MỤC LỤC 14.1 GIỚI THIỆU 2 14.2 LOẠI BỎ VẬT LIỆU HỖ TRỞ 2 14.2.1 HỔ TRỢ TỰ NHIÊN SỰ HẬU XỬ LÝ 2 14.2.2 LOẠI BỎ HỔ TRỢ NHÂN TẠO 4 14.2.2.1 HỖ TRỢ LÀM TỪ VẬT LIỆU XÂY ĐẮP CỦA CHI TIẾT 5 14.2.2.2 HỖ TRỢ LÀM TỪ VẬT LIỆU THỨ CẤP 7 14.3 CẢI THIỆN KẾT CẤU BỀ MẶT 8 14.4 CẢI THIỆN ĐỘ CHÍNH XÁC 8 14.4.1 NGUYÊN NHÂN CỦA SAI SỐ 9 14.4.2 CÁCH THỨC HẬU XỬ LÝ BÙ ĐẤP CHO SỰ KHÔNG CHÍNH XÁC 9 14.4.3 CHIẾN LƯỢC GIA CÔNG. 11 14.4.3.1 THÍCH ỨNG PHAY RASTER 11 14.4.3.2 GIA CÔNG CÁC ĐƯỜNG VIỀN, GỜ, CẠNH. 13 14.4.3.3 LỖ KHOAN 16 14.5 CẢI THIỆN THẨM MỸ 16 14.6 CHUẨN BỊ CHO SỬ DỤNG NHƯ MỘT MẪU 18 14.6.1 MẪU ĐÚC KHUÔN MẪU CHÁY 18 14.6.2 MẪU ĐÚC BẰNG CÁT 19 14.6.3 PHƯƠNG PHÁP NHÂN RỘNG (REPLICATION) MẪU KHÁC 21 14.7 SỬ DỤNG KỸ THUẬT PHI NHIỆT ĐỂ CẢI TIẾN THUỘC TÍNH 22 14.8 SỬ DỤNG KỸ THUẬT NHIỆT ĐỂ CẢI TIẾN THUỘC TÍNH 22 14.9 KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC : TẠO MẪU NHANH ĐỀ TÀI : HẬU XỬ LÝ ( POST PROCESSING ) Dịch chương 14 sách Additive Manufacturing Technologies (Ian Gibson - David Rosen - Brent Stucker) GVHD : HUỲNH HỮU NGHỊ SVTH : NHÓM THÀNH VIÊN NHÓM HỌ VÀ TÊN MSSV Nguyễn Văn Đảm 21200668 Huỳnh Quang Linh 21201980 Trần Công Luật 21202067 14.1 GIỚI THIỆU Hầu hết trình Additive Manufacturing (AM) yêu cầu hậu xử lý sau hoàn thiện chi tiết (part) để chuẩn bị cho mẫu dự kiến 14.1 GIỚI THIỆU Phụ thuộc vào kỹ thuật AM, lý cho trình hậu xử lý khác Đối với mục đích đơn giản, chương sẻ trọng vào kỹ thuật hậu xử lý mà sử dụng để tăng cường thành phần khắc phục hạn chế AM CÁC QUÁ TRÌNH POST – PROCESSING 1.Loại bỏ vật liệu hổ trợ 2.Cải thiện cấu trúc bề mặt 3.Cải thiện độ xác 4.Cải thiện thẩm mỹ 5.Chuẩn bị để sử dụng Pattern 6.Các cãi tiến sử dụng kỹ thuật phi nhiệt 7.Các cãi tiến sử dụng kỹ thuật nhiệt 14.2 LOẠI BỎ VẬT LIỆU HỔ TRỢ Kiểu phổ biến hậu xử lý AM loại bỏ vật liệu hổ trợ PHÂN LOẠI HỔ TRỢ TỰ NHIÊN HỔ TRỢ TỔNG HỢP 14.2.1 LOẠI BỎ HỔ TRỢ TỰ NHIÊN Các vật liệu vây quanh Part nhân tố xuất tự nhiên sản phẩm trình xây dựng Tự động loại bỏ bột sử dụng rung chân không hỗ trợ ZCorp450 Qúa trình loại bỏ hổ trợ LOM a Khối hoàn tất b Loại loại bỏ khối xa part c Loại bỏ khối tiếp giáp với part d Sản phẩm hoàn chỉnh 14.2.2 LOẠI BỎ HỔ TRỢ TỔNG HỢP Cấu trúc cứng nhắc mà thiết kế xây dựng để hỗ trợ, hạn chế, đính kèm phần xây dựng với tảng để xây dựng part 10 • Ta sử dụng vật liệu bột để làm mẫu cháy chẳng hạn polystyrene Từ trình thiêu kết laze polymer chất bột từ trình phun chất kết dính, mẫu cháy làm từ vật liệu có tính chất giòn xốp 30 14.6.2 Mẫu tạo lõi cho sản phẩm đúc cát • Quá trình phun chất kết dính sử dụng để trực tiếp tạo lõi khuôn cát lỗ rỗng (cavities) Mẫu tạo cách sử dụng chất kết dính nhiệt rắn liên kết cát để tạo hình dạng mong muốn 31 Ưu điểm phương pháp tạo lõi có hình dáng phức tạp mà phương pháp khác không thực 32 • Để chuẩn bị mẫu tạo lõi khoang cho vật đúc, cần loại bỏ hạt rời sau làm sưởi nóng mẫu để tạo liên kết với chất kết dính nhiệt rắn Ngoài để loại bỏ độ ẩm nước Trong số trường hợp, chất kết dính bổ sung thêm vào mẫu trước sưởi nóng, để trình xử lý tốt Khi mô hình xử lý nhiệt, lắp ráp với lõi khoang tương ứng, kim loại lỏng rót vào khuôn Sau làm nguội, mẫu cát loại bỏ nhờ sử dụng công cụ 33 14.6.3 Phương pháp nhân rộng (Replication) mẫu khác • Phương pháp nhân rộng mô hình phổ biến dùng keo RTV nhựa silicone để đổ khuôn đúc 34 • Nếu phần thực khuôn RTV mô hình sáp, sau sử dụng trình đúc mẫu cháy thạch cao để sản xuất chi tiết kim loại Như vậy, cách kết hợp đúc RTV đúc mẫu cháy, AM mẫu nhân rộng thành số lượng lớn chi tiết kim loại cho chi phí tương đối thấp 35 14.7 Sử dụng kỹ thuật phi nhiệt để cải tiến thuộc tính • Powder-based extrusion-based thường tạo quy trình đùn tạo cấu trúc xốp Trong nhiều trường hợp, để cấu trúc xốp có độ bền cao ta sử dụng vật liệu thẩm thấu vào, chẳng hạn cyanoacrylate • Phương pháp vật liệu ngày cải thiện để tăng độ bền, độ dẻo, độ chịu nhiệt, chống cháy cho sản phẩm 36 Trong suốt trình gia công, nhiều photopolymer không đạt trùng hợp hoàn toàn Để khắc phục lỗi ta cho chi tiết vào máy Post-Cure chiếu tia UV để gia công nhiệt bề mặt bề mặt chi tiết 37 14.8 Sử dụng kỹ thuật nhiệt để cải tiến thuộc tính • Sau trình gia công AM, nhiều phận nhiệt xử lý để tăng cường đặc tính Trong trường hợp kỹ thuật DED PBF kim loại, xử lý nhiệt chủ yếu để tạo thành vi cấu trúc mong muốn để giảm bớt ứng suất dư Trong trường hợp này, phương pháp xử lý nhiệt truyền thống sử dụng cho hợp kim kim loại cụ thể Đặc biệt, phương pháp xử lý nhiệt giữ lại vi hạt mịn bên phần AM cung cấp giảm ứng suất dư tăng độ dẻo 38 • Hình 14.15 khuôn ép phun làm từ chất kết dính ExOne trình jetting sau furnace debinding, nung kết, rò lọt khí (infiltration) 39 • Việc sử dụng kênh (các kênh làm mát) khuôn phun làm tăng đáng kể suất khuôn ép giảm thời gian làm mát phần biến dạng Vì vậy, việc sử dụng thích hợp kênh làm mát cho phép nhiều công ty sử dụng để tăng suất sản xuất • Quá trình đúc đòi hỏi điều khiển xác co rút kích thước xử lý phức tạp số lượng thông số trình phải tối ưu hóa liên quan nhiều bước 40 • Ngoài trình nhiệt thảo luận trước đó, số phương pháp khác phát triển năm qua để kết hợp với gia công AM buồng để sản xuất kim loại phận gốm Một ví dụ phương pháp thiêu kết sử dụng laser để sản xuất phụ tùng xốp với mỏng không thấm khí Bằng cách quét đường nét bên chi tiết trình chế tạo SLS, thiêu kết bột kim loại lớp để tạo thành chi tiết, giảm thời gian tiền xử lý, bước sau xử lý so với HIP 41 14.9 Kết luận • Hầu hết chi tiết AM-sản xuất đòi hỏi phải xử lý trước sử dụng, sử dụng hiệu trình AM đòi hỏi không hiểu biết ưu điểm hạn chế phương pháp, mà hoạt động sau xử lý cần thiết để hoàn thành chi tiết • Sau gia công thường yêu cầu xem xét hình dáng phù hợp dự kiến chức chi tiết sản xuất AM Để đạt hình dạng xác, cần loại bỏ vật liệu, cải thiện kết cấu bề mặt, tăng tính thẩm mỹ cần thiết 42 • Để đạt chức xác, phần AM yêu cầu chuẩn bị để sử dụng mẫu, cải tiến sử dụng kỹ thuật phi nhiệt cao hơn, đặc tính sử dụng kỹ thuật nhiệt: nhiệt độ cao xử lý buồng, lựa chọn cách thực trình AM, vật liệu sau gia công kết hợp tốt cho ứng dụng dự định quan trọng để thành công 43 44 [...]... dạng sức căng dư gây ra 18 14.4.2.2 CÁCH THỨC PRE -PROCESSING BÙ ĐẤP CHO SỰ KHÔNG CHÍNH XÁC - Co rút thường xảy ra trong quá trình AM, trong lò đốt - Pre-precessing là quá trình bù đấp cho sự hao hụt trung bình trong chuỗi quá trình Do trung bình nên không tránh khỏi sai số tại những nơi co rút it hơi hoặc nhiều hơn - Vì vậy cần tăng thêm một lớp “skin” bên ngoài mô hình thật để dù đấp - Nhiều nghiên... thuộc hình học - Bù đắp các bề mặt và sau đó tính toán lại tất cả các nút giao trên bề mặt từ các tập tin STL - Một thuật toán phát triển để bù đắp tất cả các đỉnh tam giác, bằng cách sử dụng các thông tin vector pháp tuyến đối với các tam giác tại các đỉnh của nó 19 14.4.2.2 CÁCH THỨ PRE -PROCESSING BÙ ĐẤP CHO SỰ KHÔNG CHÍNH XÁC - Voffset là vectơ đơn vị từ vị trí ban đầu đến vị trí mới của các đỉnh... CÔNG CÁC ĐƯỜNG VIỀN, GỜ, CẠNH 24 14.4.3.3 LỖ KHOAN - Xác định những lỗ trong một tập tin STL hoặc tập tin AMF là khá quan trọng - Các đường cong giao nhau giữa một lỗ và một bề mặt thường là một vòng khép kín Từ thông tin này, một thuật toán nhận dạng lỗ bắt đầu bằng cách xác định tất cả vòng khép kín - Từ thông tin này, đường dẫn dao được tự động tạo ra 25 14.5 CẢI THIỆN THẨM MỸ - Sản phẩm cho ngành... KẾT CẤU BỀ MẶT Đa số các part của AM đều có chung kết cấu bề mặt cần phải chỉnh sửa để phù hợp với năng suất và thẩm mỹ 16 14.3 CẢI THIỆN ĐỘ CHÍNH XÁC Có nhiều khả năng cho sự chính xác giữa các quá trinh AM - Một số quá trình có khả năng dung sai siêu nhỏ (submicron), trong khi quá trình khác khác có độ chính xác khoảng 1 mm - Thông thường, lượng thể tích xây dựng và tốc độ xây đắp cao hơn và chính