Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

73 35 0
Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 1.1. Tính cấp thiết đề tài 1 1.2. Lý do chọn đề tài 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 5 2.1 Tổng quan đề tài 5 2.2 Tình hình trong nước: 5 2.3 Tình hình trên thế giới: 7 2.4 Vấn đề tồn tại và hướng giải quyết vấn đề 10 CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 11 3.1. Mục tiêu của đề tài 11 3.2. Phương pháp nghiên cứu 11 3.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với máy in 3D y tế 12 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 14 4.1 Chọn kết cấu mô hình 14 4.2. Tính toán, thiết kế, lựa chọn các chi tiết trên mô hình 16 4.2.1 Các loại cơ cấu truyền động 16 4.2.2. Tính toán và chọn động cơ cho máy in 19 4.2.3 Động cơ bước 42 (Step motor): 23 4.2.4 Động cơ bước 57 (Step motor) – 2 pha, 4 dây 25 4.3. Tính toán, thiết kế cơ khí 27 4.3.1 Thiết kế cụm cơ khí trục xy: 27 4.3.2 Thiết kế cụm cơ khí trục z: 33 4.3.3 Phần khung máy: 38 4.4 Linh kiện điện tử và hệ thống điều khiển 41 4.4.1 Module điều khiển động cơ bước A4988: 41 4.4.2 Board Mạch MKS Gen L V2.0 43 CHƯƠNG 5 : THI CÔNG 47 5.1 Mô phỏng quá trình chuyển động của máy in 3D 48 5.2 Phần mềm điều khiển 52 CHƯƠNG 6 : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾ LUẬN 58 6.1 Kết quả đạt được 58 6.2 Kết luận 59 6.3 Đề xuất và kiến nghị: 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60   DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. 1 Tạo mẫu nhanh trong y tế 1 Hình 1. 2 Máy in 3D sinh học 2 Hình 2. 1 Các mô được tạo mẫu bằng máy In 3D 6 Hình 2. 2 Xương đùi bằng vật liệu PEEK in 3D 6 Hình 2. 3 Bộ phận tai con người được in 3D 7 Hình 2. 4 Bàn tay phải được in 3D 8 Hình 3. 1 Máy In 3D có môi trường vô trùng 11 Hình 3. 2 Công nghiệp phun sinh học 12 Hình 4. 1. Mô hình máy in 3D 14 Hình 4. 2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy 15 Hình 4. 3 Truyền động vít me đai ốc 16 Hình 4. 4 Cấu tạo vít me bi 18 Hình 4. 5 Bàn trượt xy vitme 18 Hình 4. 6 Động cơ bước 19 Hình 4. 7 Sơ đồ nguyên lý động cơ servo DC hồi tiếp 20 Hình 4. 8. Động cơ xoay chiều 21 Hình 4. 9 Động cơ bước 42 23 Hình 4. 10 Động cơ 42 24 Hình 4. 11 Thông số kích thước của động cơ 42 25 Hình 4. 12 Động cơ bước 57 26 Hình 4. 13 Thông số bàn trượt Y 28 Hình 4. 14 Thông số bàn trượt X 28 Hình 4. 15 Kết cấu cụm XY 29 Hình 4. 16 Tấm nhôm bản in 29 Hình 4. 17 Tấm bích trượt 30 Hình 4. 18 Cụm bàn trượt XY 30 Hình 4. 19 Xi lanh điện 32 Hình 4. 20 Xi lanh trục Z 34 Hình 4. 21 Cụm cơm khí trục z 35 Hình 4. 22 Khung máy 38 Hình 4. 23 Kích thước nhôm định hình 38 Hình 4. 24 Bản vẻ khung máy 39 Hình 4. 25 Bu lông, ke góc, con trượt 39 Hình 4. 26 Driver động cơ A4988 40 Hình 4. 27 Sơ đồ mạch điện driver động cơ A4988 40 Hình 4. 28 Các chế độ điều khiển 41 Hình 4. 29 Board Mạch MKS Gen L V2.0 43 Hình 4. 30 Kích thước của board MKS Gen V2 44 Hình 4. 31 Sơ đồ chân của mks gen v2 44 Hình 4. 32 Hệ thông nối dây của hệ thống 45 Hình 5. 1 Mô hình thiết kế 3d 46 Hình 5. 2 Quy trình vận hành của máy 47 Hình 5. 3 Giao diện của phần mềm Inventor 48 Hình 5. 4 Hộp thoại Place Constraint 48 Hình 5. 5 Hộp thoại Animate constraint 50 Hình 5. 6 Giao diện của phần mềm Cura 51 Hình 5. 7 Hộp thoại cơ bản của Cura 52 Hình 5. 8 Hộp thoại nâng cao của Cura 53 Hình 5. 9 Sản phẩm được lỗ tai in thử 55 Hình 6. 1 Hình ảnh thực tế của máy in 3D 56 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật trên thế giới đang phát triển với tốc độ như vũ bão, không ngừng vươn tới những đỉnh cao mới, trong đó có những thành tựu về tự động hóa sản xuất. Khẳng định vai trò quan trọng của công nghệ tự động trong chiến lược công nghiệp hóa và hiện đại hóa nền kinh tế nước ta là một việc hết sức có ý nghĩa, tạo ra khả năng phát triển nền kinh tế với tốc độ cao, vững chắc và lâu dài. Ở các nước có nền công nghiệp tiên tiến việc tự động hóa các nghành kinh tế, kỹ thuật trong đó có cơ khí chế tạo đã thực hiện từ nhiều thập kỉ. Máy in 3d được đưa vào sản xuất trong các quy trình gia công tạo mẫu nhanh, tạo ra các chi tiết có biên dạng phức tạp,.. Ở Việt Nam, nhiều công ty tư nhân cũng đang bắt đầu ứng dụng đưa vào công việc sản xuất. Hiện nay, nhu cầu gia công các chi tiết có biên dạng phức tạp với tốc độ và độ chính xác cao hơn. Với những chi tiết dạng này các phương pháp truyền thống khó có thể gia công hoặc nếu gia công thì cũng mất nhiều thời gian và công sức. Chính vì vậy mà công nghệ in 3d đang ngày càng phổ biến không chỉ ở lĩnh vực công nghiệp máy móc mà còn hiện hữu đa dạng trong các lĩnh vực khác như y tế, giáo dục,… Công nghệ in 3d đã đánh dấu bước mở đầu cho cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 tạo ra ảnh hưởng to lớn trên nhiều lĩnh vực. Ở Việt Nam hiện nay công nghệ in 3d đang dần được đưa vào ứng dụng trong quá trình sản xuất với các loại máy in 3d đa chủng loại và nguồn gốc như máy in của Nga, Tây Ban Nha, Ba Lan,.. Với những lý do trên, nhóm sinh viên Ngành kỹ thuật cơ khí K17 Đại Học Công Nghệ Tp.HCM chúng em được giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp như sau: “Nghiên cứu, chế tạo và điều khiển máy in 3d y tế” bao gồm những nhiệm vụ sau đây: + Nghiên cứu, tìm hiểu về lịch sử phát triển của máy in 3d. + Nghiên cứu, thiết kế tổng thể máy in 3d về kết cấu cơ khí, hệ thống điều khiển và lập trình điều khiển máy. + Chế tạo được một mô hình máy in 3d thu nhỏ dựa theo những điều kiện có sẵn. Trong quá trình nghiên cứu và chế tạo, chúng em đã gặp nhiều khó khăn, do đề tài mới mẻ, thời gian và kiến Sau một thời gian nghiên cứu, thiết kế và chế tạo, chúng em đã hoàn thành được thức còn hạn chế. Tuy nhiên nhờ sự cố gắng của bản thân và đặc biệt là sự chỉ dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn là Thầy Phạm Bá Khiển cùng bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đến nay chúng em đã hoàn thành được các nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Bá Khiển cùng Bộ môn công nghệ chế tạo máy đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em trong suốt thời gian vừa qua. Một lần nữa chúng em xin cảm ơn

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH TRONG LĨNH VỰC Y TẾ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S PHẠM BÁ KHIỂN LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp lúc nhóm gần kết thúc thời gian học tập trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh Khoảng thời gian học tập nghiên cứu Trường giúp cho nhóm hiểu yêu quý nơi nhiều Nhà trường Thầy Cơ khơng truyền đạt cho nhóm kiến thức chuyên môn mà giáo dục cho em lý tưởng, đạo đức sống Đây hành trang thiếu cho sống nghiệp nhóm sau Nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến tất Quý Thầy Cô tận tình bảo, dẫn dắt nhóm đến ngày hơm để vững bước đường học tập làm việc sau Đồ án tốt nghiệp đánh dấu việc hoàn thành năm tháng miệt mài học tập nhóm Và đồ án đánh dấu trưởng thành đường học tập nhóm Qua nhóm xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè ln động viên tạo điều kiện để nhóm hồn thành khóa học Cuối cùng, nhóm xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy Phạm Bá Khiển với nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi định hướng đắn kịp thời Thầy giúp nhóm nhiều q trình thực đồ án Sinh viên thực MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH LỜI NĨI ĐẦU Ngày cách mạng khoa học kĩ thuật giới phát triển với tốc độ vũ bão, không ngừng vươn tới đỉnh cao mới, có thành tựu tự động hóa sản xuất Khẳng định vai trị quan trọng cơng nghệ tự động chiến lược cơng nghiệp hóa đại hóa kinh tế nước ta việc có ý nghĩa, tạo khả phát triển kinh tế với tốc độ cao, vững lâu dài Ở nước có cơng nghiệp tiên tiến việc tự động hóa nghành kinh tế, kỹ thuật có khí chế tạo thực từ nhiều thập kỉ Máy in 3d đưa vào sản xuất quy trình gia cơng tạo mẫu nhanh, tạo chi tiết có biên dạng phức tạp, Ở Việt Nam, nhiều công ty tư nhân bắt đầu ứng dụng đưa vào công việc sản xuất Hiện nay, nhu cầu gia cơng chi tiết có biên dạng phức tạp với tốc độ độ xác cao Với chi tiết dạng phương pháp truyền thống khó gia cơng gia cơng nhiều thời gian cơng sức Chính mà cơng nghệ in 3d ngày phổ biến không lĩnh vực công nghiệp máy móc mà cịn hữu đa dạng lĩnh vực khác y tế, giáo dục,… Công nghệ in 3d đánh dấu bước mở đầu cho Cách mạng Công nghiệp lần thứ tạo ảnh hưởng to lớn nhiều lĩnh vực Ở Việt Nam công nghệ in 3d dần đưa vào ứng dụng trình sản xuất với loại máy in 3d đa chủng loại nguồn gốc máy in Nga, Tây Ban Nha, Ba Lan, Với lý trên, nhóm sinh viên Ngành kỹ thuật khí K17 Đại Học Cơng Nghệ Tp.HCM chúng em giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp sau: “Nghiên cứu, chế tạo điều khiển máy in 3d y tế” bao gồm nhiệm vụ sau đây: + Nghiên cứu, tìm hiểu lịch sử phát triển máy in 3d + Nghiên cứu, thiết kế tổng thể máy in 3d kết cấu khí, hệ thống điều khiển lập trình điều khiển máy + Chế tạo mơ hình máy in 3d thu nhỏ dựa theo điều kiện có sẵn Trong trình nghiên cứu chế tạo, chúng em gặp nhiều khó khăn, đề tài mẻ, thời gian kiến Sau thời gian nghiên cứu, thiết kế chế tạo, chúng em hoàn thành thức hạn chế Tuy nhiên nhờ cố gắng thân đặc biệt dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Thầy Phạm Bá Khiển môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đến chúng em hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Bá Khiển Bộ môn công nghệ chế tạo máy tạo điều kiện tốt cho chúng em suốt thời gian vừa qua Một lần chúng em xin cảm ơn! CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, giới ngành công nghiệp sản xuất phát triển với trình độ ngày tiên tiến Lượng hàng hóa sản xuất ngày tăng cao theo nhu cầu thị trường, sản phẩm không ngừng thay đổi mẫu mã suất hàng loạt Điều kéo theo yêu tố quan trọng không kém sản xuất hàng hóa cơng nghiệp hàng loạt đại tạo mẫu nhanh Việc tạo mẫu nhanh để nhanh chóng chuyển từ ý tưởng thiết kế vật thể thật quan trọng Ứng dụng tạo mẫu nhanh nhanh chóng mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác, tác động sâu, rộng đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ kỹ thuật, y tế đến hàng khơng, vũ trụ,…Có thể thấy, cơng nghệ tạo mẫu nhanh đã, mang lại cú đột phá sản xuất, tác động đến sản xuất cách sâu rộng Trong năm gần đây, nhờ phát triển ứng dụng công nghệ in 3D thành tựu ngành công nghệ vật liệu thay y sinh học Hình 1 Tạo mẫu nhanh y tế Mục đích phương pháp tạo mẫu nhanh tạo mẫu ý tưởng, mơ hình đánh giá thử nghiệm thiết kế nhằm mơ hoạt động Cũng hiểu sản phẩm tạo mẫu nhanh giống vẽ phác thảo chiều sản phẩm Nó cần thiết để nhà sản xuất đánh giá tính thẩm mỹ, phát lỡi thiết kế trước vào sản xuất hàng loạt để tung thị trường Máy in 3D đời để giải khó khăn người thợ tạo mẫu, nhà thiết kế để làm tiền đề cho sản xuất cơng nghiệp Q trình tạo mẫu cơng nghiệp với máy in 3D không hao tốn nhiều nguyên vật liệu, máy không qua cồng kềnh to lớn đặc biêt tạo chi tiết nội suy bên phức tạp, hẳn máy gia công khí khổng lồ tạo mẫu Hình Máy in 3D sinh học In 3D sinh học phương pháp sử dụng in 3D kỹ thuật giống in 3D kết hợp tế bào, yếu tố sinh trưởng, vật liệu sinh học để chế tạo phận y sinh mà mô tối đa đặc điểm mơ tự nhiên Nói chung, in 3D sinh học sử dụng phương pháp tạo lớp để chuyển vật liệu gọi mực sinh học để tạo cấu trúc giống mơ mà sau sử dụng lĩnh vực kỹ thuật y tế mô In sinh học bao gồm sử dụng loạt vật liệu sinh học Hiện nay, in sinh học sử dụng để in mô quan để giúp nghiên cứu thuốc thuốc Tuy nhiên, đổi lên kéo dài từ trình tái tạo tế bào tế bào ma trận ngoại bào đưa vào lớp gel 3D theo lớp để tạo mô quan mong muốn Sự bùng nổ gần tính phổ biến in 3D minh chứng cho tiềm hứa hẹn công nghệ lợi ích tiềm tàng nghiên cứu y học tái sinh Ngoài ra, in 3D sinh học bắt đầu kết hợp việc in ấn giàn giáo Những giàn giáo sử dụng để tái tạo khớp dây chằng Cũng giống với hệ thống tạo mẫu nhanh khác, đầu vào cho mơ hình tập tin định dạng STL, phần mềm chia mơ hình thành lớp Máy 3D in lớp bằng nhựa kết dính lại với Để in, đầu phun nhựa rải lớp vật liệu theo hình ảnh cắt ngang (lát cắt) chi tiết Sau mỡi lớp hồn tất, piston dịch xuống hành trình bằng chiều dày lớp vật liệu trước để q trình lặp lại cho lớp Thực chất công nghệ tạo lớp tuỳ theo đặc điểm vật liệu dạng hình học vật thể Sai số tạo hình khơng phụ thuộc vào cách cắt lớp, độ dày phân lớp, mức di chuyển tạo độ dày lớp, mà quan trọng phần mềm xử lý cập nhật thông tin độ dày thực tế Vì việc nâng cao độ xác tạo hình quan tâm nhiều 1.2 Lý chọn đề tài Việc chế tạo thành công máy in 3D lĩnh vực Y tế thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu cho sinh viên, học sinh, doanh nghiệp sản xuất Bên cạnh ưu việt đặc biệt máy in 3D có khuyết điểm như: sản phẩm in chưa sắc nét, kích thước vật thể in cịn nhỏ, hiệu suất không cao, thời gian tạo mẫu lâu Các nhà nghiên cứu lĩnh vực phát triển phương pháp tiếp cận để sản xuất quan sống xây dựng với tính chất sinh học học thích hợp In sinh học 3D dựa ba phương pháp tiếp cận chính: Biomimicry, tự lắp ráp khối mô nhỏ Cách tiếp cận in sinh học gọi biomimicry (tạm dịch: bắt chước sinh học) Mục tiêu phương pháp tạo cấu trúc chế tạo giống hệt với cấu trúc tự nhiên tìm thấy mơ quan thể Hình Mơ hình thiết kế 3d Quy trình vận hành máy Hình Quy trình vận hành máy 5.1 Mơ q trình chuyển động máy in 3D Trong trình nghiên cứu youtube số trang web khí khác nhau, chúng em định sử dụng phần mềm Inventor để mô trình chuyển động máy in 3d Autodesk Inventor phần mềm xây dựng mơ hình 3D, thiết kế, hình mẫu kiểm tra ý tưởng sản phầm Inventor tạo nguyên mẫu mô chuẩn xác khối lượng, áp lực, độ ma sát, tải trọng,… đối tượng sản phẩm môi trường 3D Các cơng cụ mơ phỏng, phân tích tích hợp Inventor cho phép người dùng thiết kế từ khuôn đúc đến nâng cao thiết kế chi tiết máy, trực quan hóa sản phẩm Inventor cịn tích hợp CAD cơng cụ giao tiếp thiết kế nhằm nâng cao suất làm việc CAD giảm thiếu phát sinh lỗi, tiết kiệm thời gian Hình Giao diện phần mềm Inventor Đầu tiên phải gán cho trục ràng buộc bằng lệnh Constrain Để tạo ràng buộc chi tiết với môi trường Assembly, chung ta chọn vào lệnh Constraint Lúc xuất hộp thoại Place Constraint Hình Hộp thoại Place Constraint Trong hộp thoại Place Constraint có nhiều Tab khác nhau, tab Assenbly chưa chức năng, cơng cụ ràng buộc giúp lắp ghép chi tiết lại với Trong phần Type, tìm hiểu đến cơng cụ Mate hình bên Chọn Flush phần Solution Sau bên hình đồ họa chọn vào bên mặt tỳ xy lanh vỏ xylanh để chúng ràng buộc với Đồng thời làm với bàn trượt trục X Y Tiếp theo ta vào phần environments chọn Inventor studio để tiến vào phần mô Để điều chỉnh chuyển động thời gian cho nhịp nhàng cần gán chuyển động lại với dùng lệnh Animate constraint Hình 5 Hộp thoại Animate constraint Các thông số cần thiết lập gồm: Action : Start khoảng cách bắt đầu di chuyển trục End điểm kết thúc chuyển động Time : Start thời gian bắt đầu di chuyển trục End thời gian kết thúc trình di chuyển Đầu tiên cho trục Z trục X di chuyển trước giây đến giây để đầu in với nhơm mặt in di chuyển vào Sau đầu in bắt đầu phun Gel với lúc trục Y bắt đầu di chuyển từ giây thứ đến giây thứ 10 Khi trục Y di chuyển đến hết quảng đường trục X bắt đầu di chuyển tiến hành tạo thành mẫu in theo từ lớp bằng lặp lại di chuyển 5.2 Phần mềm điều khiển Có nhiều phần mềm điều khiển máy in 3D repertier host, pronterface … Trong đồ án, sử dụng phần mềm Cura Phần mềm Cura phần mềm miễn phí có ưu điểm nguồn mở Nó tiêu chuẩn vàng máy in 3D toàn giới Nếu bạn so sánh Cura với phần mềm chia lớp 3D khác, tất đơn giản, với tùy chọn điều chỉnh hạn chế Nhưng có nhiều cài đặt phức tạp bạn cần chúng; Nó thiết kế gọn gàng thân thiện Cura 3D cắt phần mềm cho máy in 3D Nó lấy mơ hình 3D chia thành lớp để tạo tệp có tên G-Code, mã mà máy in 3D hiểu Cura chia lớp mơ hình 3D Nó biên dịch tệp 3D STL, OBJ 3MF sang định dạng mà máy in hiểu Máy in 3D sử dụng sợi nhựa hợp (FFF) in lớp chồng lên để tạo đối tượng 3D Cura 3D lấy mơ hình 3D tìm cách lớp đặt bàn in tạo hướng dẫn cho máy in tuân theo – lớp lớp Hình Giao diện phần mềm Cura Các thông số bao gồm: Hình Hộp thoại Cura Layer height chiều dày lớp, chiều dày lớp nhỏ chi tiết in mịn nhiên thời gian in chậm Lớp in mỏng hạn chế khác khuyết tật mẫu in vết nhựa dư, chảy nhựa, … Ngược lại lớp in dày thời gian in nhanh nhiên có số nhược điểm sai lệch kích thước lớn hơn, độ bóng bề mặt thấp, chất lượng mẫu in khơng cao Chiều dày lớp in tối đa không đường kính đầu phun nhựa Nhóm em chọn mỡi lớp dày khoảng 0,08 mm vật liệu in tế bào cấu tạo nhỏ Shell thickness: bề dày lớp vỏ sản phẩm tính bằng milimet Bề dày lớp vỏ lớn độ bền sản phẩm cao Top/ Bottom Thickness: Độ dày lớp lớp chi tiết ( Layer Height để 0,08 cài đặt mà 1.2 số lớp in 15 lớp - Có thể cài đặt trực tiếp Top Layer Bottom Layer) Print setting: Tốc độ, chiều dày lớp in, chiều dày lớp in, độ đặc chi tiết, thông số support chiều dày, độ đặc, …ở chúng em để mức 50 mm/s Printing temperature nhiệt độ in Filament Diameter: đường kính sợi nhựa, phổ biến nhựa có đường kính 1,75mm; 3mm Nozzle Size kích thước mũi in máy Đường kính đầu phun nhựa yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới đường kính sợi nhựa phun Hình Hộp thoại nâng cao Cura Retraction: cài đặt thông số chi tiết cho chức giám bớt ba via Speed: tốc độ rút sợi nhựa tính bằng mm/s Tốc độ cao tốt hơn, giảm bớt ba via tốt Tuy nhiên tốc độ q cao dẫn đến mịn sợi nhựa, ảnh hưởng đến trình in Distance: khoảng cách rút sợi nhựa lại tính bằng milimet Khoảng cách bằng tương đương với việc khơng kích hoạt chức rút nhựa Initial layer thickness: độ dày lớp in tính bằng milimet Độ dày lớn giúp nhựa kết dính với bàn in tốt Initial layer line width: điều chỉnh lượng nhựa phun lớp in Cài đặt 100 % muốn lượng nhựa phun bình thường Có thể điều chỉnh tăng để lớp in kết dính tốt với bàn in Cut off object bottom: cắt bỏ phần mơ hình để tăng diện tích lớp đáy, giúp kết dính bàn in tốt Travel speed: tốc độ di chuyển đầu phun qua lại khoảng trống Tốc độ cao giúp tiết kiệm thời gian dẫn đến sai lệch động làm hư sản phẩm Bottom layer speed: tốc độ in lớp Tốc độ chậm giúp lớp in kết dính tốt với bàn in Infill speed: tốc độ điền đầy phần mơ hình Top/Bottom speed: tốc độ in lớp đáy lớp mặt sản phẩm Cài đặt tốc độ cao giúp tiết kiệm thời gian ảnh hưởng xấu đến ngoại quan sản phẩm Outer shell speed: tốc độ in đường viền phía ngồi sản phẩm Nên cài đặt tốc độ thấp để nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm Inner shell speed: tốc độ in đường viền phía sản phẩm Chúng ta cài đặt tốc độ cao để tiết kiệm thời gian việc ảnh hưởng không nhiều đến ngoại sản phẩm Minimal layer time: thời gian tối thiểu để in lớp sản phẩm tính bằng giây Việc giúp đảm bảo lớp in có đủ thời gian khơ cứng định hình trước in lớp đè lên Enable cooling fan: kích hoạt quạt làm nguội giúp nhựa khơ cứng định hình nhanh Việc dùng quạt cịn tùy thuộc vào đặc tính vật liệu sử dụng Hình Sản phẩm lỡ tai in thử CHƯƠNG : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾ LUẬN 6.1 Kết đạt Chúng em hoàn thành phần trục XY trục Z máy Cịn phần khung lúc đặt làm khơng thể hồn thành trước trình cách ly nên chưa thể lắp thành máy hoàn thiện nên chúng em mong thầy thơng cảm Hình Hình ảnh thực tế máy in 3D 6.2 Kết luận Qua trình hồn thành đồ án nhóm tác giả hệ thống lại toàn kiến thức nghành Cơ khí Từ việc phân tích liệu đầu vào đến việc lựa chọn vật liệu, thiết bị Lựa chọn phương pháp gia công, kiểm tra đánh giá sản phẩm, dựa tiêu chuẩn quốc tế ASME, ISO, … Việc thực thiết kế tính tốn chế tạo sản phẩm hoàn chỉnh, giúp tác giả vận dụng tất kiến thức học vào sản phẩm cụ thể tạo tảng kiến thức tổng hợp Giúp chúng em có tảng kiến thức trước vào công việc thực tế sau trường Qua q trình hồn thiện đồ án nhóm chúng em xin có số kiến nghị để việc chế tạo sản phẩm tối ưu kinh tế tiếp xúc với thực tế sản xuất nhiều hơn, mong muốn học hỏi thêm số kiến thức liên quan tới việc bóc tách tính tốn giá thành sản phẩm để tối ưu việc nhập trang thiết bị, máy móc nguyên liệu đầu vào Để tối ưu mặt kỹ thuật tính kinh tế, nâng cao suất hạ giá thành sản phẩm người thiết cần có nhiều kinh nghiệm sản suất Vì vậy, việc tiếp xúc với thực tế giúp nảy nhiều ý tưởng, phương pháp sát với thực tế sản xuất 6.3 Đề xuất kiến nghị: Vấn đề tồn nhiều, nhiên giới hạn, khả trình độ thời gian có hạn nên chúng em chưa thể hoàn thiện vấn đề Đây đề tài có nhiều hướng phát triển, có tính thực tế cao, công nghệ sử dụng nhiều ngành y học tương lai Nếu có điều kiện chúng em mong có ý kiến đóng góp để nhóm tiếp tục nghiên cứu phát triển ngày hồn thiện góp phần sức lực nhỏ vào q trình cơng nghiệp hóa đại hóa công nghiệp nước nhà Cuối chúng em xin cảm ơn thầy Phạm Bá Khiển nhóm nghiên cứu bên đại học Quốc tế đồng hành với chúng em đến cuối đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, tập 2, NXB giáo dục Việt Nam, 2010 [3]Trần Quốc Hùng, giáo trình dung sai kỹ thuật đo, NXB đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2013 [4]PGS TS Đặng Thiện Ngơn, Giáo trình trang bị - điện điện tử máy công nghiệp, NXB đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2013 Nguồn khác [5]Ball screw catalouge, PMI, link www.pmi -amt.com/en/support [6]HIWIN Linear guideway catalouge, link www.hiwin.com/downloads.html [7]Công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch - Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2003 [8] Chi tiết máy, Nguyễn Trọng Hiệp - Nhà xuất giáo dục , 2007 [9] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập , Trịnh Chất – Lê Văn Uyển - Nhà xuất giáo dục , 2003 [10]Cơ sở tự động hóa máy cơng cụ - Kỹ thuật điều khiển, điều chỉnh lập trình khai thác máy cơng cụ CNC, Tạ Duy Liêm - Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2005 [11]Hệ thống điều khiển số công nghiệp, Bùi Quý Lực - Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2005 [12]www.us.misumi -ec.com/ [13]www.reprap.org [14]www.orientalmotor.com ... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu ,thiết kế ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh lĩnh vực Y tế. ” CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2. 1 Tổng quan đề tài Thách thức đặt công nghệ in chiều lĩnh vực Y sinh phát kiến... sâu rộng Trong năm gần đ? ?y, nhờ phát triển ứng dụng công nghệ in 3D thành tựu ngành công nghệ vật liệu thay y sinh học Hình 1 Tạo mẫu nhanh y tế Mục đích phương pháp tạo mẫu nhanh tạo mẫu ý tưởng,... Thực tế cho th? ?y tạo mẫu nhanh lĩnh vực Y sinh chưa phát triển nước sản phẩm khuôn khổ đề tài khoa học, công nghệ cấp nhà nước phát triển công nghệ phục vụ Y tế Đa phần tạo mẫu từ m? ?y gia công

Ngày đăng: 04/09/2021, 13:42

Hình ảnh liên quan

Hình 2.1 Các mô được tạo mẫu bằng máy In 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 2.1.

Các mô được tạo mẫu bằng máy In 3D Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 2.2 Xương đùi bằng vật liệu PEEK in 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 2.2.

Xương đùi bằng vật liệu PEEK in 3D Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 2.3 Bộ phận tai con người được in 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 2.3.

Bộ phận tai con người được in 3D Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.4 Bàn tay phải được in 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 2.4.

Bàn tay phải được in 3D Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 4. 1. Mô hình máy in 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

1. Mô hình máy in 3D Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của má 4.2. Tính toán, thiết kế, lựa chọn các chi tiết trên mô hình - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4.2.

Sơ đồ nguyên lí hoạt động của má 4.2. Tính toán, thiết kế, lựa chọn các chi tiết trên mô hình Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 4 .5 Bàn trượt xy vitme - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4.

5 Bàn trượt xy vitme Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 4. 6 Động cơ bước - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

6 Động cơ bước Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 4. 8. Động cơ xoay chiều - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

8. Động cơ xoay chiều Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 4 .9 Động cơ bước 42 - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4.

9 Động cơ bước 42 Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 4. 13 Thông số bàn trượ tY - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

13 Thông số bàn trượ tY Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 4. 16 Tấm nhôm bản in - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

16 Tấm nhôm bản in Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 4. 17 Tấm bích trượt - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

17 Tấm bích trượt Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 4. 19 Xilanh điện - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

19 Xilanh điện Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 4. 21 Cụm cơm khí trục z - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

21 Cụm cơm khí trục z Xem tại trang 46 của tài liệu.
Kích thước sắt định hình sử dụng là thép chữ V được cắt bằng phương pháp laser - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

ch.

thước sắt định hình sử dụng là thép chữ V được cắt bằng phương pháp laser Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 4. 23 Kích thước nhôm định hình - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

23 Kích thước nhôm định hình Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 4. 26 Driver động cơ A4988 - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

26 Driver động cơ A4988 Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 4. 29 Board Mạch MKS Ge nL V2.0 - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

29 Board Mạch MKS Ge nL V2.0 Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 4. 30 Kích thước của board MKS Gen V2 - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

30 Kích thước của board MKS Gen V2 Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 4. 32 Hệ thông nối dây của hệ thống - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

32 Hệ thông nối dây của hệ thống Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 4. 31 Sơ đồ chân của mks gen v2 - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 4..

31 Sơ đồ chân của mks gen v2 Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 5.1 Mô hình thiết kế 3d - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 5.1.

Mô hình thiết kế 3d Xem tại trang 59 của tài liệu.
Hình 5.2 Quy trình vận hành của máy - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 5.2.

Quy trình vận hành của máy Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 5 .3 Giao diện của phần mềm Inventor - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 5.

3 Giao diện của phần mềm Inventor Xem tại trang 61 của tài liệu.
Cura 3D đang cắt phần mềm cho máy in 3D. Nó lấy một mô hình 3D và chia nó thành các lớp để tạo một tệp có tên là G-Code, đây là mã mà máy in 3D hiểu được. - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

ura.

3D đang cắt phần mềm cho máy in 3D. Nó lấy một mô hình 3D và chia nó thành các lớp để tạo một tệp có tên là G-Code, đây là mã mà máy in 3D hiểu được Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 5 .8 Hộp thoại nâng cao của Cura - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 5.

8 Hộp thoại nâng cao của Cura Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 6.1 Hình ảnh thực tế của máy in 3D - Nghiên cứu ,thiết kế và ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong lĩnh vực y tế

Hình 6.1.

Hình ảnh thực tế của máy in 3D Xem tại trang 70 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

    • 1.1. Tính cấp thiết đề tài

    • 1.2. Lý do chọn đề tài

    • CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP

      • 2.1 Tổng quan đề tài

      • 2.2 Tình hình trong nước:

      • 2.3 Tình hình trên thế giới:

      • 2.4 Vấn đề tồn tại và hướng giải quyết vấn đề

      • CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

      • 3.1. Mục tiêu của đề tài

      • 3.2. Phương pháp nghiên cứu

      • 3.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với máy in 3D y tế

      • CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ

      • 4.1 Chọn kết cấu mô hình

        • 4.2.1 Các loại cơ cấu truyền động

        • 4.2.2. Tính toán và chọn động cơ cho máy in

        • Dựa vào momen khởi động của động cơ và tốc độ tối đa, nhóm đã chọn động cơ bước là động cơ bước 42 (Step motor) để điều khiển bàn XY di chuyển, và dùng động cơ bước 57 cho trục Z để điểu khiển Xi lanh. 4.2.3 Động cơ bước 42 (Step motor):

        • 4.2.4 Động cơ bước 57 (Step motor) – 2 pha, 4 dây

        • 4.3. Tính toán, thiết kế cơ khí

          • 4.3.1 Thiết kế cụm cơ khí trục xy:

          • 4.3.2 Thiết kế cụm cơ khí trục z:

          • 4.3.3 Phần khung máy:

          • 4.4 Linh kiện điện tử và hệ thống điều khiển

            • 4.4.1 Module điều khiển động cơ bước A4988:

            • 4.4.2 Board Mạch MKS Gen L V2.0

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan