5.2.1 Các phương án xếp đặt
Với kích thước khay in thực tế của máy Eden 250 là 250x250x200 mm chi tiết hoàn toàn có thể in được khi giảm tỉ lệ của chi tiết. Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, độ chính xác và tính kinh tế cần quan tâm đến cách xếp đặt chi tiết trên khay xây dựng và viêc lựa chọn phương án chế độ in.
a) Phương án 1: Đặt mô hình chi tiết theo phương nằm ngang
Để đảm bảo chất lượng chi tiết tốt nhất và đạt độ chính xác cao chọn chế độ in High Quality. Trong thẻ Properties > Opitons chọn Glossy để tăng độ bóng bề mặt chi tiết.
Hình 5.2 Đặt mô hình chi tiết theo phương nằm ngang
Phương án này hạn chế tối đa lượng vật liệu hỗ trợ. Kết quả tính toán từ phần mềm như sau:
- Chế độ HQ
+ Vật liêu Model: 162g + Vật liệu Support: 63g + Thời gian in: 5h00’
Bài toán kinh tế: tính theo giá thành hiện nay + Giá vật liệu Model: 12.000 đ/g
+ Giá vật liệu support: 10.000 đ/g + Giá giờ máy: 100.000 đ/h
=> Giá thành sau khi chế tạo:
12000x162 + 10000x63 + 100000x5=3.074.000 đ - Chế độ High Speed:
+ Vật liệu Model: 158g + Vật liệu Support: 59g + Thời gian in: 2h59’
88
b) Phương án 2: Đặt chi tiết theo phương thẳng đứng
Phương án này đặt thẳng đứng chi tiết trên khay xây dựng, cần tiêu tốn nhiều vật liệu hỗ trợ. Kích thước theo trục z là lớn nhất do đặt nghiêng chi tiết do vậy kéo dài thời gian in.
Hình 5.3 Đặt chi tiết theo phương thẳng đứng
Kết quả tính toán từ phần mềm như sau: + Vật liêu Model: 189g
+ Vật liệu Support: 123g + Thời gian in: 10h0’
=> Giá thành sau khi chế tạo:
12000x189 + 10000x123 + 100000x10= 3.598.000 đ - Chế độ High Speed
+ Vật liêu Model: 170g + Vật liệu Support: 115g + Thời gian in: 7h18’
=> Giá thành sau khi chế tạo: 3.261.000 đ
5.2.2 Lựa chọn phương án in
Qua tính toán, phân tích trên cơ sở phần mềm Objet Studio đã đề ra 2 phương án in mô hình. Các tiêu chí lựa chọn gồm : Chất lượng, mức tiêu hao vật liệu, thời gian.
Kết quả tổng hợp cho trong bảng 5.1 Bảng tổng hợp các phương án in Bảng 5.1 Phương án in Chế độ in Vật liệu mô hình (12000đ/g) Vật liệu hỗ trợ (10000đ/g) Thời gian (100000đ/giờ ) Tổng giá thành (triệu đồng) HQ HS Số lượng (g) Thành tiền (triệu đồng) Số lượng (g) Thành tiền (triệu đồng) Giờ máy (h) Thành tiền (triệu đồng) 1 x 162 1.944 63 0.63 5 0.5 3.074 x 158 1.896 59 0.59 3 0.3 2.786 2 x 189 2.268 123 1.230 10 1 4.498 x 170 2.040 115 1.150 7,3 0.73 3.920
+ Lựa chọn theo tiêu chí chất lượng: Phương án 1 in ở chế độ HQ, đặt chi tiết theo phương nằm ngang tiêu tốn ít vật liệu hỗ trợ nhất đem lại chất lượng bề mặt và độ chính xác cao nhất.
+ Lựa chọn theo mức tiêu hao vật liệu: Phương án 1 với chế độ in HS tiêu tốn ít vật liệu nhất và cũng là phương án có giá thành thấp nhất.
+ Lựa chọn theo tiêu chí thời gian: Phương án 1 với chế độ in HS có thời gian in ít nhất.
Kết luận: Với yêu cầu về mô hình chi tiết không đòi hỏi có độ chính xác
cao, chất lượng bề mặt tốt, phương án 1 với lựa chọn chế độ in HS là lựa chọn tốt nhất. Phương án này cũng đảm bảo lượng tiêu hao vật liệu ít và thời gian in ngắn đảm bảo các yêu cầu về tính kinh tế. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.3 Tạo mẫu sản phẩm trên máy in Eden 250 5.3.1 Chuẩn bị các thiết bị cần thiết
Để thực hiện chế tạo mô hình trên máy in Eden 250 cần kiểm tra, chuẩn bị đầy đủ các đối tượng sau:
90
- Nguồn điện: trước khi vận hành máy cần tìm hiểu các thông tin về nguồn điện cung cấp cho máy, cần phải được đảm bảo về tính ổn định, liên tục trong suốt thời gian máy hoạt động, không gây gián đoạn cho quá trình chế tạo sản phẩm, nên dùng nguồn điện dự phòng (UPS).
- Điều kiện môi trường làm việc cho máy: cần kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm theo đúng yêu cầu của nhà sản xuất như đã trình bày trong chương 3.
- Dữ liệu đầu vào: dữ liệu có định dạng file *.STL, phần mềm Objet studio sẽ sử dụng dữ liệu này làm đầu vào cho quá trình chế tạo.
- Hóa chất isopropanol hoặc ethanol: đây là hóa chất dùng để vệ sinh cho máy trước và sau quá trình làm việc.
- Găng tay: bảo vệ an toàn cho người vận hành, bảo vệ cho các thiết bị kim loại của máy không tiếp xúc với mồ hôi tay gây gỉ.
- Khăn lau của Object cung cấp: đây là loại khăn làm từ vải đặc biệt, mục đích là không để cho các sợi vải nhỏ xước ra và bám vào chi tiết của máy.
- Gương quan sát do nhà sản xuất cung cấp: giúp cho người vận hành thao tác dễ dàng hơn tại các vị trí khó quan sát.
- Bộ bay lấy chi tiết sau chế tạo do nhà sản xuất cung cấp: có lớp chống dính đặc biệt giúp cho tháo dỡ sản phẩm dễ dàng hơn.
- Một tờ giấy khổ A4: mục đích là in thử (pattern test) để kiểm tra đầu in. - Hộp vật liệu hỗ trợ và vật liệu mô hình: cần kiểm tra tình trạng vật liệu như khối lượng, trạng thái, hạn sử dụng.
5.3.2 Thao tác chuẩn bị máy in Eden 250
- Khởi động máy in Eden 250, phần mềm Eden250 trên máy trạm. Qua phần mềm này có thể kiểm tra các thông số trạng thái của máy in như: tình trạng vật liệu, tình trạng thùng chất thải, nhiệt độ máy. Thông số của vật liệu tại thời điểm kiểm tra: vật liệu hỗ trợ FullCure705 640g; vật liệu mô hình VeroBlue 140g. Chọn vật liệu chế tạo chi tiết là Veroblue, khối lượng vật liệu đầy đủ nên không cần thay mới, sãn sàng in mô hình.
- Lau đầu in và con lăn: sử dụng chức năng Head cleaning để có thể thực hiên thao tác lau đầu in. Các bước thực hiện lau đầu in tiến hành như chương 3
- Lau thanh gạt vật liệu: sử dụng chức năng Wiper cleaning để làm sạch thanh gạt vật liệu. Trong khi lau đã kiểm tra tình trạng thanh gạt vật liệu tốt, lưỡi thanh đều, không cần thay thế.
- Sau khi đã vệ sinh thanh gạt vật liệu, tiến hành vệ sinh khay đựng mô hình bằng khăn và hóa chất.
- Kiểm tra chất lượng đầu in: Sử dụng một tờ giấy khổ A4 đã chuẩn bị trước, tiến hành kiểm tra chất lượng đầu in như đã trình bày ở chương 3. Kết quả kiểm tra cho thấy chất lượng đầu in còn tốt.
Máy in đã sẵn sàng để in mẫu sản phẩm
5.3.3 Vận hành máy in Eden 250
Các bước vận hành để in mô hình:
- Trên giao diện phần mềm Eden250 chuyển chế độ của máy sang Online
Hình 5.4 Chuẩn bị in mô hình trên phần mềm Objet studio
- Khởi động phần mềm Objet studio trên máy chủ, nạp dữ liêu dạng file *.STL đã chuẩn bị sẵn cho phần mềm, nhập phương án tối ưu (hình 5.4), chọn chế độ high quality, chọn chế độ Glossy, vật liệu Veroblue.
- Lưu tập tin dưới dạng file *.OTF, gửi tập tin này đến phần mềm Job manager để thực hiện in.
92
- Quá trình in mô hình bắt đầu, cần theo dõi hoạt động của máy và chờ đợi để lấy sản phẩm.
5.3.4 Lấy sản phẩm ra ngoài máy in và thực hiện quy trình tắt máy
Khi máy báo quá trình in kết thúc, cần lấy các chi tiết ra khỏi khay đựng mô hình. Sử dụng một chiếc bay đã chuẩn bị sẵn từ trước xúc từng chi tiết mang ra ngoài, thao tác phải thật cẩn thận để tránh làm nứt, vỡ chi tiết.
Sau khi đã tháo dỡ tất cả các chi tiết xong, cần làm vệ sinh khay đựng mô hình, dùng bay cạo tất cả vật liệu hỗ trợ còn bám lại trên khay, sử dụng khăn thấm dung dịch tẩy rửa để lau sạch. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi vệ sinh máy xong thực hiện đúng quy trình tắt máy như trong chương 3. Ngắt tất cả các nguồn điện với máy khi quá trình tắt máy hoàn thành.
5.3.5 Làm sạch và hoàn thiện sản phẩm
Mẫu chi tiết sau khi in xong cần phải được loại bỏ phần vật liệu hỗ trợ. Dùng phương pháp hậu xử lí bằng tay để loại bỏ hết lớp vật liệu hỗ trợ. Quá trình này đòi hỏi cần phải thao tác cẩn thận để tránh làm hỏng chi tiết.
Khi tất cả các vật liệu hỗ trợ được loại bỏ sẽ thu được chi tiết hoàn chỉnh.
Hình 5.5 Mẫu chi tiết sau khi loại bỏ hết vật liệu hỗ trợ
Trong chương 5 đã thực hành tạo mẫu sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ: Tạo lập dữ liệu đầu vào cho quá trình tạo mẫu nhanh, tính toán chất lượng tạo mẫu, tính kinh tế và các thao tác để in sản phẩm trên máy in Eden 250.
94
KẾT LUẬN
Sau thời gian thực hiện đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của các thầy tại bộ môn CNTB & HKVT đặc biệt là thầy TS.Trần Đức Tăng và thầy KS.Đỗ
Thanh Bình. Tuy gặp nhiều khó khăn song em đã hoàn thành được đúng thời
gian quy định. Đối chiếu kết quả đạt được và yêu cầu của đề tài, em đánh giá chung kết quả đạt được như sau:
1. Đã hoàn thành được nhiệm vụ đặt ra là: Tìm hiểu và nắm bắt được công nghệ thiết kế ngược và công nghệ tạo mẫu nhanh, các công cụ và thiết bị sử dụng trong công nghệ thiết kế ngược và công nghệ tạo mẫu nhanh. Áp dụng được các công cụ và thiết bị này vào quá trình tạo ra mẫu sản phẩm.
2. Đồ án đã thực hiện đầy đủ nội dung được giao. Bao gồm:
- Tìm hiểu về công nghệ thiết kế ngược tiến hành khai thác sử dụng máy quét 3D HandyScan và các phần mềm xử lý đi kèm.
- Tìm hiểu về công nghệ tạo mẫu nhanh, các phương pháp và thiết bị trong công nghệ tạo mẫu nhanh và những ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh.
- Tìm hiểu và sử dụng được công nghệ tạo mẫu nhanh của Objet Eden 250. Khai thác được các phần mềm đi kèm, nắm vững được nguyên lý làm việc và quy trình vận hành tạo mẫu nhanh trên máy Objet Eden 250.
- Thực hành tạo mẫu sản phẩm đồ gỗ mỹ nghệ: Tạo lập dữ liệu đầu vào cho quá trình tạo mẫu nhanh, tính toán chất lượng tạo mẫu và tính kinh tế.
- Kiểm tra đánh giá kết quả tạo mẫu sản phẩm. 3. Hạn chế của đồ án
Mặc dù cố gắng tìm hiểu nghiên cứu, song do đây là một lĩnh vực khá mới và kiến thức chuyên môn chưa sâu nên trong quá trình xử lý dữ liệu sau khi quét còn chưa được chính xác. Quá trình thực hiện đồ án mới chỉ bước đầu vận hành, khai thác sử dụng thiết bị, chưa có khả năng bảo dưỡng sửa chữa và khắc phục các sự cố phức tạp khi sử dụng máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. GS. Đào Văn Hiệp, Bài giảng Công nghệ phi truyền thống, Học viện Kỹ thuật Quân sự 2011.
[2]. Vinesh Raja , Kiran J.Fernandes - Reverse Engineering An Industrial
Perspective, Springer 2008.
[3]. ThS. Nguyễn Thế Long, ThS. Trương Hồng Quang, Công nghệ Scan 3D
và ứng dụng, Báo cáo khoa học Đại học giao thông vận tải 2008.
[4]. Tài liệu đi kèm máy Exascan và Eden 250
+ Eden 250 3-D Printer System. + Eden 3D Printing Systems.
[5]. Geomagic Studio Support Video Learning Center (Internet). [6]. Rapidform Technical Support Tutorials (Internet).