a. Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của quá trình LOM được thể hiện trên hình 2.8. Đầu tiên, thiết bị nâng (đế) ở vị trí cao nhất cách con lăn nhiệt một khoảng bằng đúng độ dày của lớp vật liệu, tiếp theo con lăn nhiệt sẽ cán lớp vật liệu này, dưới bề mặt của vật liệu cĩ chất kết dính mà khi được ép và gia nhiệt bởi trục lăn nĩ sẽ giúp lớp này liên kết với lớp trước. Hệ thống quang học sẽ đưa tia laser đến để cắt vật liệu theo hình dạng hình học của mơ hình đã tạo từ CAD. Vật liệu được cắt bởi tia laser theo
đường viền của mặt cắt lát. Phần vật liệu dư sẽ được thu hồi bằng con lăn hồi liệu. Sau đĩ đế hạ
xuống cấu nâng hạ xuống thấp và vật liệu mới được nạp vào, cơ cấu lại nâng lên chậm đến vị trí thấp hơn chiều cao trước đĩ, trục cán sẽ tạo liên kết giữa lớp thứ hai với lớp thứ bằng đúng chiều dày lớp vật liệu kế tiếp. Chu kỳ này được lặp lại cho đến khi kết thúc.
Những vật liệu dư đĩng vai trị như cơ cấu phụ trợđể đỡ cho chi tiết. Vật liệu dư này cũng
được cắt thành những đường ngang dọc (cross-hatch). Những đường giao tuyến song song này làm bong những vật liệu dưđể nĩ được lấy đi dễ dàng sau khi chế tạo. Sau đĩ, bề mặt của chi tiết cĩ thể được đánh bĩng, xi mạ, hoặc sơn phủ theo yêu cầu.
Trong khi mơ hình CAD đang phân lớp, việc cán mỏng những lớp được bắt đầu. Cả hai quá trình hoạt động song song nhau nên cĩ thể giảm tổng thời gian cung cấp vật liệu. Tiếp đến, máy đang cắt một lớp vật liệu trong khi máy tính đang tạo lớp kế tiếp.
26
Hình 2.8 Nguyên lý qúa trình LOM.
Theo nguyên tắc tất cả các vật liệu dạng tấm đều cĩ thể sử dụng cho hệ thống LOM. Nhưng thơng thường LOM sử dụng nhiều nhất là giấy, plastic, gốm và vật liệu composite. Vật liệu dạng tấm sử dụng trong hệ thống phải thỏa mãn hai yêu cầu:
- Vật liệu phải cĩ khả năng tạo lớp. Bởi vì LOM sẽ chia vật liệu ra nhiều lớp và dán chúng lại với nhau sau khi cắt, cũng cĩ khả năng chia ra từng lớp trước khi bắt đầu quá trình.
- Vật liệu phải cĩ khả năng dán lại với nhau sau khi cắt, thơng qua quá trình lăn nhiệt. Vì lý do này mà mỗi vật liệu phải phủ một lớp mỏng chất dính nhiệt bên ngồi, thơng thường là nhựa nhiệt dẻo hoặc keo.
Vì hai yêu cầu này nên giấy thường được sử dụng. Khi hồn thành nĩ cĩ đặc tính như một khối gỗ. Các tấm giấy thường cĩ độ dày từ 0,05 ÷ 0,50 mm.
Qúa trình tạo mẫu qua 04 giai đoạn thể hiện bằng sơđồ hình 2.9 sau:
Hình 2.9 Các giai đoạn tạo mẫu LOM.
Bước 1:Mơ hình CAD 3D: tạo mơ hình 3D dạng mặt hay dạng khối.
Bước 2: Tiền xử lý (preprocessing): ở bước này thực hiện các cơng việc sau:
- Xuất file CAD 3D sang đuơi .STL, tái tạo hình ảnh sản phẩm từ file .STL, kiểm tra dữ liệu vào.
- Sử dụng phần mềm LOMSlice tựđộng tạo lớp cho sản phẩm.
Bước 3: Tạo mẫu (building) tựđộng trên các máy 1015 hay 2030 như sau:
- LOMSlice tính tốn chính xác chiều cao của mẫu và của từng lớp, phần mềm xác định được chu vi cần tạo mẫu và những phần bên ngồi của tiết diện ngang chi tiết (ngồi slice) được cắt thành những đường kẻ ngang, dọc cĩ tác dụng như là một kết cấu hỗ trợ.
- Máy tính điều khiển tia laser cắt theo biên dạng của từng mặt cắt ngang, phần vật liệu dư
Mơ hình