Trường Đại Học Công Nghệ Đại Học Quốc Gia Hà Nội Môn học : Công nghệ phi truyền thông tạo mẫu nhanh Giảng viên : Nguyễn Phương Chi Đề Tài : Công Nghệ In 3D Sinh viên : Đỗ Văn Minh I Một số nội dung G th iới iệu Ph â n Công nghệ tạo mẫu loại Nguyên lý hoạt nhanh hay công nghệ in 3D Ứng dụn g Vide o phỏ mô ng động I.Giới Thiệu - Công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping– RP): là công nghệ sản xuất mơ hình sản phẩm phương pháp đắp lớp vật liệu dựa liệu CAD - Với “máy in ba chiều”, cho phép người thiết kế nhanh chóng tạo mẫu hữu hình, truyền ý tưởng thiết kế họ đến cơng nhân khách hàng, ngồi tạo mẫu nhanh sử dụng để tạo thử sản phẩm Hình - Sản phẩm cơng nghệ tạo mẫu nhanh 1.1 Lịch sử phát triển Việc chế tạo máy tính ứng dụng nhiều lĩnh vực như: thiết kế (CAD), chế tạo (CAM), gia công điều khiển số nhờ máy tính (CNC) Và hệ thống tạo mẫu nhanh đời với tạo mẫu môi trường CAD để tạo sản phẩm sờ nắm Bảng 1.1 Lịch sử phát triển tạo mẫu nhanh công nghệ liên quan 1.2 Các thời kì phát triển tạo mẫu nhanh a.Thời kỳ đầu: tạo mẫu tay -Ra đời cách vài kỷ, mẫu điển hình khơng có độ phức tạp cao chế tạo mẫu trung bình khoảng tuần Phương pháp tạo mẫu phụ thuộc vào tay nghề thực công việc cách nặng nhọc b.Thời kỳ thứ hai: phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo -Thời kỳ thứ hai tạo mẫu phát triển sớm, khoảng đầu thập niên 70 Thời kỳ có phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo Việc ứng dụng CAD/CAE/CAM trở nên phổ biến c.Thời kỳ thứ ba: trình tạo mẫu nhanh -Trong thời kỳ mức độ phức tạp chi tiết tăng lên, gấp ba lần mức độ phức tạp vào năm thập niên 70 Nhưng nhờ vào công nghệ tạo mẫu nhanh nên thời gian trung bình để tạo thành chi tiết lại tuần so với 16 tuần thời kỳ thứ hai - Năm 1988, 20 công nghệ tạo mẫu nhanh đưa vào sử dụng I Công nghệ in 3D Giới thiệu Công nghệ in 3D thuật ngữ khác dùng để công nghệ sản xuất đắp dần vật liệu, nhánh nhỏ công nghệ tạo mẫu nhanh - In 3D in ấn vật thể theo không gian chiều ( dài-rộng-cao hay X-Y-Z) mà ta cầm nắm , quan sát hay sử dụng mơ hình xe hơi, máy bay, lọ hoa,giày , quần áo chí ngơi nhà - Máy in 3D có chức tạo vật phẩm chiều cách xây dựng theo lớp , toàn vật thể hồn tất • • Tạo sản phẩm File.STL cần phải xử lý phần mềm "slicer", chuyển đổi mơ hình thành loạt lớp mỏng tạo tập tin G-code G-code đưa vào máy in để in sản phẩm Cách chuyển Đổi Các mơ hình 3D sau cần phải chuyển đổi sang file.STL Mơ hình • Mơ hình 3D in tạo với máy tính phần mềm thiết kế hỗ trợ (CAD) thông qua máy quét 3D Đặc điểm II Phân Loại Vật liệu dạng bột, kim Công nghệ SLS loại, thạch cao Vật liệu dạng lỏng, Công nghệ SLA polymer nhạy quang Công nghệ in 3D Công nghệ sử dụng vật Công nghệ liệu giấy, gỗ LOM Công nghệ sử dụng vật Công nghệ liệu sáp, ABS FDM I.Công nghệ tạo mẫu nhanh SLA (Stereo Lithography Apparatus) phát minh Charles Hull vào năm 1984 phát triển công ty 3D Systems Công nghệ Vật liệu sản xuất loại nhựa lỏng có khả đơng đặc tác dụng tia tử ngoại SLA Sử dụng chùm tia laser Nguyên lý làm việc Công nghệ dựa nguyên lý sử dụng chùm tia laser có cường độ cao chiếu vào bể chất lỏng cảm quang nhạy sáng theo mặt cắt ngang mẫu tượng polymer hố tác động tia laser làm đơng cứng lớp chất lỏng tạo nên lớp vật mẫu * Mẫu làm phương pháp SLA (show video) II Công nghệ tạo mẫu nhanh SLS (Selective Laser Sintering) vận hành tương tự SLA vật liệu dạng bột, thủy tinh, nhựa nhiệt keo kim loại Công nghệ Sử dụng chùm laser thiêu kết SLS Được thương mại hóa 3DSytstem EOS Nguyên lý làm việc Công nghệ dựa nguyên lý thiêu kết làm nóng chảy vật liệu bột chùm tia laser CO2 Công nghệ áp dụng hầu hết vật liệu Tia lazer hóa rắn vật liệu bột nằm đường biên mặt cắt làm cho chúng dính chặt lại với chỗ có bề mặt tiếp xúc với lazer * Mẫu làm phương pháp SLS (show video) III Công nghệ tạo mẫu nhanh LOM LOM viết tắt Laminated Object Manufacture là máy tạo mẫu theo phương pháp dán ,ghép lớp công ty Helisys Công nghệ tạo mẫu nhanh LOM Được thương mại hóa từ năm 1991 Sử dụng dạng Laser Vật liệu đa dạng, rẻ tiền;sử CO2 hoạt động công suất dụng loại vật liệu: giấy, tương ứng 25W 50W chất dẻo, kim loại, thông qua hệ thống gương composites gốm quang học Nguyên lý làm việc Vật thể xây dựng nên lớp cách lăn ép lớp giấy hay vật liệu dạng khác biên dạng vật thể lớp cắt tia laser CO2 Mỗi lớp trình xây dựng chứa mặt cắt hay nhiều chi tiết Lớp ép xây dựng trực tiếp mặt lớp kế trước Phương Z điều khiển bàn đỡ hạ xuống sau lớp tạo thành Chiều Z đo cách xác để liệu mặt cắt tương ứng tính tốn xác cho lớp * Mẫu làm phương pháp LOM (show video) IV Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM Công nghệ in 3D FDM hay gọi FFF (Fused Deposition Modeling) phát triển Scott Crump công nghệ in 3D (FDM) sử dụng vật liệu sợi nhựa,ABS Công nghệ tạo mẫu Công nghệ FDM nhanh FDM thương mại hóa từ năm 1991 Với giá thành & vật liệu rẻ nên công nghệ công nghệ in 3D phát triển mạnh Nguyên lý làm việc Vật liệu dạng chảy dẻo đùn từ đầu ép phun điều khiển CNC để tạo nên mặt cắt mẫu Công nghệ có giá trị thương mại cao đứng sau SLA Vật liệu thường dạng sợi đùn qua vòi phun gia nhiệt rải lớp theo tiết diện vật thể Có hai đầu phun mang hai loại vật liệu khác nhau, đầu vật liệu tạo hình sản phẩm (vật liệu tạo mẫu) đầu lại vật liệu hỗ trợ tạo hình (vật liệu đỡ) Show video Hình : Đầu máy in 3D FDM Cảm ơn cô giáo bạn ý lắng nghe ! ... 20 công nghệ tạo mẫu nhanh đưa vào sử dụng I Công nghệ in 3D Giới thiệu Công nghệ in 3D thuật ngữ khác dùng để công nghệ sản xuất đắp dần vật liệu, nhánh nhỏ công nghệ tạo mẫu nhanh - In 3D in. .. bột, kim Công nghệ SLS loại, thạch cao Vật liệu dạng lỏng, Công nghệ SLA polymer nhạy quang Công nghệ in 3D Công nghệ sử dụng vật Công nghệ liệu giấy, gỗ LOM Công nghệ sử dụng vật Công nghệ liệu... IV Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM Cơng nghệ in 3D FDM hay gọi FFF (Fused Deposition Modeling) phát triển Scott Crump công nghệ in 3D (FDM) sử dụng vật liệu sợi nhựa,ABS Công nghệ tạo mẫu Công nghệ