Tạo mẫu nhanh sử dụng công nghệ thiết kế ngược trong thiết kế sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ

Giới thiệu về máy quét 3D Handy Exascan và phần mềm đi kèm .1 Máy quét 3D Handy Exascan

Máy sử dụng 3 Camera để bảo đảm mọi tia phản xạ từ bề mặt vật mẫu đều được 1 trong 3 Camera thu được ảnh (vì mỗi một Camera chỉ có khả năng quan sát được một vùng không gian nhất định và nếu tia phản xạ đi ra ngoài vùng đó thì sẽ không thu được ảnh hay không lấy được dữ liệu bề mặt). Vxelement là phần mềm kèm theo máy có chức năng điều khiển máy quét, chuyển dữ liệu sang các định dạng DXF, WARE POINT, STL, MGF, SCII…Nó đọc dữ liệu ở các định dạng CDM, VDD, SCN, STL và hiệu chỉnh dữ liệu quét, xuất ra file ảnh STL và một số đầu vào chuẩn cho các phần mềm xử lý dữ liệu, như dữ liệu ở dạng Wireframe, Texture, Shading…. Khi giá trị này đạt tới 100%, một hộp thoại sẽ thông báo cho người dùng biết Vxelement đã vượt quá số lượng bộ nhớ có sẵn và sẽ phải giảm độ phân giải (bằng cách sử dụng bộ nhớ lớn hơn hoặc chế độ quét có độ phân giải thấp hơn).

Surface: Khi kích hoạt chế độ này, có thể thay đổi cũng như chỉnh sửa khung lập phương ảo sao cho phù hợp với khối lượng cũng như diện tích của vật thể cần quét, chúng chứa các thông tin về bề mặt, thay đổi bảng điều khiển, khung nhìn của vật quét. RapidfromXO Redesign là một trong các phần mềm được dùng nhiều trong công nghệ thiết kế ngược, tạo mô hình tham số từ dữ liệu quét, scan rất hiệu quả, cho phép người thiết kế đưa ra các ghi chú thiết kế và các tham số thiết kế của các chi tiết của thế giới thực, chúng có thể bị mất các dữ liệu trong quá trình xử lý hoặc không có mô hình CAD. Mesh Trong chế độ Mesh, có thể điền đầy các phần không hoàn chỉnh của dữ liệu dạng lưới bằng công cụ Heal Winzard, Fix normal, Fill holes, làm mịn bề mặt với công cụ Smooth, làm trơn toàn bộ dữ liệu Enhance, tối ưu hóa dữ liệu lưới Optimize Mesh và các công cụ khác.

Quy trình quét mẫu bằng máy 3D Handy Exascan

+Làm sạch đối tượng: Các đối tượng cần quét sau quá trình sử dụng bên ngoài thực tế rất dễ bị bám bụi bẩn, gỉ sét.., nên chúng ta cần phải làm sạch bề mặt đối tượng bằng các biện pháp như tẩy rửa, đánh giấy ráp. Mục đích của bước này là để thu được bề mặt đối tượng ở trạng thái tốt nhất cũng như phục vụ việc sơn phủ bề mặt nếu cần thiết. +Sơn phủ (tùy vào dạng vật liệu và màu sắc): Do máy quét hoạt động trên nguyên tắc bắn tia laser tới một mục tiêu có tính phản hồi trên vật thể cần quét.

Do vậy bề mặt đối tượng nếu không có màu trắng (màu lý tưởng nhất) thì chúng ta nên sơn phủ màu trắng để đối tượng có bề mặt phản xạ tia laser tốt nhất. Như phần trên đã tìm hiểu, để xác định vị trí trong không gian, máy Exascan tạo ra vị trí mô hình từ các điểm chuẩn (mục tiêu). Thông qua việc kết nối thiết bị với máy tính, sử dụng phần mềm chuyên dụng (phần mềm Vxelement) chúng ta có thể lựa chọn các chế độ, quan sát trực tiếp kết quả quét thu được để điều chỉnh máy quét, thông số cho hợp lý để thu được kết quả tốt nhất.

Trong giai đoạn này có một số chú ý về khoảng cách giữa máy quét và đối tượng quét đã trình bày, ngoài ra để thu được dũ liệu một cách chính xác khi quét cần giữ máy quét ở vị trí sao cho tia laser chiếu vuông góc với bề mặt đối tượng. Có nhiều cách khác nhau dùng để quét mẫu thu thập dữ liệu bề mặt ví dụ như quét các điểm chuẩn trước tạo thành 1 file dữ liệu trên toàn bộ vật mẫu, từ đó quét dữ liệu bề mặt vật mẫu (Positioning Features) hoặc đồng thời xác định các điểm chuẩn và quét dữ liệu bề mặt vật mẫu (Surface). Vì mẫu đồ gỗ có kích thước lớn nên cần phải chia thành nhiều khối lập phương (box) nhằm giảm dung lượng file quét và thuận tiện trong quá trình quét.

Các máy quét 3D HandyScan cung cấp một số chức năng chỉnh sửa để làm sạch các mô hình 3D trước khi xuất ra kết qua cuối cùng. Trong quá trình quét các bề mặt không mong muốn có thể bị quét lẫn vào cùng với bề mặt muốn quét, để đảm bảo chất lượng quét trước khi xuất ra kết quả cuối cùng, cần xóa bỏ các bề mặt không mong muốn.

Giới thiệu về máy tạo mẫu nhanh Object Eden 250 và phần mềm đi kèm .1 Máy in Eden 250

Khi máy thực hiện quá trình in, ban đầu vật liệu được phun lên trên bề mặt tấm đỡ theo biên dạng mặt cắt của chi tiết theo chiều trục X từ trái sang phải. Khi hết chiều trục X đầu in lại thực hiện in theo chiều ngược lại: vật liệu được phun theo biên dạng mặt cắt của chi tiết, sau đó đèn UV sẽ làm lưu hóa vật liệu, con lăn thực hiện làm phẳng bề mặt lớp vật liệu để tạo cơ sở cho lớp vật liệu tiếp theo. Nếu biên dạng mặt cắt của chi tiết có chiều rộng theo phương trục Y lớn hơn 5 cm, thì đầu in sau khi phun vật liệu theo phương trục X sẽ dịch chuyển theo phương Y một khoảng bằng 5cm và tiếp tục in một lớp kế tiếp theo phương X.

Để dễ dàng lấy sản phẩm sau khi in xong, trước tiên máy in sẽ in lớp vật liệu hỗ trợ trên mặt khay (khoảng 1-2mm) và sau đó mới in mô hình thật của chi tiết. Eden 250 là ứng dụng được cài đặt trên máy in, cho phép quan sát các thông số trạng thái trên máy, thao tác các công việc vận hành và bảo trì. Cho phép thao tác trên các đối tượng bằng cách lựa chọn các đối tượng, lựa chọn các lệnh gữi con trỏ để di chuyển vật, quay vật, thay đối kích thước vật.

Khi lựa chọn chức năng này, phần mềm cho phép thực hiện một lệnh bất kì nhiều lần, nếu tắt chức năng này chỉ thực hiện được lệnh bất kì chỉ một lần. Khi khởi động phần mềm Job Manager trên một máy trạm bằng quyền khách hàng, một hộp thoại mở ra yêu cầu kết nối dến một máy tính chủ của Eden. Lựa chọn Browse để tìm và lựa chọn máy chủ cần kết nối sau đó chọn Ok để đóng hộp thoại.Để thay đổi kết nối với một máy tính chủ (muốn kết nối với một máy in khác), từ màn hình Job Manager, lựa chọn Connect và biểu tượng.

Dù đã gửi build tray đến máy in, người dùng vẫn có thể kiểm tra khay và thay đổi nó, nếu cần thiết với điều kiện đối tượng vẫn nằm trong danh sách in. Thêm vào đó, hiển thị chi tiết danh sách của 15 công việc được gửi trước đó đên máy in và thông tin về công việc hiện tại đang được in. Chỉ thị máy in Eden dừng quá trình đang in sau khi sửa chữa các lát hiện in (Quá trình in được tiếp tục với biểu tượng Resume hoặc lựa chọn từ menu).

Phần mềm Eden 250 là một ứng dụng trên máy in Eden 250, cho phép thực hiện các công việc bảo trì, thay thế các thiết bị ngoài ra còn hiển thị các thông số kỹ thuật liên quan đến máy và quá trình in.

Quy trình vận hành tạo mẫu nhanh trên máy Object Eden 250 .1 Các bước chuẩn bị trước khi in trên máy Object Eden 250

+ Nếu hộp vật liệu không đủ cho quá trình in, đặt hộp vật liệu có cùng loại vào ngăn đựng. + Nếu trọng lượng của thùng chất thải không đủ chứa trong quá trình in, thực hiện thay thùng chất thải. Làm sạch thanh gạt vật liệu thừa, kiểm tra lưỡi của thanh có đều nhau, làm sạch khoang chất thải, lưới lọc chất thải, sử dụng khăn và hóa chất.

Chuẩn bị dữ liệu in trên phần mềm Objet Studio + Bật phần mềm Objet Studio. Lựa chọn chế độ in hợp lý để giảm lượng tiêu tốn vật liệu và thời gian in. + Kiểm tra lượng tiêu tốn vật liệu và thời gian in + Lưu đối tượng đã tối ưu dưới dạng OTF.

+ Phần mềm Job Manager sẽ hiển thị trạng thái của đối tượng được in lên trên giao diện sau đó sẽ gửi lệnh đến phần mềm Eden250. + Sau khi in xong đợi cho mẫu nguội hẳn rồi dùng bay để lấy đối tượng ra khỏi khay. + Thực hiện làm sạch khay in, đầu in, con lăn, thanh gạt, và lưới lọc vật liệu thừa.

Trong chương 3 đã giới thiệu một cách tổng quát về máy quét 3D Handy Exascan, máy tạo mẫu nhanh Object Eden 250 và các phần mềm đi kèm.Đã lập ra quy trình quét mẫu bằng máy 3D Handy Exascan áp dụng quét một mẫu sản. Giới thiệu được quy trình vận hành tạo mẫu nhanh trên máy Object Eden 250.