Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình quét mẫu trước khi chuyển sang giai đoạn xử lý dữ liệu sau khi quét . Dữ liệu thu được sau khi quét có thể ở dạng đám mây điểm (file*.wrp) hoặc bề mặt lưới đa giác ( file*.stl).
Hình 3.21 Dữ liệu bề mặt thu được sau khi quét
3.3 Giới thiệu về máy tạo mẫu nhanh Object Eden 250 và phần mềm đi kèm 3.3.1 Máy in Eden 250
Hệ thống máy in Eden 250 của hãng Objet đã tạo ra một điểm nhấn trong công nghệ tạo mẫu nhanh chất lượng cao. Dựa trên công nghệ PolyJetTM hệ
thống này mang lại một giải pháp hoàn chỉnh cho việc tạo ra các chi tiết có hình dạng hình học bất kỳ một cách dễ dàng, nhanh chóng, an toàn và có hiệu quả kinh tế cao. Các mẫu được in trên máy in Eden 250 đạt được bề mặt mịn, có độ bền, độ chính xác cao với các sản phẩm có kết cấu phức tạp. Hệ thống máy in Eden 250 không những được ứng dụng trong lĩnh vực cơ khí chế tạo mà còn được ứng dụng trong các lĩnh vực cuộc sống như mô hình hóa các sản phẩm tiêu dùng, trình diễn sản phẩm, ứng dụng trong y tế, trong nghiên cứu và giảng dạy ở các trường đại học …
a.Thông số kĩ thuật máy in Eden 250
Thông số kỹ thuật của máy in Eden 250 bao gồm các thông số sau: - Độ dày của lớp (theo trục Z) : 16 µm
- Kích thước của khay in (X-Y-Z) : 260x260x200 mm - Kích thước in thực tế (X-Y-Z) : 250x250x200 mm - Độ phân giải in (dots/inch)
+Trục X : 600 dpi +Trục Y : 300 dpi +Trục Z : 1600 dpi - Chế độ in +Chất lượng cao (HQ) : 16 µm +Tốc độ nhanh (HS) : 30 µm - Độ chính xác : 0,1-0,3 mm
- Vật liệu tạo mẫu
+FullCure®720 tạo mẫu trong suốt.
+VeroWhite tạo mẫu màu trắng.
+VeroBlue tạo mẫu màu xanh.
+VeroBlack tạo mẫu màu đen. - Vật liệu hỗ trợ
+FullCure®705.
+ Không độc, dễ lấy đi bằng tia nước. - Khay chứa vật liệu
+ Chứa được hai hộp vật liệu thuận tiện cho việc thay thế.
- Nguồn điện : 110-240VAC 50/60Hz
- Công suất :1.5 KW một pha
- Kích thước máy (RxSxC) :870x735x1200 mm
- Trọng lượng máy :280kg
- Phần mềm
+ Eden 250: Hiển thị thông tin, trạng thái, tiến trình, thao tác trên máy in 3D Eden250.
46
+ Objet Studio: Thiết đặt vị trí tối ưu các mẫu được in trước khi gửi đến máy in 3D Eden250.
+ Job Manager: Quản lý các công việc in đã và đang thực hiện. - Định dạng dữ liệu vào: *.Stl và *.Slc
- Môi trường hoạt động
+ Nhiệt độ: 18oC - 25oC
+ Độ ẩm tương đối: 30 - 70% - Đầu in: 4
- Mạng kết nối: LAN – TCP/IP
- Hệ điều hành tương thích: Window XP, Window 2000 b. Cấu tạo
Máy in Eden 250 cấu tạo cơ bản bao gồm các bộ phận như hình 3.22 1. Nắp máy.
2. Ngăn chứa vật liệu.
3. Thanh gạt vật liệu thừa và ngăn chứa thùng chất thải. 4. Khối in.
5. Đèn UV.
6. Khay xây dựng 7. Đầu kết nối mạng.
8. KVM (Keyboard - Video - Mouse) : Đầu kết nối với bàn phím, màn hình và chuột.
9. Nút khởi động lại máy 10. Công tắc bật máy. 11. Nguồn điện vào. 12. Lỗ thoát khí.
Hình 3.22 Cấu tạo của máy 3D Eden 250
c. Nguyên lý làm việc
Hệ thống máy in Eden 250 dựa trên nguyên lý các vật liệu cơ sở ở dạng lỏng. Máy có hai thùng vật liệu lỏng, một thùng vật liệu chính (Model Material) và một thùng vật liệu hỗ trợ (support Material). Vật liệu dạng lỏng dưới tác động của đèn UV làm chuyển đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn. Nguyên lý làm việc được mô tả như hình 3.23
48
Trước khi bắt đầu in máy sẽ đưa đầu in về vị trí gốc tọa độ. Tại đây đầu in bắt đầu được làm nóng, thanh gạt vật liệu thừa sẽ gạt hết vật liệu thừa ở đầu in để chuẩn bị cho quá trình in.
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. Đèn UV chiếu vào sẽ làm lưu hóa chất lỏng. 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. Khi đầu in quay về gốc trục X, thanh gạt vật liệu sẽ gạt sạch vật liệu còn dính trên đầu in. 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. Hành trình của đầu in cứ như vậy đến khi hết biên dạng mặt cắt của chi tiết. Sau đó tấm đỡ đi xuống một khoảng bằng chiều dày lớp tiếp theo. Đầu phun lại tiếp tục phun lớp vật liệu tiếp theo, và quá trình cứ tiếp tục như thế đến khi in xong lớp cuối cùng.
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.
3.3.2 Các phần mềm ứng dụng trên máy in Eden 250
Hệ thống máy in Eden 250 có ba phần mềm ứng dụng:
• Objet Studio.
• Job Manager.
• Phần mềm Eden250
∗ Phần mềm Objet Studio
Phần mềm Objet Studio cho phép trợ giúp chuẩn bị tập tin nguồn cho quá trình chế tạo trên máy in Eden 250. Quá trình thực hiện bao gồm các bước cơ bản sau đây:
1. Chèn một hoặc nhiều đối tượng trên khay xây dựng hệ thống. 2. Định vị đối tượng trên khay.
3. Cấu hình các thông số đối tượng và khay.
5. Gửi file OTF cho máy in Eden 250.
∗ Phần mềm Job Manager
Phần mềm Job Manager là ứng dụng quản lý công việc in của máy tính kết nối trực tiếp đến máy in Eden 250.
∗ Phần mềm Eden250
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.
a. Phần mềm Objet Studio *Giới thiệu về Objet Studio
Phần mềm Objet Studio cho phép trợ giúp chuẩn bị tập tin nguồn cho quá trình chế tạo trên máy in Eden 250. Objet Studio cho phép bố trí đặt các đối tượng in trên khay xây dựng trong môi trường không gian 3D một cách dễ dàng.
Sau khi cài đặt Objet Studio, biểu tượng xuất hiện trên màn hình Windows. Mở ứng dụng bằng cách nhấn đúp vào biểu tượng này hoặc bằng cách chọn Objet Studio từ trình đơn Start > Programs.
Giao diện phần mềm Objet Studio
Hình 3.24 Giao diện phần mềm Objet Studio
Vùng 1: Gồm thanh Menu và biểu tượng các lệnh.
Vùng 2: Hiển thị danh sách các đối tượng được chọn vào khay.
Vùng 3: Hiển thị các đặc tính của đối tượng và tùy chỉnh các đối tượng. Vùng 4: Thao tác với đối tượng thông qua các lệnh.
*Các chức năng trên thanh Menu
Menu File
50
Open Tray Mở một tập tin OTF, đã được lưu.
Close Tray Để đóng một tập tin đang hiển thị trên màn hình
của phần mềm.
Save Tray Để lưu một tập tin.
Save Tray As Lưu một tập tin OTF với một tên mới.
Save Bitmap Tùy chọn này cho phép lưu hình ảnh quan sát khay
dưới dạng tập tin ảnh.
Import Packed Job
Tùy chọn cho phép mở một tập tin OZF (tập tin gồm tập tin STL và tập tin OTF). Để thực hiện tùy chọn này yêu cầu phải bật lệnh Advanced trong Tool>Advanced
Export Packed Job Sử dụng lệnh này để lưu khay và tập tin STL dưới
dạng tập tin OZF.
Build Properties Tính năng dành cho nhà cung cấp.
Machine Properties Hiển thị đặc tính của máy in.
Build Tray Thực hiện gửi mẫu in đến Job Manager dưới dạng
tập tin OTF.
Page Setup Thiết đặt thông số cho việc in hình ảnh của mẫu ra
giấy.
Preview Print Xem trước khi in.
Print… Thực hiện việc in hình ảnh của mẫu.
Recent File Mở lại những tập tin đã mở trước đó.
Exit Thoát khỏi phần mềm.
Menu Edit
Undo Select Object Hủy lựa chọn đối tượng.
Redo Select Object Quay lại lựa chọn đối tượng.
Cut Cắt đối tượng được lựa chọn.
Copy Sao chép đối tượng được chọn.
Paste Dán đối tượng đã được sao chép.
Paste Special Dán đối tượng theo tùy chỉnh.
Delete Xóa đối tượng.
Select All Lựa chọn tất cả các đối tượng.
Reverse Selection Lùi ngược lựa chọn.
Properties… Cho phép thao tác trực tiếp trên đối tượng thông qua các thông số
52
Menu View
Points Chế độ hiển thị các điểm.
Wire Frame Hiển thị các đường nét ngoài của đối tượng.
Shaded Hiển thị các khối đối tượng (được mặc định).
Display Bounding Box Hiển thị hộp giới hạn vẫn nhìn được mẫu thay
thế cho mô hình hình học.
Display Thickening Box Hiển thị hộp đặc che kín đối tượng.
Toolbars Mở hộp thoại tùy chỉnh các thanh công cụ.
Status bar Hiển thị thanh trạng thái ở dưới cùng màn hình.
mẫu theo các phương khác nhau.
Menu Object
Insert Nhập các đối tượng vào khay xây dựng.
Translate Rotate Scale
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.
Lay on
Cho phép đặt mẫu lên khay. Thiết đặt này không cho phép đặt tất cả các đối tượng tự động lên khay.
Flip Thực hiện lật đối tượng được lựa chọn theo trục
X, Y, Z.
Fill Colour Thực hiện thay đổi màu sắc cho các mẫu được
lựa chọn.
Group / Ungroup Lệnh này cho phép thực hiện và hủy bỏ việc
nhóm các đối tượng.
Slipt Options Thực hiện cắt đối tượng thành các phần sao cho
nó phù hợp với khay
Menu Tool
Gird Bật / tắt hiển thị lưới trên màn hình quan sát.
Snap to gird Các đối tượng sẽ bắt lấy lưới khi được di chuyển
trên mặt phẳng.
Contraints Setting Thay đổi màu của các cảnh báo trong quá trình
thao tác trên đối tượng.
Tray Validation
Xác nhận các mẫu đã nằm trên khay và nếu mẫu nằm ngoài khay thì sẽ hiển thị cảnh báo màu đỏ trên đối tượng đó.
Automatic Placement Tự động xếp các đối tượng lên khay
Section Thực hiên cắt mẫu để quan sát kết cấu đối tượng
theo các phương X, Y, Z. Việc cắt này không ảnh hưởng đến hình dạng của đối tượng khi in.
54
Plane Alignment
Chỉnh các mặt của mẫu theo hướng mong muốn. Lựa chọn một mặt bất kì của mẫu rồi lựa chọn mặt đó quay theo hướng mong muốn.
Advanced Kích hoạt chế độ nâng cao.
EstimateConsumptions Thực hiện việc tính toán lượng tiêu thụ vật liệu
và thời gian để in đối tượng trên máy in.
Assembly Map Chức năng này dành cho nhà cung cấp.
+ Options … Bao gồm các thẻ(tab) sau
Thẻ Advanced
Thẻ Gird
Thẻ Display
Thẻ Setting
Menu Window
56
Cascade Sắp xếp các cửa sổ quan sát theo tầng.
Tile Xếp các cửa sổ theo lát kít vào nhau.
Arrange Icons Xếp các biểu tượng.
Load/SaveConfiguration Nhập/Lưu cấu hình.
1 Perspective Lựa chọn cửa sổ của phần mềm.
Menu Help
Contents and Index Hiển thị cửa sổ trợ giúp sử dụng phần mềm
Objet Studio.
TroubleShooting Hiển thị những lỗi gặp phải khi thao tác trên
phần mềm và các giải pháp.
Direct Printing Plug-in Các phần mềm mở rộng tương thích với Objet
Studio.
Tip of the Day Hiển thị cửa sổ các mẹo sử dụng mỗi khi mở
phần mềm.
Check for Updates Kiểm tra việc cập nhật phần mềm
About… Các thông tin chính về phiên bản phần mềm
đang sử dụng. *Các chức năng trên thanh công cụ
Thanh công cụ Standard
New Mở một tập tin OTF đã lưu trước đó.
Open Mở một tập tin OTF.
Save Lưu tập tin STL và tập tin SLC dưới dạng tập tin
OTF.
Cut Cắt các đối tượng được lựa chọn. Copy Sao chép đối tượng được lựa chọn.
Paste Dán các đối tượng sau khi thực hiện lệnh cut
hoặc copy.
Delete Xóa đối tượng được lựa chọn.
Redo Quay về lệnh vừa undo trước đó.
Print In cửa sổ quan sát dưới dạng tập tin ảnh. Preview Xem trước khi thực hiện lệnh in.
About Thông tin về phiên bản của phần mềm.
Thanh công cụ Main
Build Tray Thực hiện gửi lệnh in đến Job Manager Undo Quay lại lệnh đã thực hiện trước đó.
Redo Quay về lệnh vừa undo trước đó.
Tray Validation
Kiểm tra tình trạng mẫu trong khay. Nếu mẫu không hợp lệ thì sẽ xuất hiện màu tại phần mẫu không hợp lệ, như kích thước quá lớn so với khay.
Automatic Placement Tự động đặt mẫu lên khay. Estimate onsumption
Tính toán thời gian hoàn thành, lượng vật liệu tiêu hao tất cả các mẫu được đặt trên khay.
2 View Hiện thị trên phần mềm 2 cửa sổ quan sát,
4 View Hiển thị 4 cửa sổ quan sát trên màn hình phần mềm. Pan Dynamic Di chuyển mẫu và khay cùng một lúc, khi giữ
chuột trái và di chuyển chuột.
Study Dynamic Quay mẫu và khay cùng nhau.
Zoom Object Thu/phóng vào đối tượng được lựa chọn. Zoom Work Area Thu/phóng ra vùng làm việc.
Millimter Chọn đơn vị đo là mm.
Inch Chọn đơn vị đo là inch. Lay on Đặt đối tượng nằm trên khay.
Translate Di chuyển mẫu xung quanh của sổ quan sát. Rotate Để quay mẫu trên mỗi trục X,Y,Z
Scale
Giữ chuột trái và di chuyển con trỏ để làm tăng hoặc giảm độ lớn của mẫu.
58
Thanh công cụ Viewing
Zoom Full Hiển thị đầy đủ các đối tượng trên màn hình quan
sát.
Zoom Work Area Thu/phóng vùng làm việc.
Zoom Object Thu/phóng đối tượng được lựa chọn. All Window Hiển thị tất cả các cửa sổ trên màn hình.
Perspective Parallel Thay đổi phối cảnh quan sát mẫu.
Zoom by Rectangle Thu/phóng theo hình chữ nhật.
Zoon by Line Thu/phóng theo đường thẳng. Zoom Dynamic
Giữ chuột trái tại vị trí cần phóng rồi di chuyển chuột lên trên để được hình ảnh phóng to và di chuyển chuột xuống dưới thu nhỏ khay.
Pan Dynamic Cho phép để di chuyển mẫu và khay cùng một
lúc, khi giữ chuột trái và di chuyển chuột.
Walk Dynamic Chức năng này làm việc theo cách đơn giản, nó
giúp dễ dàng quan sát mẫu trên khay.
Study Dynamic Cho phép quay mẫu và khay cùng nhau.
Sticky Mode
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.
Spin Mode
Kết hợp với các lệnh quay, lệnh này cho phép quan sát khay quay chuyển động theo hướng mong muốn.
Thanh công cụ Viewing Discrete
Zoom In/Out Quan sát gần và xa đối tượng khi ấn vào biểu
Pan Buttons Khi ấn vào các biểu tượng trên cửa sổ quan sát
mẫu sẽ di chuyển theo các hướng.
Backward & Forward
Cho phép nhìn gần và nhìn xa đối tượng đã chọn.
Rotate Quay mẫu được chọn theo các hướng.
Thanh công cụ Standard Views
View Plane
Cho phép quan sát đối tượng trên một mặt phẳng theo các mặt phải, mặt trái, mặt trên, mặt dưới, mặt sau, và mặt trước của đối tượng.
Isometric
Thực hiện quan sát đối tượng theo các hướng tây nam, đông nam, tây bắc, đông bắc.
Thanh công cụ Object
Insert Đặt các mẫu vào trong khay.
Select
Để lựa chọn mẫu, ấn vào biểu tượng đó rồi lựa chọn mẫu. Mẫu được chọn sẽ chuyển sang màu xanh sáng.
Translate
Ấn vào nút Translate để di chuyển mẫu xung quanh màn hình quan sát.
Rotate Quay mẫu trên mỗi trục X,Y,Z. Scale
Giữ chuột trái và di chuyển con trỏ để làm tăng hoặc giảm độ lớn của mẫu.
Lay on Đặt đối tượng nằm trên khay.
Group và Ungroup Nút Group thực hiện nhóm nhiều hơn hai mẫu