slide thuyết trình về công nghệ in 3D

I.Giới Thiệu- Công nghệ tạo mẫu nhanh Rapid Prototyping– RP: là công nghệ sản xuất các mô hình sản phẩm bằng phương pháp đắp từng lớp vật liệu dựa trên dữ liệu CAD.. - Với những “máy in

Trường Đại Học Công Nghệ Đại Học Quốc Gia Hà Nội.

Môn học : Công nghệ phi truyền thông và

tạo mẫu nhanh.

Giảng viên : Nguyễn Phương Chi.

Đề Tài : Công Nghệ In 3D

Sinh viên : Đỗ Văn Minh

Công nghệ tạo mẫu nhanh hay công nghệ

Ứng dụng

Video mô

ph ng ỏng

I Một số nội dung chính

I.Giới Thiệu

- Công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping– RP): là công nghệ sản xuất các mô

hình sản phẩm bằng phương pháp đắp từng lớp vật liệu dựa trên dữ liệu CAD

- Với những “máy in ba chiều”, cho phép người thiết kế nhanh chóng tạo ra những mẫu hữu hình, truyền ý tưởng thiết kế của họ đến công nhân hoặc khách hàng, ngoài ra tạo mẫu nhanh còn được sử dụng để tạo thử những sản phẩm mới

Hình 1 - Sản phẩm của công nghệ tạo mẫu nhanh

1.1 Lịch sử phát triển

Việc chế tạo máy tính được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: thiết kế (CAD), chế tạo (CAM), gia công điều khiển số nhờ máy tính (CNC) Và hệ thống tạo mẫu nhanh ra đời với sự tạo mẫu trên môi trường CAD để tạo ra sản phẩm có thể sờ nắm được

Bảng 1.1 Lịch sử phát triển của tạo mẫu nhanh và các công nghệ liên quan.

1.2 Các thời kì phát triển của tạo mẫu nhanh

a.Thời kỳ đầu: tạo mẫu bằng tay.

-Ra đời cách đây vài thế kỷ, các mẫu điển hình không có độ phức tạp cao và chế tạo một mẫu trung bình mất khoảng 4 tuần Phương pháp tạo mẫu phụ thuộc vào tay nghề và thực hiện công việc một cách cực kỳ nặng nhọc

b.Thời kỳ thứ hai: phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo

-Thời kỳ thứ hai của tạo mẫu phát triển rất sớm, khoảng đầu thập niên 70 Thời kỳ này đã

có phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo Việc ứng dụng CAD/CAE/CAM đã trở nên rất phổ biến

c.Thời kỳ thứ ba: quá trình tạo mẫu nhanh.

-Trong thời kỳ này mức độ phức tạp của chi tiết cũng tăng lên, gấp ba lần mức độ phức tạp vào những năm của thập niên 70 Nhưng nhờ vào công nghệ tạo mẫu nhanh nên thời gian trung bình để tạo thành một chi tiết chỉ còn lại 3 tuần so với 16 tuần ở thời kỳ thứ hai

- Năm 1988, hơn 20 công nghệ tạo mẫu nhanh đã được đưa vào sử dụng

I Công nghệ in 3D

1 Giới thiệu

Công nghệ in 3D là một thuật ngữ khác được dùng để chỉ công nghệ sản xuất đắp dần vật liệu,

là một nhánh nhỏ của công nghệ tạo mẫu nhanh

- In 3D là in ấn 1 vật thể theo không gian 3 chiều ( dài-rộng-cao hay X-Y-Z) mà ta có thể cầm nắm , quan sát hay sử dụng nó như 1 mô hình xe hơi, máy bay, lọ hoa,giày , quần áo thậm chí

là một ngôi nhà

- Máy in 3D có chức năng tạo ra vật phẩm 3 chiều bằng cách xây dựng nó theo từng lớp , cho đến khi toàn bộ vật thể được hoàn tất

2 Đặc điểm

Mô hình

• Mô hình 3D in có thể được tạo ra với một máy tính và phần mềm thiết kế hỗ trợ (CAD) hoặc thông qua một máy quét 3D

• File.STL cần phải được xử lý bởi phần mềm

"slicer", chuyển đổi mô hình thành một loạt các lớp mỏng và tạo ra tập tin G-code G-code được đưa vào máy in để in sản phẩm

3.Qúa trình tạo mẫu được trải qua 5 giai đoạn như sau:

• Là công nghệ tạo mẫu có đầy đủ màu

sắc lên đến hàng triệu màu

5 Phạm vi ảnh hưởng của công nghệ in 3D

6 Ứng dụng

II Phân Loại

Công

nghệ in

3D

Vật liệu dạng bột, kim loại, thạch cao

Vật liệu dạng lỏng, polymer nhạy quang

Công nghệ sử dụng vật liệu giấy, tấm gỗ

Công nghệ SLS

Công nghệ SLA

Công nghệLOM

Công nghệ sử dụng vật liệu sáp, ABS

Công nghệFDM

I.Công nghệ tạo mẫu nhanh SLA

Công nghệ SLA

(Stereo Lithography Apparatus) được phát minh bởi

Charles Hull vào năm 1984 và được phát triển bởi công ty 3D

Systems

Vật liệu sản xuất là loại nhựa lỏng có khả năng đông

đặc dưới tác dụng của các tia tử ngoại

Sử dụng chùm tia laser

2 Nguyên lý làm việc

Công nghệ này dựa trên nguyên lý cơ bản là sử dụng chùm tia laser có cường độ cao chiếu vào một bể chất lỏng cảm quang nhạy sáng theo mặt cắt ngang của mẫu và do hiện tượng polymer hoá dưới tác động của tia laser làm đông cứng lớp chất lỏng này tạo nên một lớp của vật mẫu

* Mẫu làm bằng phương pháp SLA (show video)

II Công nghệ tạo mẫu nhanh SLS

Công nghệ SLS

(Selective Laser Sintering) vận hành tương tự SLA nhưng vật liệu ở dạng bột, thủy tinh, nhựa nhiệt keo và cả kim loại

Sử dụng chùm laser thiêu kết

Được thương mại hóa bởi 3DSytstem và EOS

2 Nguyên lý làm việc

Công nghệ này dựa trên nguyên lý thiêu kết làm nóng chảy vật liệu bột bằng chùm tia laser CO2 Công nghệ này áp dụng đối với hầu hết các vật liệu Tia lazer hóa rắn vật liệu bột nằm trong đường biên của mặt cắt làm cho chúng dính chặt lại với nhau ở những chỗ có bề mặt tiếp xúc với lazer

* Mẫu làm bằng phương pháp SLS (show video)

III Công nghệ tạo mẫu nhanh LOM

Công nghệ tạo mẫu nhanh LOM

LOM viết tắt bởi Laminated Object Manufacture  là máy

tạo mẫu theo phương pháp dán ,ghép từng lớp của công ty

Helisys

Vật liệu đa dạng,

rẻ tiền;sử dụng các loại vật liệu: giấy, chất dẻo, kim loại, composites và gốm

Được thương mại hóa từ năm

1991 Sử dụng dạng Laser là

CO2 hoạt động ở công suất tương

ứng là 25W và 50W thông qua

hệ thống gương quang học

Vật thể được xây dựng nên từng lớp một bằng cách lăn ép từng lớp giấy hay vật liệu dạng tấm khác và biên dạng của vật thể trên lớp ấy được cắt bởi tia laser CO2.

Mỗi lớp của quá trình xây dựng chứa những mặt cắt của một hay nhiều chi tiết Lớp tiếp theo được ép và xây dựng trực tiếp trên mặt của lớp kế trước

Phương Z được điều khiển bởi một bàn đỡ và hạ xuống sau khi mỗi lớp được tạo thành Chiều Z được đo một cách chính xác để dữ liệu về mặt cắt tương ứng được tính toán chính xác cho mỗi lớp

2 Nguyên lý làm việc

* Mẫu làm bằng phương pháp LOM (show video)

IV Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM

Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM

Công nghệ in 3D FDM hay còn gọi là FFF (Fused Deposition Modeling) được phát triển bởi

Scott Crump

Công nghệ FDM này được thương mại hóa

từ năm 1991 Với giá thành

& vật liệu rẻ nên công nghệ này đang là công nghệ in 3D phát triển mạnh nhất

công nghệ in 3D (FDM) sử dụng vật liệu sợi nhựa,ABS

Hình 4 : Đầu máy in 3D FDM

Show video

Cảm ơn cô giáo và các bạn đã chú ý

lắng nghe !