De cuong_HoanChinh_Ngô Thị Hoa

Tổng quan về đề tài 1.1 Tổng quan công nghệ tạo mẫu nhanh: 1.1.1 Khái niệm về công nghệ tạo mẫu nhanh: Theo bài báo cáo của Woler 2002, tạo mẫu nhanh RP được định nghĩa như kỹ thuật gia

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ -// -

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-o0o -ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGÔ THỊ HOA, MSHV: 11044531

Năm sinh: 06/06/1987, Nơi sinh: Mỏ Cày- Bến Tre

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy, Khóa: 2011

Đề tài luận văn:

TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH

TẠO MẪU NHANH FDM

Cán bộ hướng dẫn Bộ môn quản lý

PGS TS THÁI THỊ THU HÀ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm 20

Cán bộ hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm 20

Cán bộ phản biện

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm 20

Cán bộ phản biện

Mục Lục

  

1.Tổng quan về đề tài 1

1.1 Tổng quan công nghệ tạo mẫu nhanh: 1

1.1.1 Khái niệm về công nghệ tạo mẫu nhanh: 1

1.1.2 Tầm quan trọng của công nghệ tạo mẫu nhanh 1

1.1.3 Các phương pháp tạo mẫu nhanh 2

1.2 Tổng quan về công nghệ FDM 3

1.2.1 Nguyên lý chung của tạo mẫu nhanh theo công nghệ FDM 3

1.2.2 Ưu nhượt điểm và phạm vi ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh FDM 4

1.2.3 Thiết bị FDM .11

1.2.4 Vật liệu sử dụng trong máy FDM 13

1.2.4 Các thông số công nghệ của máy 15

1.2.5 Các chỉ tiêu đánh giá: 17

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 20

1.3.1Tình hình nghiên cứu ở trong nước 20

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 20

1.4 Nhận xét chung: 30

1.5 Xác định nhiệm vụ nghiên cứu: 31

2.Tính cấp thiết của đề tài 32

3.Mục tiêu của luận văn 32

4.Nội dung thực hiện của luận văn 32

5.Phương pháp nghiên cứu 33

6.Ý nghĩa khoa học của luận văn 33

7.Ý nghĩa thực tiễn của luận văn 33

9.Dự kiến kết quả đạt được của luận văn 34

10.Kế hoạch thực hiện 34

TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ QUÁ TRÌNH

TẠO MẪU NHANH FDM

1 Tổng quan về đề tài

1.1 Tổng quan công nghệ tạo mẫu nhanh:

1.1.1 Khái niệm về công nghệ tạo mẫu nhanh:

Theo bài báo cáo của Woler 2002, tạo mẫu nhanh (RP) được định nghĩa như kỹ thuật gia công đặc biệt tạo ra mô hình sản phẩm nhanh chóng và những mẫu chi tiết từ dữ liệu 3D được sử dụng để tạo nên mô hình vật thể thật Hệ thống tạo mẫu nhanh cho phép xây dựng mô hình vật thể bằng cách đắp dần vật liệu theo từng lớp theo chiều dọc, bằng cách thêm vào trái ngược với qui trình gia công thông thường là bớt hoặc loại bỏ vật liệu ra khỏi phoi Do đó, những mô hình phức tạp và khó khăn hơn vẫn có thể được tạo nên với hệ thống tạo mẫu nhanh[1] Một mặc khác, RP là một trong những kỹ thuật phổ biến cho phép sản phẩm được tạo nên mà không cần tốn kém cho những công cụ gia công thông thường cho đối tượng đầu tiên và không cần triển khai các dịch vụ rèn luyện kỹ năng cho thợ sản xuất khuôn mẫu

1.1.2 Tầm quan trọng của công nghệ tạo mẫu nhanh

Công nghệ tạo mẫu nhanh có rất nhiều ưu điểm nổi bậc so vơi phương pháp gia công truyền thống, đó cũng là tầm quan trọng của công nghệ này sau đây là một số ưu điểm của công nghệ tạo mẫu nhanh:

• Hình dung ra sản phẩm tốt hơn bản vẽ

• Tăng khả năng quan sát của chi tiết, người thiết kế sau khi thiết kế vài giờ sẽ tạo

ra sản phẩm thật 3 chiều, có thể quan sát sản phẩm rất nhanh chóng mà không cần qua quá trình gia công phức tạp

• Giúp nhà thiết kế đưa sản phẩm ra thi trường nhanh chóng kip thời với nhu cầu

xã hội

• Kiểm tra được độ chính xác của khuôn mẩu trước khi đưa vào sản xuất hàng lọt

• Giảm được thời gian và chi phí trong việc thiết kế và tìm ra sản phẩm mới

• Chế tạo được những sản phẩm phức tạp nhờ vào phương pháp đắp dần vật liệu

• Phương pháp tạo mẫu nhanh đã tạo một kênh thông tin hiệu quả giữa các nhà thiết kế với nhau, giữa nhà thiết kế với nhà sản xuất và người tiêu dùng, nhằm thỏa mãn tốt nhất nhu cầu và khả năng của thị trường

1.1.3 Các phương pháp tạo mẫu nhanh

Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 30 công nghệ chế tạo mẫu nhanh đang được sử dụng và thương mại hoá Trong đó, nhiều công nghệ có những đặc điểm chung về vật liệu

sử dụng, nguồn năng lượng, phương pháp tạo mẫu

– Phân loại theo vật liệu sử dụng để tạo mẫu nhanh

– Phân loại nguyên lí tạo vật thể

+ Lắng đọng vật chất, chẳng hạn như SLA, SLS:

+ Đùn vật liệu, chẳng hạn như FDM;

+ Xếp dán các mặt biên dạng cắt lớp, chẳng hạn như LOM, SGC

– Phân loại theo vật liệu hỗ trợ:

+ Không cần thêm vào vật liệu hỗ trợ, chẳng hạn như SLS, LOM, SGC, 3DP:

+ Cần thêm vào một loại vật liệu hỗ trợ, chẳng hạn như FDM, SLA

– Phân loại theo tính chất kết nối vật liệu: tính chất hóa học hay tính chất vật lí

Vật liệu tạo mẫu nhanh, dựa vào sự thay đổi tính chất hóa học của vật liệu tạo hình

để tạo ra thay đổi hóa học SL, SGC Như vậy quá trình tạo mẫu nhanh dựa trên việc chiếu tia mang năng lương cao (laser) vào vật liệu, vật liệu tạo mẫu sẽ thay đổi tính chất hóa học

do laser gây ra

Dựa trên các hiệu ứng vật lý như khuếch tán, liên kết phân tử, hấp phụ, chuyển động vật chất mà giúp cho sự liên kết của các thành phần phân tử của vật chất lại với nhau, giúp cho quá trình tạo mẫu nhanh được thực hiện, mặc dù các phân tử hóa học có dịch chuyển nhưng nó chỉ là sự thay đổi tính chất vật lí của vật liệu chứ không ảnh hưởng đến tính chất hóa học của vật liệu Tạo mẫu nhanh dựa vào phương pháp liên kết dính vật liệu Quá trình tạo mẫu nhanh của phương pháp liên kết dính là dựa vào một chất keo dính để các lớp vật liệu được nối kết lại với nhau trong quá trình tạo mẫu nhanh, ví dụ nhhư công nghệ LOM, SLS, 3DP Sự kết nối vật liệu dựa vào hiện tượng hóa lỏng rồi đông đặc lại thường được dùng trong công nghệ FDM 3D Plotting, MJS, CC, SLS [2]

1.2 Tổng quan về công nghệ FDM

1.2.1 Nguyên lý chung của tạo mẫu nhanh theo công nghệ FDM

FDM là một trong những công nghệ tạo mẫu nhanh bằng phương pháp lắng động vật liệu rồi hóa rắn tạo từng lớp tạo nên cấu trúc chi tiết Vật liệu ban đầu được cấp từ cuộn dây cấp liệu, vật liệu dây sẽ được kéo bởi hệ thống các con lăn Các con lăn có nhiệm vụ kéo và đưa vật liệu vào hệ thống đầu đùn, trong quá trình di chuyển đến miệng vòi đùn, vật liệu sẽ đi qua bộ phận gia nhiệt và được gia nhiệt và hóa dẻo, sau đó được ép ra ngoài bởi một áp lực sao cho tốc độ ra và tốc độ hóa dẻo tương ứng với nhau, cùng với quá trình ép vật liệu ra khỏi vòi đùn thì đầu đùn cũng di chuyển theo biên dạng 2D tương ứng với lớp cắt chi tiết trên mô hình ảo của phần mềm hỗ trợ, sau khi quét xong một biên dạng 2D, cùng lúc đó, đầu đùn cũng sẽ đùn ra một biên dạng 2D tương ứng với biên dạng mà đầu đùn đã quét, cứ như vật, quá trình quét từng lớp sẽ tạo ra các lớp đùn được xếp chồng lên nhau và được kết dính lại trong quá trình chuyển pha từ dẻo sang rắn của vật liệu tạo mẫu Một mẫu được tạo hình hoàn tất khi tất cả các biên dạng được đùn ra hết và kết dính từng lớp lại với nhau

Hình 1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống FDM

Tổng quát, quy trình FDM bao gồm các bước cơ bản để tạo ra mô hình chi tiết như sau:thiết kế mô hình CAD, chuyển đổi mô hình CAD sang định dạng STL(Stereolithography), máy tính phân tích file STL để xác định rõ ràng mô hình cho sản xuất và cắt lớp mỏng trên mặt cắt ngang, sự tạo thành mô hình theo từng lớp chồng lên nhau, làm sạch và hoàn thành[3].

Hình 1.2 Hình ảnh minh họa qui trình tạo ra mô hình chi tiết của máy FDM

1.2.2 Ưu nhượt điểm và phạm vi ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh FDM.

Qui trình FDM có những thuận lợi bao gồm sử dụng vật liệu đa dạng, dễ dàng thay đổi vật liệu, chi phí bảo trì thấp và có khả năng sản xuất những chi tiết mỏng, không gia công, không có vật liệu độc hại và rất rắn chắt Mặt khác, nó tồn tại một vài bất lợi như là

có đường gân giữa những lớp, đầu đùn phải di chuyển liên tục hoặc vật liệu va đụn, có thể cần phần hổ trợ, nhiệt độ dao động trong suốt quá trình sản xuất có thể dẫn đến tách tấm [6]

• Ưu điểm:

- Sự mô hình hóa các khái niệm làm cho đánh giá hiệu quả hơn, những thông số và

giao tiếp của người thiết kế Nó có chia sẽ những thiết kế mới của sản phẩm với

quản lý, khách hàng, người mua, thị trường và sự chế tạo

- Chức năng của mẫu FDM sử dụng nhựa dẻo công nghiệp Đây là một thuận lợi là

có thể cho phép người sử FDM để kiểm tra môi trường thật và đưa đến quyết định

chi phí sản xuất của sản phẩm

- Giá thành của máy rẻ hơn so với các công nghệ tạo mẫu nhanh khác như những

máy sử dụng tia lazer

- Nâng cao khả năng chế tạo các sản phẩm 3D phức tạp

- Tạo ra các mẫu có chất lượng cao và tính chất của vật liệu được sử dụng it có sự

thay đổi

- FDM có thể sản xuất ra những sản phẩm công cụ như là dụng cụ kẹp, đồ gá, bộ phận hỗ trợ lắp ráp và sản phẩm dụng cụ trong hàng giờ, không cần gia công và dụng cụ FDM có thể giảm thời gian để lắp ráp dụng cụ đến 85%

- Các vật liệu được sử dụng không độc hại nên không lo lắng đối với việc phải tiếp

xúc với hóa chất độc hại, các tia laser hoặc các chất hóa học dạng lỏng

- Vật liệu dễ tìm, nhiều kích thước và dạng khác nhau, giá vật liệu luôn duy trì ở mức

tương đối thấp nên có thể linh hoạt trong việc lựa chọn và thay đổi vật liệu

- Dễ dàng loại bỏ vật liệu đỡ

- Có khả năng tái chế bởi trong quá trình tạo mẫu sản phẩm, sẽ có một số mẫu không

đạt yêu cầu do ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài, các mẫu dùng để đo đạt trong

các thí nghiệm đo độ bền như kéo, nén, chịu va đập,… và các nhựa bị loại bỏ từ

mẫu sản phẩm sau quá trình hậu sử lý mẫu,…

- Tạo được nhiều kích cỡ mẫu phù hợp và tạo ra một kênh thông tin hiệu quả giữa các

bộ phận có liên quan

• Nhược điểm:

- Bề mặt mẫu tạo ra có độ nhám cao do nguyên tắc gia công theo lớp, giữa các lớp có

đường phân cách

- Khó có thể tự động khi thay đổi loại vật liệu do các loại vật liệu khác nhau thì nhiệt

độ cũng khác nhau nên khó điều chỉnh

- Có sự chênh lệch kích thước mẫu so với kích thước trên mô hình CAD

 Phạm vi ứng dụng của máy FDM:

Hiện nay, công nghệ tạo mẫu nhanh đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực hàng không vũ trụ, ô tô, máy móc, điện tử, thiết bị điện, y học, kiến trúc, đồ chơi, hàng thủ công, và mang lại nhiều kết quả tuyệt vời khác.

– Phát triển sản phẩm mới:

FDM (Fused Dipontion Molding) là ứng dụng quan trọng nhất của công nghệ tạo mẫu nhanh là sự phát triển của sản phẩm mới Trong quá trình phát triển sản phẩm mới, nó cho ta thấy được hiện tượng vật lí các mẫu thử nghiệm, chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:

Thiết kế: tạo ra nhiều sản phẩm, đặc biệt là các thiết bị gia dụng và ngoại thất ô tô xuất hiện nhiều và mới lạ hơn Đối với các phương pháp truyền thống, trước khi chi tiết được mang ra sản xuất hàng loạt thì phải chế tạo thử nghiệm một mô hình vật lý, phương pháp truyền thống cần phải mất rất nhiều thời gian và tiền bạc, để giảm chi phí trên thì sản phẩm được mô phỏng trên máy tính để hiển thị các mô hình sản phẩm đã thiết kế (sản xuất ảo), nhưng khuyết điểm là không thể có cái nhìn trực quan về sản phẩm, không thể hiện được những đặc tính vật lí của sản phẩm vì vậy công nghệ RP có thể nhanh chóng làm ra một mẫu vật thật đã được thiết kế để người thiết kế có cái nhìn trực quan, đánh giá hiệu quả công việc hiệu quả hơn, thiết kế và kiểm tra dễ dàng hơn

Kiểm tra chất lượng thiết kế: để tạo khuôn mẫu sản xuất, ví dụ, phương pháp tạo

khuôn truyền thống được thực hiện trên máy công cụ CNC, nó quá nguy hiểm đối với những khuôn có giá trị hàng trăm ngàn đô la hoặc thậm chí hàng triệu đô la cho thiết kế những khuôn phức , bất kì một lỗi nhỏ nào cũng sẽ mang lại hậu quả, thiệt hại không thể khắc phục được khuôn lại Phương pháp RP này có thể tạo khuôn đúng và chính xác các bộ phận nguyên mẫu, một loạt các vấn đề nhỏ và các lỗi có thể được hiển thị trong nháy mắt trên mô hình sau khi được thiết kế, làm giảm đáng kể nguy cơ bị hỏng hóc, phế phẩm

Khả năng thể hiện: từ việc thiết kế các sản phẩm đến việc tối ưu hóa chúng là một

thời gian dài và khó khăn, lợi thế của việc tạo mẫu nhanh giúp cho chúng ta xác định được, xem xét đề xuất một phương án tối ưu nhất, thiết kế các gân tăng cứng, những đường cong,

bề mặt giảm tiếng ồn…Tuy nhiên, việc cảm nhận chi tiết thông qua một mẫu được tạo mẫu nhanh mà mọi người có thể chạm vào và cảm giác được từ thực tế so với việc nhìn trên máy ảnh

Thử nghiệm lắp ráp: trong không gian lắp ráp phức tạp và hạn chế của hệ thống,

việc thử nghiệm lắp ráp là vô cùng quan trọng, chẳng hạn như lắp rắp tên lửa, hệ thống vệ tinh Các mẫu được tạo mẫu nhanh này có thể được sử dụng để làm các mô hình mô

phỏng, lắp ráp, cái nhìn,quan sát vị trí tương quan giữa các chi tiết, và làm thế nào để tương tác chúng với nhau

Nhà cung cấp điều tra và đánh giá của người dùng: cung cấp các đánh giá kịp thời các mô hình sản phẩm cho người dùng, càng tăng sức cạnh tranh của sản phẩm của họ Nhìn chung, công nghệ tạo mẫu nhanh tạo ra nguyên mẫu vật lý để đánh giá những thiết kế ban đầu, rút ngắn chu kỳ phản hồi thiết kế, thiết kế lặp lại nhiều lần một cách thuận tiện và nhanh chóng, và tỷ lệ cải thiện thành công của việc phát triển sản phẩm, và giảm đáng kể chi phí phát triển,tổng thời gian phát triển được rút ngắn đáng kể

– Tạo khuôn nhanh (Rapid Tooling):

Việc áp dụng các phương pháp tạo mẫu nhanh là công cụ thiết kế nhanh, công nghệ tạo khuôn nhanh (Rapid Tooling, RT), nó đã trở thành một điểm nóng mới trong lĩnh vực công nghệ tạo mẫu nhanh Quá trình làm khuôn truyền thống rất là phức tạp và tốn thời gian, tốn kém, thường trở thành điểm ngăn cản chia cắt giữa việc thiết kế và sản xuất , việc khắc phục được nhược điểm trên sẽ trở thành một động lực chính cho sự phát triển của công nghệ tạo khuôn, do đó, việc áp dụng công nghệ tạo mẫu nhanh để sản xuất khuôn mẫu nhanh sẽ mang lại kinh tế rất cao Ứng dụng của công nghệ tạo mẫu nhanh để sản xuất các bộ phận kim loại hoặc khuôn RP nhưng chưa được áp dụng trong thực tế, do đó,

để tận dụng công nghệ tạo mẫu nhanh kết hợp các nghiên cứu trong các mục tiêu lĩnh vực liên quan các công nghệ chuyển đổi để đạt được những kết quả nhất định

Đối với việc sử dụng vật liệu sáp để tạo chi tiết trong công nghệ tạo mẫu nhanh, từ mẫu này, sẽ kết hợp với nhiều kĩ thuật nữa để tạo được một khuôn kim loại hoàn chỉnh, để đúc ra những chi tiết kim loại Sau khi đã tạo được khuôn bằng cách làm tan chảy chi tiết sáp trong lòng khuôn (giống như công nghệ đúc đồng, dùng mẫu sáp để tạo khuôn) khuôn được tạo thành sẽ được kết hợp với các công nghệ chuyển đổi để hoàn thành một khuôn đúc như : phun sơn , phủ lớp gốm , phương pháp đánh bóng, phương pháp gia công điện hoặc một số phương pháp khác để hoàn thành khuôn kim loại

Công nghệ tạo mẫu nhanh rất có ý nghĩa trong ngành sản xuất khuôn mẫu, có thể tận dụng lợi thế kết hợp của khuôn silicone, phun kim loại lạnh, đúc chính xác, gia công điện, phương pháp đúc ly tâm, sản xuất trực tiếp hoặc gián tiếp các khuôn đúc nhanh mà phương pháp gia công tia lửa điện EDM không làm được, do đó, công nghệ tạo mẫu nhanh mang lại hiểu quả kinh tế cao đối với ngành công nghiệp khuôn mẫu

– Trong các ngành công nghiệp khác:

Công nghệ tạo mẫu nhanh bằng cách đùn vật liệu FDM có ứng dụng trong lính vực

y học Tạo ra các phần thay thế cho con người như xương (như hộp sọ, răng) hoặc những

mô hình phục vụ cho việc học tập hay giáo dục (chẳng hạn như thận), và các bộ phận khác nhau được tạo mẫu bởi những vật liệu màu sắc khác nhau, tạo những hình ảnh trực quan trong ngành giáo dục y học trong các trường y Các mô hình cơ quan trong cơ thể con người để giúp bác sĩ chẩn đoán các trường hợp bệnh tật cũng như xác định, lựa chọn phương án điều trị có lợi nhất, đây là vấn đề được sự quan tâm rất lớn trong ngành y khoa Đối với kỹ thuật phục hồi chức năng, công nghệ tạo mẫu nhanh tạo ra các chi tiết giả để phục vụ cho những nạn nhân bị mất những bộ phận trong tai nạn, với thời gian phục hồi nhanh, tạo hình để liên kết các bộ phận giả và cơ thể, đảm bảo đạt múc đích chức năng mà không làm người sử dụng

Hình 1.10 Mẫu ứng dụng trong y học

Hình 1.3 Ứng dụng trong kiến trúc và xây dựng

Hình 1.4 vỏ bọc động cơ được làm từ nhựa Polycarbonate

1.2.3 Thiết bị FDM

Máy được cài đặc phần mềm “Insight” cho phép người sử dụng điều chỉnh giá trị các thông số khác nhau trong quá trình tạo mẫu chi tiết Chủ yếu, các biến của FDM được chia làm các nhóm thông số hoạt động cụ thể là; xây dựng mẫu FDM, môi trường/máy FDM và vật liệu làm mẫu Mục đích của thực nghiệm đạt mục tiêu xây dựng mẫu FDM, Bên trong

là phần mềm FDM, sử dụng để điều khiển dạng làm đầy chi tiết mà xác định đối tượng làm đầy được dùng để xây dựng mô hình hóa rắn Thiết kế chi tiết ban đầu được tạo nên bởi kỹ thuật CAD 3D cho phép người sử dụng chuyển đổi sang dữ liệu file STL, có thể đọc bởi hầu hết hệ thống tạo mẫu nhanh Phần mềm bên trong FDM sẽ đọc định dạng STL cho phép người sử dụng điều chính file để xác định đặc tính kỹ thuật xây dựng để tạo nên thông số Toolpath-filling

Một số máy trên thị trường

Hình 1.5 Vỏ bọc động cơ đã được sơn đượclàm từ nhựa Polycarbonate được gắn trực tiếp vào xe máy

Hình 1.6 hình ảnh minh họa một số máy FDM trên thị trường

Bảng thông số của một số loại máy FDM trên thị trường

Máy

TS FDM 200mc FDM 300mc FDM 400mc FDM 900mc

Kích thước máy

52,5 x 32 x

46 inch

50,45 x 35,25 x 77,25 inch

50,45 x 35,25 x 77,25 inch

109,1 x 66,3

x 79,8 inch

Kích thước chi tiết 13 x 16 x 20 inch

14 x 10 x 10 inch

14 x 10 x 10 inch

36 x 24 x 36 inch

Vật liệu

ABS-M30, ABS-M30i, ABSi, ABS-P400

ABS-M30, PC-ABS,

và Pc

ABS-M30, PC-ABS, và PPSF

ABS-M30 ABS-M30i PC-ABS,PC-ISO, PC ,ULTEM PPSF / PPSU Chiều dày

lớp vật liệu 0,01inch 0,02inch

0,013 inch 0,010 inch 0,007 inch 0,005 inch

0,013 inch 0,010 inch 0,007 inch 0,005 inch

0,013 inch 0,010 inch 0,007 inch 0,005 inch

Độ chính xác + / - 0,007 in + / - 0,005 in + / - 0,005 in + / - 0,0035

in Nhiệt độ làm

việc

Tùy vào vật liệu

Tùy vào vật liệu

Tùy vào vật liệu

Tùy vào vật liệu

Điện thế

230 VAC, 50/60 Hz,

3 pha, 16A/phase

230 VAC, 50/60 Hz,

3 pha, 16A/phase

230 VAC, 50/60 Hz,

3 pha, 16A/phase

230 VAC, 50/60 Hz,

3 pha, 32A/phase

1.2.4 Vật liệu sử dụng trong máy FDM

bị phá vỡ khi bị uốn cong Quá trình FDM là quá trình tạo hình và liên kết từng lớp với nhau, mà độ bám dính của những liên kết này quyết định chi tiết tốt hay xấu, liên kết giữa các lớp thường dễ bị ứng suất nhiệt làm yếu đi Nếu độ bám dính thấp sẽ gây ra nứt giữa các lớp do tác động của ứng suất nhiệt tại vị trí liên kết giữa các lớp được sinh ra trong quá trình FDM Các vật liệu có độ ẩm cao sẽ cần nhiệt độ nóng chảy cao do phải làm bay hơi nước làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng đúc Vì vậy, nên sấy khô vật liệu để tiết kiệm.Như vậy vật liệu cần thiết cho quá trình FDM cần có các điều kiện: độ nhớt thấp, nhiệt độ nóng chảy thấp, độ co rút thấp, các tính chất cơ học tốt, độ bám dính tốt và có độ

ẩm thấp Từ những điều kiện trên ta lựa chọn nhựa ABS làm vật liệu cho qui trinh tạo mẫu nhanh FDM

Đặc tính của nhựa ABS: Nhựa ABS là một hỗn hợp của các loại vô định hình, có cấu trúc hai pha phức tạp của nhựa nhiệt dẻo, các tính năng của nó phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của ba thành phần cấu thành nhựa ABS và cấu trúc cấu tạo của phân tử Nhựa ABS thông thường được cấu thành từ ba thành phần đặc trưng, hơn 50% styrene (ST hoặc S), từ 25% ~ 35% sáp propylene (AN hoặc A) và một lượng của butadiene (BD hoặc B) tùy vào tính năng của nhựa ABS Sáp propylene giúp cho nhựa ABS có khả năng kháng hóa chất tốt, chịu dầu và có độ cứng bề mặt Butadien cải thiện độ dai, khả năng chịu tác động và khả năng chống lạnh của ABS Styrene giúp ABS có độ bóng tốt, khả năng thích nghi tốt

và độ bền cao Trùng hợp của ba polyme đơn phân qua hai giai đoạn, một là giai đoạn liên tục từ styren - sáp propylene, và giai đoạn tách cao su polybutadiene Các đặc tính của ABS chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ của ba đơn phân và cấu trúc phân tử của hai giai đoạn Vật liệu ABS có kích thước ổn định và độ chịu va đập cao[4]

Vật liệu đỡ:

Yêu cầu vật liệu đỡ: vật liệu đỡ dễ dàng bóc tách có thể chịu được nhiệt độ cao, có độ bền ở một mức độ vừa đủ để tạo thuận lợi cho việc nâng đỡ chi tiết và có một độ giòn nhất định để dễ dàng phá vỡ để lấy chi tiết, độ nhớt rất thấp, độ bám dính thấp đễ dễ dàng loại

bỏ và không làm hỏng chi tiết Vật liệu đỡ tan được trong nước sẽ rất thích hợp cho việc sản xuất các chi tiết có kết cấu rỗng và hình dạng phức tạp, cấu trúc quá mong manh dễ bị phá hủy khi tháo dỡ, hơn nữa còn làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu hỗ trợ và chi tiết đúc

Các loại vật liệu đỡ: Nhựa acrylic: các mẫu sản phẩm RP cao cấp của Công ty Stratasys sản xuất bằng cách sử dụng một loại vật liệu hỗ trợ dễ tan trong nước là "đồng trùng hợp (axit acrylic) Acryl”.Polyvinyl alcohol (PVA), Methacrylate enzyme… [4]

1.2.4 Các thông số công nghệ của máy

Những thông số công nghệ chính của máy tạo mẫu nhanh FDM như sau:

- Sự định hướng: hướng xây dựng chi tiết hoặc hướng nghiên của chi tiết trên bàn máy theo trục X, Y và Z Trục X, Y được xem là đồng thời bàn máy xây dựng chi tiết còn trục Z thì theo hướng tạo nên chi tiết

- Độ dày lớp: đó là độ dày lớp lắng động bằng cách đùn và phụ thuộc vào loài đầu đùn