l p nhóm thi t k 36 3.1.2 Phát bi u bƠi toán thi t k h th ng t o m u nhanh SLS 36 3.2 L p k ho ch th c hi n ậ bi u đ cho d án thi t k h th ng t o m u nhanh SLS 37 3.3 Xác đ nh yêu c u kỹ thu t .38 3.3.1 Xác đ nh yêu c u khách hang đ i với h th ng t o m u nhanh SLS 38 3.3.2 Xác đ nh yêu c u kỹ thu t c a h th ng t o m u nhanh SLS 38 3.4 Đ a Ủ t ng .39 3.4.1 Phơn tích ch c 39 3.4.2 Đ a Ủ t ng .40 3.5 Đánh giá Ủ t ng 42 3.6 L a ch n ph ng án thi t k c m c p b t 46 3.7 L a ch n ph ng án thi t k bƠn nơng Z 48 3.8 L a ch n ph ng án vƠ thi t k h th ng gia nhi t 50 3.9 L a ch n ph ng án h u xử lỦ 51 3.10 Sử d ng ma tr n quy t đ nh Ủ t ng thi t k 52 3.11 Xác đ nh đặc tính h th ng (SLS) c a h th ng t o m u nhanh SLS 55 3.12 Xác đ nh nh h ng c a đặc tính h th ng (SLS) lên yêu c u ch c chung (GFR) c a th th ng t o m u nhanh 60 3.13 Xác đ nh h s t m quan tr ng c a GFR c a h th ng t o m u nhanh 61 x 3.14 Thi t l p ma tr n đ ng d ng c a h th ng t o m u 61 3.15 Hình thƠnh môđun c a h th ng t o m u nhanh 75 ωh ng TệNH TOỄN THI T K H TH NG MỄY 77 4.1 ωác thông s ban đ u đ tính toán .77 4.2 Trình t tính toán 78 4.3 Tính toán thông s cho h th ng t o m u SLS .86 4.4 Tính toán thi t k c m khung máy 97 ωh ng MỌ PH NG L P RỄP VÀ HO T Đ NG ω A MỄY 98 5.1 Phơn tích tính toán thi t k t ng th máy 98 5.2 Phơn tích thi t k c m ch c 98 ωh ng K T LU N VÀ KI N NGH 114 6.1 ωác n i dung đƣ th c hi n c a lu n văn 114 6.2 Ki n ngh h ớng phát tri n c a lu n văn 114 TĨIăLI UăTHAMăKH O 115 xi DANH M C CÁC KÝ ảI U VÀ Cả VI ắ ắ ắ Ký hi u Gi iăthíchăỦănghƿa Ghi RP Rapid Prototyping Công ngh t o m u nhanh SLS Selective Laser Sintering Công ngh t o m u nhanh SLS SLA Stereo Lithography Apparatus Công ngh t o m u nhanh SLA ch vi t t t SGC Solid Ground Curing Công ngh t o m u nhanh SGC LOM Laminated Objective Manufacturing ωông ngh t o m u nhanh LOM FDM Fuse Deposition Modeling ωông ngh t o m u nhanh FDM xii DANả ẮÁCả ảÌNả Nả Hình 1-1 Sơ đồ công nghệ ỏ o mẫỐ nhanh Hình 1-2 Các s n phẩm ỏ o ỏừ ốậỏ liệỐ bộỏ polymer công nghệ SLS Hình 1-3 Các s n phẩm ỏ o ỏừ ốậỏ liệỐ bộỏ kim lo i công nghệ SLS Hình 1-4 Cấy ghỨp sọ não Hình 1-5 Máy ỏ o mẫỐ nhanh ạDM 200mc [4] Hình 1-6 Đế giày ỏ o mẫỐ nhanh .9 Hình 2-1 NgỐyên lý ho ỏ động c a ỏhiếỏ bị ỏ o mẫỐ nhanh SLS 13 Hình 2-2 Patent US 4,863,538 15 Hình 2-3 Patent 5658412 15 Hình 2-4 Paỏenỏ s 6,215,093 16 Hình 2-5 Paỏenỏ s 6554600 16 Hình 2-6 Paỏenỏ s 5,430,666 17 Hình 2-7 Paỏenỏ s 542733 18 Hình 2-8.Máy Sinterstation HiQ Sinterstation® Pro DM100 SLM System .18 Hình 2-9.Sinterstation® Pro DM100 19 Hình 2-10 Máy HRPS-IV 20 ả nh 2-11 T o mẫỐ s n phẩm laser ỏhiêỐ kếỏ 21 Hình 2-12 BiểỐ đồ lắp ráp máy ỏính cá nhân [ ] 26 Hình 2-13 Phân tích theo cấỐ ỏrúc c a hệ ỏh ng xe [ ] 27 Hình 2-14 Phân ỏích ỏheo cấỐ ỏrúc c a phận chỐyên chở [ ] 27 Hình 2-15 Ma ỏrận liên ỏhỐộc chi ỏiếỏ-máy 28 Hình 2-16 Bộỏ ỏhiêỐ kếỏ ốà s n phẩm mẫỐ d ng nhựa [12] .32 Hình 2-17 S n phẩm ỏhiêỐ kếỏ d ng kim lo i 33 Hình 2-18 Sơ đồ động c a máy ỏ o mẫỐ nhanh SLS .33 Hình 2-19 Sơ đồ hệ ỏh ng điềỐ khiển máy ỏ o mẫỐ nhanh SLS .34 Hình 3-1 QỐy ỏr nh ỏhiếỏ kế ỏheo mô đỐn ỏổng qỐáỏ 35 Hình 3-2 ảệ ỏh ng ỏ o mẫỐ nhanh SLS 40 Hình 3-3 ảệ ỏh ng ỏ o mẫỐ nhanh SLS 41 xiii Hình 3-4 ảệ ỏh ng cấp bộỏ gia công SLS .41 Hình 3-5 ảệ ỏh ng cấp bộỏ ốà gia nhiệỏ 42 Hình 3-6 Sơ đồ động máy SLS 43 Hình 3-7 Sơ đồ hệ ỏh ng kếỏ cấỐ chỐng máy SLS ỏheo phương án .44 Hình 3-8.Sơ đồ hệ ỏh ng kếỏ cấỐ chỐng máy SLS ỏheo phương án 45 Hình 3-9 Sơ đồ ngỐyên lý cấp bộỏ ngỐyên liệỐ ỏheo phương án 46 Hình 3-10 Sơ đồ ngỐyên lý cấp bộỏ ngỐyên liệỐ ỏheo phương án 47 Hình 3-11 Sơ đồ ngỐyên lý h bàn Z ỏheo phương án 48 Hình 3-12 Sơ đồ ngỐyên lý bàn nâng Z ỏheo phương án 49 Hình 3-13 Sơ đồ ngỐyên lý ốà hệ ỏh ng gia nhiệỏ cho mẫỐ ỏheo phương án 50 Hình 3-14 Sơ đồ ngỐyên lý ốà hệ ỏh ng gia nhiệỏ cho mẫỐ ỏheo phương án 51 Hình 3-15 Kếỏ cấỐ khỐng máy đỡ cụm kếỏ cấỐ lựa chọn 52 Hình 3-16 SLS ỏhùng d ng hộp 54 Hình 3-17 ảệ ỏh ng lăn bộỏ .54 Hình 4-1 Kếỏ cấỐ chỐng c a hệ ỏh ng ỏ o mẫỐ nhanh SLS .77 Hình 4-2 Mô h nh hóa cụm lăn 82 Hình 4-3 NgỐyên lý ho ỏ động c a cụm XY .83 Hình 4-4 Mô hình tính toán ( 2-3d) 86 Hình 4-5 Cụm bàn nâng mẫỐ 86 Hình 4-6 Cụm cấp bộỏ 89 Hình 4-7 Mô h nh hóa cụm lăn 91 Hình 4-8 NgỐyên lý ho ỏ động c a cụm XY .93 Hình 4-9 Mô h nh cụm khỐng máy 97 Hình 5-1 Mô h nh khỐng máy ỏhiếỏ kế 101 Hình 5-2.XỨỏ định ốị c đinh ỏ i chân máy 101 Hình 5-3 Mô h nh đặỏ lực ỏác dụng lên khỐng máy ỏổng ỏhể 102 Hình 5-4 Độ dịch chỐyển ỏổng c a khỐng máy 104 Hình 5-5 Tổng lực ỏác dụng ỏheo phương x ( ạx) 104 Hình 5-6 Tổng lực ỏác dụng ỏheo phương y ( ạy) 105 xiv Hình 5-7 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương x ( Mx) 106 Hình 5-8 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương y ( My) 106 Hình 5-9 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương z ( Mz) 107 Hình 5-10 ng sỐấỏ pháp lớn nhấỏ ỏác dụng lên ỏoàn máy 108 Hình 5-11 ng sỐấỏ pháp nh nhấỏ ỏác dụng lên ỏoàn máy 108 Hình 5-12 ng sỐấỏ Ố n lớn nhấỏ c a ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy .109 Hình 5-13 ng sỐấỏ Ố n nh nhấỏ ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 109 Hình 5-14 ng sỐấỏ Ố n lớn nhấỏ c a ỏrục y ỏác dụng lên ỏoàn máy .110 Hình 5-15 ng sỐấỏ Ố n nh nhấỏ ỏheo ỏrục y ỏác dụng lên ỏoàn máy 110 Hình 5-16 ng sỐấỏ ỏiếp ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 111 Hình 5-17 ng sỐấỏ ỏiếp ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 111 Hình 5-18 Tổng hợp ng sỐấỏ ỏiếp ỏác dụng lên ỏoàn máy 112 xv DANả ẮÁCả B NẢ BI U B ng 2-1 nh hưởng c a mộỏ s ỏhỐộc ỏính c a ốậỏ liệỐ đến kh ỏhiêỐ kếỏ 23 B ng 2-2 B ng ỏổng kếỏ yếỐ ỏ nh hưởng đến qỐá ỏr nh ho ỏ động c a máy ỏ o mẩỐ nhanh 24 B ng 3-1 So sánh phương án ỏhiếỏ kế cụm định ốị nâng Z 45 B ng 3-2 So sánh phương án ỏhiếỏ kế cụm cấp bộỏ ngỐyên liệỐ 47 B ng 3-3 So sánh phương án ỏhiếỏ kế bàn nâng Z 49 B ng 3-4 So sánh phương án ỏhiếỏ kế hệ ỏh ng gia nhiệỏ 51 B ng 3-5 M i qỐan hệ phận ỏheo đặc điểm cấỐ ỏrúc ốà đặc điểm ch c 57 B ng 3-6 Ma ỏrận qỐan hệ SLS ốà ẢạR c a hệ ỏh ng ỏ o mẫỐ nhanh 60 B ng 3-7 Ma ỏrận đồng d ng ch c 67 B ng 3-8 Ma ỏrận đồng d ng kếỏ cấỐ 74 B ng 3-9 Ma ỏrận đồng d ng ỏổng hợp 74 B ng 5-1 B ng chi ỏiếỏ ỏính ỏoán chọn ốà chi ỏiếỏ mỐa .98 B ng 5-2 Thông s lựa chọn sử dụng ỏrong qỐá ỏr nh ỏính ỏoán phân ỏích .99 B ng 5-3 Lực ỏác dụng lên khỐng đưa ốào ỏính ỏoán bền 100 B ng 5-4 Ph n lực ốà momen ỏ i chân đế [19] .102 B ng 5-5 Kếỏ qỐ phân ỏích ỏĩnh 103 B ng 5-6 Độ dịch chỐyển ỏổng c a khỐng máy .104 B ng 5-7 Tổng lực ỏác dụng ỏheo phương x ( ạx) 104 B ng 5-8 Tổng lực ỏác dụng ỏheo phương y ( ạy) 105 B ng 5-9 Tổng lực ỏác dụng ỏheo phương z ( ạz) 105 B ng 5-10 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương x ( Mx) 106 B ng 5-11 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương y ( My) 106 B ng 5-12 Tổng momeỏ ỏác dụng ỏheo phương z ( Mz) 107 B ng 5-13 ng sỐấỏ pháp lớn nhấỏ ỏác dụng lên ỏoàn máy 108 B ng 5-14 ng sỐấỏ pháp nh nhấỏ ỏác dụng lên ỏoàn máy 108 B ng 5-15 ng sỐấỏ Ố n lớn nhấỏ c a ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 109 xvi B ng 5-16 ng sỐấỏ Ố n nh nhấỏ ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 109 B ng 5-17 ng sỐấỏ Ố n lớn nhấỏ c a ỏrục y ỏác dụng lên ỏoàn máy 110 B ng 5-18 ng sỐấỏ Ố n nh nhấỏ ỏheo ỏrục y ỏác dụng lên ỏoàn máy 110 B ng 5-19 ng sỐấỏ ỏiếp ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 111 B ng 5-20 ng sỐấỏ ỏiếp ỏheo ỏrục x ỏác dụng lên ỏoàn máy 111 B ng 5-21 Tổng hợp ng sỐấỏ ỏiếp ỏác dụng lên ỏoàn máy 112 B ng 5-22.Thông s kỹ ỏhỐậỏ c a cụm ch c ỏrong máy SLS 112 xvii Hình 5-4 Độ ếịẾể Ếểuy n tổnỂ Ế a ỆểunỂ máy K t qu tính toán phơn tích máy tính đ c th hi n b ng giá tr nh sau [20]: B nỂ 5-6 Độ ếịẾể Ếểuy n tổnỂ Ế a ỆểunỂ máy S N iădung Đ năv Giáătr Đ d ch chuy n lớn nh t mm 5.282 mm Đ d ch chuy n nh nh t mm TT Hình 5-5 ắổnỂ ệựẾ táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ x ( ạx) B nỂ 5-7 ắổnỂ ệựẾ táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ x ( ạx) S N i dung Đ nv Giá tr L c tác d ng lớn nh t N 761.164 TT 104 L c tác d ng nh nh t N -776.771 Hình 5-6 ắổnỂ ệựẾ táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ y ( ạy) B nỂ 5-8 ắổnỂ ệựẾ táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ y ( ạy) S N i dung Đ nv Giá tr L c tác d ng lớn nh t N 936.501 L c tác d ng nh nh t N -680.965 TT T ng l c tác d ng theo ph ng z ( Fz) B nỂ 5-9 ắổnỂ ệựẾ táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ z ( ạz) S N i dung Đ nv Giá tr L c tác d ng lớn nh t N 1915.470 L c tác d ng nh nh t N -807.563 TT 105 Hình 5-7 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ x ( Mx) B nỂ 5-10 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ x ( Mx) S N i dung Đ nv Giá tr Moment tác d ng lớn nh t N mm 239330.0 TT 18 Moment tác d ng nh nh t N mm 353336.146 Hình 5-8 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ y ( My) B nỂ 5-11 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ y ( My) 106 S N i dung Đ nv Giá tr Moment tác d ng lớn nh t N 491793.306 Moment tác d ng nh nh t N -401525.155 TT Hình 5-9 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ z ( Mz) B nỂ 5-12 ắổnỂ momet táẾ ế nỂ tểeo pểươnỂ z ( Mz) S N i dung Đ nv Giá tr Moment tác d ng lớn nh t N mm 427391.3 TT 72 Moment tác d ng nh nh t N mm 457278.593 107 Hình 5-10 B nỂ 5-13 S nỂ suất pểáp ệớn nểất táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất pểáp ệớn nểất táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr TT ng su t lớn nh t MPa 55.074 ng su t nh nh t MPa -3.189 Hình 5-11 B nỂ 5-14 S nỂ suất pểáp nểỏ nểất táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất pểáp nểỏ nểất táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr TT ng su t lớn nh t MPa 1.746 ng su t nh nh t MPa -56.138 108 Hình 5-12 B nỂ 5-15 S nỂ suất uốn ệớn nểất Ế a tr Ế x táẾ ế ng lên toàn máy nỂ suất uốn ệớn nểất Ế a tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr TT ng su t lớn nh t MPa 26.433 ng su t nh nh t MPa Hình 5-13 B nỂ 5-16 S nỂ suất uốn nểỏ nểất tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất uốn nểỏ nểất tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr MPa TT ng su t lớn nh t 109 ng su t nh nh t Hình 5-14 B nỂ 5-17 S MPa -26.433 nỂ suất uốn ệớn nểất Ế a tr Ế y táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất uốn ệớn nểất Ế a tr Ế y táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr TT ng su t lớn nh t MPa 55.089 ng su t nh nh t MPa Hình 5-15 B nỂ 5-18 S nỂ suất uốn nểỏ nểất tểeo tr Ế y táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất uốn nểỏ nểất tểeo tr Ế y táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv TT 110 Giá tr ng su t lớn nh t MPa ng su t nh nh t MPa -55.089 Hình 5-16 B nỂ 5-19 S nỂ suất ti p tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy nỂ suất ti p tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy N i dung Đ nv Giá tr TT ng su t lớn nh t N 3.740 ng su t nh nh t N -3.665 Hình 5-17 nỂ suất ti p tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy B nỂ 5-20 nỂ suất ti p tểeo tr Ế x táẾ ế nỂ ệên toàn máy S N iădung Đ năv 111 Giáătr TT ng su t lớn nh t MPa 1.788 ng su t nh nh t MPa -2.459 Hình 5-18 ắổnỂ ể p nỂ suất ti p táẾ ế nỂ ệên toàn máy B nỂ 5-21 ắổnỂ ể p nỂ suất ti p táẾ ế nỂ ệên toàn máy N iădung S Đ năv Giáătr TT ng su t lớn nh t MPa 29.887 ng su t nh nh t MPa -27.934 Trên c s tính toán thi t k vƠ k t qu c a phơn tích mô ph ng cho th y khung máyăđ măb oăđ căđ ăb n theo ng su t c a v t li u tính toán cho thép lƠm khung CT3 [21], giá tr tính toán cho thép khung nh sau: Với v t li u vƠ ng su t theo mác thép CT3 N/mm2 , T ng h p thông s kỹ thu t thi t k dùng tính toán chi ti t cho c m c a máy t o m u nhanh SLS B nỂ 5-22.Thông số Ệỹ tểu t Ế a ẾáẾ Ế m Ếể Ế nănỂ tronỂ máy ẮLẮ S ắên Ế m Yêu Ếầu Ệỹ tểu t TT Cụm lazer HƠnh trình c a c m lazer: 1000 x1000mm 112 V n t c quét: 900mm/s Đ dƠy lớp: 0.08 ậ 0.3mm Đ xác c a tia lazer: 0.02mm ωông su t tia lazer: 60W Cụm lăn bộỏ HƠnh trình c m lăn: 2000 mm ωhiều dƠi c a lăn: 520 mm Cụm bàn nâng gia Kích th ớc bao c a c m bƠn nơng: công 500 x 500 x 300mm Đ xác c a bàn nâng: 0.02~0.05mm Cụm ỏhùng ch a bộỏ Kích th ớc bao c m thùng b t: 500 x 250 x 300mm Đ xác c a c m thùng b t: 0.05 mm Cụm gia nhiệỏ Nhi t đ đèn Halozen 100~150 0C Th i gian gia nhi t: giơy KhỐng ố máy ωhiều r ng : 1230 mm ωhiều dƠi: 2800 mm ωhiều cao: 2230 mm N i dung nghiên c u th c hi n ch ng thi t k thông s tính toán t ng th c a máy, mô ph ng ng su t tác d ng lên khung máy lƠm c s cho trình tính toán thi t k c m chi ti t ch ng 113 Ch ngă6 K TăLU NăVĨăKI NăNGH 6.1 Cácăn iădungăđƣăth căhi năc aălu năvĕn T ng quan thi t b máy t o m u nhanh vƠ công trình nghiên c u liên quan máy t o m u nhanh công ngh SLS Nghiên c u y u t nh h ng trình t o hình s n phẩm c a máy t o m u nhanh thông qua nghiên c u v t li u b t sử d ng cho trình thiêu k t Th c hi n phơn tích c m ch c c a máy c s mô-đun từ th c hi n vi c đánh giá vƠ l a ch n ph ng d ng lỦ thuy t ng án cho c m máy đáp ng ch tiêu kỹ thu t đề theo thi t k máy t o m u nhanh SLS Tính toán thi t k h th ng máy, tính toán thi t k chi ti t ch y u t p trung vƠo vi c tính toán cho c m đ c phơn tích thƠnh mô-đun máy t o m u nhanh SLS Th c hi n mô hình hóa n i dung thi t k đ đánh giá kh ho t đ ng c a máy vƠ kh tích h p c a mô-đun thi t k 6.2 Ki năngh ăh ngăphátătri năc aălu năvĕn ω n th c hi n n i dung ch t o mô hình máy m u c s h s thi t k máy c a lu n văn ph c v vi c đánh giá kh ho t đ ng c a máy vƠ đ tin c y c a thi t k lƠm c s cho trình ch t o th c Th c hi n nghiên c u chuyên sơu điều n c s yêu c u điều n đ c đề trình thi t k đ hoƠn thi n n i dung thi t k c a máy Thi t b máy t o m u nhanh SLS hoƠn thi n thêm n i dung điều n ph i h p h th ng ph n mềm vƠ ph n c ng s lƠ n i dung c n th c hi n đ ph c v cho trình nghiên c u th c nghi m y u t nh h b t, lƠm tiền đề cho n i dung nghiên c u nơng cao 114 ng t o hình v t li u TÀI LI U THAM KH O CácăbƠiăbáoăăthamăkh o [1] W.A.Y YUSOFF & A.J THOMAS, The effect of employing an effective laser sintering scanning strategy and energy density value on eliminating “orange peel” on a selecỏiốe laser sinỏered parỏ, International Islamic University Malaysia, Faculty of Manufacturing and Materials Engineering, P O Box 10, 50728 Kuala Lumpur,Malaysia [2] M.S.Wahab, K.W.Dalgarno, R.F.Cochrane, S.Hassan Member, IAENG , Development of Polymer Nanocomposites for Rapid Prototyping Process, 2008 [3] Radovan HUDỄK, Martin ỞARIK,Róbert DADEJ, Jozef ŢIVČỄK,Daniela HARACHOV, Material and thermal analysis of laser sinterted products, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Biomedical Engineering and Measurement, Technical University of Koởice, Letná 9, 042 00 Koởice, Slovakia [4] ωontuzzi, N.; ωampanelli, S.L & Ludovico, A.D ắ 3D finite element analusis in the selective lazer melting process ’’, Department of Management and Mechanical Engineering, Viale Japigia,182,70126 Bari, Italia, 2011 [5] ωarliss Y ψaldwin Kim ψ, ωlark, ắ Modularity in the Design of ωomplex Engineering Systems’’, 2004 [6] Carliss ψaldwin, Kim ψ ωlark, trích từ Design Rules, Volume 1: ắThe Option Value of Modularity in Design”, The Power of Modularity, Harvard Business School, 16/5/2002, Patent tểao Ệể o [7] Sanders, Jr.; Royden C., Wilton, NH Forsyth; John L., So Lyndeborough, NH Philbrook; Kempton F., Lyndeborough NH, 3-D model maker, US5506607 [8] Toshikazu Furui, Naohisa Matshushita, Method of cutting laminate, US0012398 [9] Toru Nonoyama, Yaizushi, Sakakura, Nagoyashi, Method And Apparatus For Sheet Lamination Three-Dimensional Modeling, US 2006/0124231 A1 115 [10] Michael Cima et al(1995) Three-dimensional printing techniques Patent US 5387380 [11] Noboru Kawaguchi, Komaki, Method And Apparatus For Manufacturing A Solid Object Through Sheet Laminating, US005578155A [12] Robert H.W Welch, Tae Mark Chung, Christopher R Hanna (2004) Single side bi-directional feed for laser sintering.Patent US 2005/0263933 [13] William L Bliss (1991) Rotary feeder Patent US 5037014 [14] Brian D Cox (2007) Pneumatic powder transport system Patent US 2006/0219315 [15]Morgan Larsson, Mikael Larsson (2009) Arrangement for the production of a three-dimensional product Patent US 7,540,738 [16]David Retallick, Hans J Langer( 1997) Method and apparatus for producing a three-dimensional object Patent US 5,647,931 [17]Wei-Hsian Lai, et al (2005).Method and apparatus for rapid prototyping using computer-printer aided to Patent 11_093_078 [18]Thomas A Kerekes, Jouni P Partanen(2008) Laser scanning and power control in a rapid prototyping system Patent US 7,339,712 [29] Arnaud Hory, Jean-Marie Gaillard, Pierre Abelard(2004) Fast prototyping method by laser sintering of powder Patent US 6767499 [20] David B Russell et al (2006) Method and apparatus for prototyping a three-dimensional object Patent US 6,375,874 [21] Paul F Forderhase, Carl R Deckard, Jack M Klein(1993) Apparatus and method for producing parts with multi-directional powder delivery Patent US 5,252,264 [22] Masashi Hagiwara(2008) Powder sinter layered manufacturing apparatus Patent US 2007/0026099 [23] Neal W Muylaert, Steven C Low (2004) Selective laser sintering reduced volume feed mechanism Patent US 2006/0032838 [24] Paul F Forderhase, Carl R Deckard, Jack M Klein(1993) Apparatus and method for producing parts with multi-directional powder delivery Patent US 5252264 116 ắài ệi u [25] Nguy n H u L c, Cơ sở ỏhiếỏ kế máy, NXψ ĐHQGTP H ωhí Minh, 2004 [26] Nguy n H u L c, Độ ỏin cậy ỏrong ỏhiếỏ kế kỹ ỏhỐậỏ , NXψ ĐHQGTP H Chí Minh, 2002 [27] Tr nh ωh t, Lê Văn Uy n, “Tính ỏoán ỏhiếỏ kế hệ dẫn động khí” ậ T p 1-2, NhƠ xu t b n Giáo D c, 2008 [28] ωông ngh v t li u mới, NhƠ xu t b n Đ i h c Qu c gia thƠnh ph H ωhí Minh [29] Phan Đình Hu n, Tôn Th t TƠi (2002) Xơy d ng mô hình chiều vƠ b n v kỹ thu t Inventor NXψ Khoa h c vƠ kỹthu t, HƠ N i [30] HƠ Văn Vui, Nguy n ωhí sáng, Sổ ỏay ỏhiếỏ kế khí, ỏập 1,2,3 NXB Khoa học & Kỹ ThỐậỏ [31] Nguy n H u L c, Cơ sở ỏhiếỏ kế máy, NXψ ĐHQGTP H ωhí Minh, 2004 [32] Trang web tính toán đ ng c : http://www.orientalmotor.com [33] Nguy n H u L c, Độ ỏin cậy ỏrong ỏhiếỏ kế kỹ ỏhỐậỏ , NXψ ĐHQGTP H Chí Minh, 2002 [34] Tr nh ωh t, Lê Văn Uy n, “Tính ỏoán ỏhiếỏ kế hệ dẫn động khí” ậ T p 1-2, NhƠ xu t b n Giáo D c, 2008 [35] MISUMI, ắMISUMI FA Mechanical”, 2010 117 S K L 0 [...]... quan, m t s máy t o m u nhanh SLS trên th tr ng; Nghiên c u các y u t nh h ng trong quá trình t o m u nhanh SLS; Nguyên t c thi t k t s n phẩm theo mô un; Phơn tích đ i t thi t k vƠ đề ra ph ωh ng ng án thi t k s b ng 3: Phơn tích thi t k s n phẩm theo mô đun, thi t k h th ng, l a ch n các mô đun Phơn tích quy trình thi t k theo mô đun; Thi t k h th ng; Phơn tích thi t k theo mô đun; Đánh giá Ủ t ph... Đề tƠi t p trung nghiên c u thi t k h th ng c khí c a h th ng t o m u nhanh SLS theo mô đun N i dung nghiên c u bao g m: - Nghiên c u t ng quan, xác đ nh yêu c u kỹ thu t trong bƠi toán thi t k ; - Đ a ra Ủ t ng, l a ch n ph ng án thi t k ; - Xơy d ng quy trình thi t k h th ng t o m u nhanh SLS theo mô đun - Tính toán thi t k máy; - Mô ph ng l p ráp vƠ ho t đ ng c a máy 1.4 Ph ngăpháp nghiên c u - T... hai ph ng pháp đ c dùng đ phơn tích s n phẩm lƠ phơn tích s n phẩm theo mô đun vƠ phơn tích s n phẩm theo c u trúc a Phơnătíchăs năph m theo mô đun Phơn tích s n phẩm theo mô đun lƠ s xác đ nh nh ng b ph n đ c l p có th đ c thi t k đ ng th i hoặc thay th b i các b ph n có ch c năng vƠ nh ng đặc đi m gi ng nhau Phơn tích s n phẩm theo mô đun nh vƠo s đ c l p c a các b ph n Thíăd : Trong nh ng b ph n c... thiêu k t s lƠ c s đ th c hi n quá trình phơn tích, đánh giá vƠ xơy d ng thi t k máy t o m u nhanh thiêu k t lazer ng d ng lỦ thuy t về thi t k theo mô- đun lƠ n i dung th c hi n nghiên c u đ c trình bƠy chi ti t trong ph n ti p theo 2.5 Nguyênăt căthi tăk tăs năph m theo mô un Nhìn chung, các h th ng theo mô đun có th đ c tri n khai bằng cách phơn tích h th ng thƠnh nh ng b ph n ch c năng c b n, s p... ngăpháp nghiên c u - T ng quan tƠi li u sách, báo, patent về c u trúc c a máy SLS, thi t k s n phẩm theo mô đun; - Phơn tích l a ch n ph ng án thi t k ; - Xơy d ng quy trình thi t k theo mô đun, mô hình hóa vƠ tính toán thi t k ; - Mô ph ng l p ráp vƠ ho t đ ng; - Phơn tích, đánh giá thi t k ; 11 1.5 K tăc uăc aălu năvĕn ωh ng 1: Nghiên c u t ng quan T ng h p lỦ thuy t; Phơn tích đặc tính kỹ thu t; Xác... phẩm T o m u nhanh cho phép rút ng n chu kỳ chuẩn b s n xu t vƠ s n xu t đ đ a nhanh s n phẩm ra th tr T o m u nhanh có quan h m t thi t với kỹ thu t ng ng c vƠ có vai trò quan tr ng đ sửa đ i c i ti n vƠ thi t k m t cách sáng t o mô hình o trên máy tính: 1 T O MẪU NHANH ω i ti n mô hình ω i ti n o 3D mô hình v t lỦ KỸ THUẬT NG ỢC Hình 1-1 Ắơ đồ ẾônỂ nỂể t o mẫu nểanể Do v y, công ngh t o m u nhanh lƠ... các Ủ t ng thi t k ; Xác đ nh các đặc tính h th ng (SLS) c a h th ng t o m u nhanh SLS; Xác đ nh nh h ng c a đặc tính h th ng (SLS) lên các yêu c u ch c năng chung (GFR) c a th th ng t o m u nhanh; Xác đ nh h s t m quan tr ng c a GFR c a h th ng t o m u nhanh; Thi t l p ma tr n đ ng d ng c a h th ng t o m u; Hình thƠnh các mô un c a h th ng t o m u nhanh ωh ng 4: Tính toán thi t k máy ωác thông s ban... nhanh đư c t ch c ωhơu Âu từ năm 1992 về : - T o m u nhanh - Rapid Prototyping(RP) - T o m u vƠ ch t o nhanh - Rapid Prototyping & Manufacturing (RP&M) - T o nhanh các h th ng - Rapid System Prototyping(RSP) - T o công c nhanh - Rapid Prototyping Manufacturing tool (RM) - Phát tri n nhanh s n phẩm - Rapid Product Development (RPD) Đƣ có nhiều cu c h i th o t o m u nhanh H i th o T o m u vƠ ch t o nhanh. .. p nghiên c u D án h p tác lớn nh t lƠ Phidias Đơy lƠ d án h p tác c a 39 thƠnh viên bao g m các tr ng Đ i h c, Vi n nghiên c u vƠ các b nh vi n c a các n ớc ωhơu Âu D án Phidias th ng xuyên t ch c các h i th o về áp d ng t o m u nhanh trong y h c 1.2 M căđíchăvƠăỦănghƿaăc aăđ ătƠi 1.2.1 M căđíchăc aăđ ătƠi Nghiên c u thi t k h th ng t o m u nhanh trên công ngh SLS trên c s tích h p h th ng, mô đun. ..Ch ngă1 T NGăQUAN Hi n nay, t o m u nhanh lƠ m t công ngh đang đ rƣi c nghiên c u áp d ng r ng nhiều n ớc trên th giới, đặc bi t lƠ trong b i c nh toƠn c u hóa vƠ khu v c hóa nền kinh t Trong ch ng nƠy s trình bƠy t ng quan về t o m u nhanh ng d ng trong máy t o m u nhanh SLS 1.1 T ngăquanăv ătìnhăhình nghiên c u,ăcácăk tăqu nghiên c uătrongăvƠăngoƠiă n căđƣăvôngăb 1.1.1 Đặtăv năđ