Tiểu luận Công nghệ tạo mẫu nhanh bằng phương pháp in 3D

Header Page of 126 CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP IN 3D GVHD: PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN HVTH: TRẦN HOÀNG PHONG – MSHV: 11040395 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công nghệ in 3D ( Three Dimensional Printing (3DP) ) phát triển học viện công nghệ Massachusetts ( MIT ) vào năm 1993 Đây phương pháp tạo mẫu nhanh, vật thể tạo cách thiêu kết lớp vật liệu bột lại với cách thiêu kết lớp vật liệu vị trí cần thiết 3DP trình tạo mẫu nhanh hữu dụng đa chức năng, tạo vật thể có biên dạng kết cấu phức tạp đáp ứng nhu cầu nhiều lĩnh vực khác Ngày nay, 3DP không ứng dụng polymer mà ứng dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, kể hợp kim Footer Page of 126 Header Page of 126 3DP hoạt động theo nguyên lý phân lớp vật thể cần in thành lớp đồng thời kết dính lớp vật liệu lại với (layer by layer) nhờ vào đầu thiêu kết vật liệu Thay in lên giấy công nghệ in 2D, 3DP thực trình in cách quét đầu in qua lớp bột in nằm bên thực trình thiêu kết lớp bột theo tiết diện mặt cắt ngang chi tiết cần in xuất từ máy tính Footer Page of 126 Header Page of 126 Phương pháp giống với phương pháp kết tinh laser chọn lọc (SLS), khác tia laser thay đầu phun (Ink-Jet Head)  Đầu phun nhiều tia (A) phun dung dịch hỗn hợp chất kết dính lên mặt lớp bột vật liệu chế tạo chi tiết (B) Những phần tử bột liên kết với miền có chất kết dính Footer Page of 126 Header Page of 126 Hình 6.19 Nguyên lý làm việc 3DP Footer Page of 126 Header Page of 126 lớp hoàn thành, piston (C) dịch chuyển xuống độ dày lớp Giống SLS, hệ thống cung cấp bột vật liệu (E) cung cấp cho xylanh chế tạo Trong trường hợp này, piston cung cấp vật liệu bột di chuyển lên để tăng lượng bột cung cấp cho trình; trục lăn (D) trải ép bột lên xylanh chế tạo Quá trình lặp lại đến toàn vật thể chế tạo xong bột Sau hoàn thành, chi tiết nâng lên bột dư quét khỏi chi tiết  Khi Footer Page of 126 Header Page of 126 Bước 1: Đầu in phủ lên bàn in lớp bột Footer Page of 126 Header Page of 126 Bước 2: Đầu in thực trình thiêu kết vật liệu theo tiết diện mặt cắt vật thể Footer Page of 126 Header Page of 126 Bước 3: Bàn in (chứa bột in ) di chuyển xuống, đầu in tiếp tục phủ lên bàn in lớp bột Quá trình tiếp tục lặp lại bước bước hoàn thành chi tiết Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 Đầu in di chuyển theo phương X, Y thực trình phủ thiêu kết lớp bột in, bàn in di chuyển xuống theo phương Z để tạo layer Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 VIDEO MINH HỌA Footer Page 11 of 126 Header Page 12 of 126  3DP thực nhiều loại vật liệu khác nhau: nhựa, gốm, kim loại… ( hình 5a, 5b, 5c) Hình 5a: Nắp thùng xăng nhôm Footer Page 12 of 126 Hình 5b: Bình gốm Hình 5c: Ghế bành muose xốp Header Page 13 of 126  Có thể tạo chi tiết có hình dáng từ đơn giản tới phức tạp cách dễ dàng (hình 6) Hình 6: Mô hình vỏ hộp giảm tốc có biên dạng phức tạp tạo phương pháp 3DP Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 Có thể tạo sản phẩm có tính dẻ dai nhiều màu sắc ( hình 7a, 7b) Hình 7a: Giày thể thao Footer Page 14 of 126 Hình 7b: Đế giày Header Page 15 of 126 Có thể tạo sản phẩm có nhãn – mác đồng thời sản phẩm ( hình 8) Hình 8: Các sản phẩm có nhãn – mác đồng thời trình in 3D Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126  Có thể dễ dàng trực tiếp tạo sản phẩm đúc khuôn đúc sản phẩm (hình 9) Hình 9: Sản phẩm khuôn đúc tạo công nghệ 3DP Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 Lợi ích công nghệ 3DP:  Là trình tạo mẫu nhanh có giá thấp phương pháp tạo mẫu nhanh khác  Cho phép tạo sản phẩm đa dạng thiết kế  Rút ngắn trình thiết kế sản phẩm: in 3D giúp phát sớm lỗi sản phẩm giúp việc điều chỉnh thiết kế linh hoạt  Máy in 3D thường có kích thước nhỏ gọn hợp túi tiền người sử dụng  Đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường: không cần chế tạo khuôn hay đồ gá… Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 Ứng dụng 3DP: • Tạo sản phẩm mẫu với thời gian ngắn chi phí thấp cho chiến dịch marketing sản phẩm công ty • Ứng dụng việc nghiên cứu phát triển sản phẩm • Ứng dụng y học: chế tạo vỏ hộp sọ bệnh nhân • Ứng dụng chế tạo mô hình phục vụ cho học tập nghiên cứu • Ứng dụng việc xây dựng mô hình mẫu lĩnh vực xây dựng kiến trúc Footer Page 18 of 126  ...Header Page of 126 Công nghệ in 3D ( Three Dimensional Printing (3DP) ) phát triển học viện công nghệ Massachusetts ( MIT ) vào năm 1993 Đây phương pháp tạo mẫu nhanh, vật thể tạo cách thiêu kết... of 126 Lợi ích công nghệ 3DP:  Là trình tạo mẫu nhanh có giá thấp phương pháp tạo mẫu nhanh khác  Cho phép tạo sản phẩm đa dạng thiết kế  Rút ngắn trình thiết kế sản phẩm: in 3D giúp phát sớm... of 126 Đầu in di chuyển theo phương X, Y thực trình phủ thiêu kết lớp bột in, bàn in di chuyển xuống theo phương Z để tạo layer Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 VIDEO MINH HỌA Footer