Công nghệ FDM- Công nghệ đắp vật liệu ppsx

• Robot dạng cầu điều khiển đầu đùn di chuyển theo hai hướng của bàn • Bàn có thể nâng lên hay hạ xuống khi cần thiết • Sợi nhựa nhiệt dẻo hay sáp được đùn qua đầu phun nhỏ của khuôn

CÔNG NGHỆ FDM

FUSED DEPOSITION MODELING

Công nghệ đắp vật liệu

NGUYÊN LÝ FDM

• Robot dạng cầu điều khiển

đầu đùn di chuyển theo hai

hướng của bàn

• Bàn có thể nâng lên hay hạ

xuống khi cần thiết

• Sợi nhựa nhiệt dẻo hay sáp

được đùn qua đầu phun nhỏ

của khuôn đã được gia nhiệt

• Lớp ban đầu được đặt trên

nền sốp với tốc độ không

đổi

• Đầu đùn được điều khiển

theo file đã định trước

• Sau lớp đầu tiên bàn sẽ

được hạ xuống và lớp tiếp

theo sẽ được hình thành

NGUYÊN LÝ FDM

 Trong kỹ thuật này, những sợi dây nhỏ đường kính 1,27 mm của nhựa nhiệt dẻo được gia nhiệt được đùn ra từ một đầu di chuyển trong mặt phẳng x-y Giống như một người thợ bánh mì đang trang trí một cái bánh, điều khiển đầu đùn tạo ra những đường gân mỏng của vật liệu trên tấm đế để xây dựng hình dạng của lớp đầu tiên Tấm đế này được duy trì ở nhiệt độ thấp hơn, để cho nhựa

xuống, đầu đùn tạo lớp thứ hai nằm trên lớp thứ nhất

 Hệ thống FDM được công ty Stratasys Inc phát triển vào năm 1988 và được đưa vào thương mại năm 1990

NGUYÊN LÝ FDM

1) Cuộn sợi chất dẻo mỏng sẽ cấp vật liệu cho đầu máy FDM

2)Bên trong đầu FDM, sợi nhựa nhiệt dẻo được nóng chảy bởi đầu gia nhiệt điện trở

3)Nhựa nhiệt dẻo dạng sệt được đùn qua đầu của máy FDM

4)Vật liệu được cung cấp thành một lớp mỏng

5) Vật liệu được đông cứng

6)Lớp sau được hình thành và liên kết với lớp trước

NGUYÊN LÝ FDM

Đầu đùn được gia nhiệt

Model & Support Filaments

Elevator & Platform

NGUYÊN LÝ FDM

NGUYÊN LÝ FDM

Supply

Heated FDM Head

Molten Filament

FDM tạo ra các mặt cắt ngang

Notice that the FDM filament cannot cross itself, as this would cause a high spot in the given layer

NGUYÊN LÝ FDM

NGUYÊN LÝ FDM

NGUYÊN LÝ FDM

NGUYÊN LÝ FDM

a)S n ph m yêu c u có v t li u support b) c u trúc chung c a các support dùng trong các máy t o m u nhanh ả ẩ ầ ậ ệ ấ ủ ạ ẫ

NGUYÊN LÝ FDM

VẬT LIỆU FDM

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

STRATASYS bán máy FDM từ 1991

 Vật liệu là dạng dây đường kính 0.05”

 Các file STL được cắt lát với độ dày 0.002 đến 0.034”

 Khi thay dây cần hâm nóng đầu phun trong vài phút

Vật liệu dễ kiếm

Dễ thay vật liệu, có thể là

vật liệu chất dẻo Các mẫu

sáp tạo trực tiếp

Giá bảo trì thấp

Những vật mỏng làm ra rất

nhanh

Dung sai cỡ +/- 0.005”

Không cần phải giám sát

Vật liệu không độc

Kích thước nhỏ gọn

Nhiệt độ gia công thấp

đến đến các chất thải độc hại,lasers hoặc các chất lỏng hóa học trong bể chứa

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

Fused Deposition Modelling

(FDM):

•Vật liệu dùng trong công nghệ FDM rất rộng rãi thường dùng nhất là ABS có thể thay đổi mầu và việc thay đổi là dễ dàng do cuộn cấp liệu

•Các chi tiết mỏng có thể tạo rất nhanh và dung sai là ± 0.12 vật liệu không độc hại và quá trình làm việc ở nhiệt độ thấp.

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

Giữa các lớp có vết

gẫy

Đầu phun phải di

chuyển liên tục, nếu không vật liệu sẽ đùn lên

Cần phải có sự gia

cố

Độ chính xác bị

giới hạn do hình dáng của vật liệu

Kém cứng vững theo phương vuông góc với trục xây dụng

Diện tích mặt cắt càng lớn thời gian xây dựng mô hình càng lâu

Độ bền của chi tiết thì yếu theo phương vuông góc với trục tạo sản phẩm Nếu đầu đùn không di chuyển đồng bộ thí có thể có chỗ bị lồi trong một số mặt cắt ngang

Độ bền cơ học bị giới hạn

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

 Phần đỡ phải lấy đi

nhiệt dẻo

ƯU NHƯỢC ĐIỂM

SO SÁNH VỚI CÁC PHƯƠNG

PHÁP KHÁC

•

MÁY FDM

Stratasys FDM 2000 http://www.stratasys.com/

MÁY FDM CỦA Genisys™

• Nguyên t c Nguyên t c ắ ắ

h th ng đ u phun (t ng t máy ệ ồ ầ ươ ự

MÁY FDM CỦA ModelMaker™

• Nguyên t c Nguyên t c ắ ắ

– ứ ứ ng d ng trong vi c nóng ch y ng d ng trong vi c nóng ch y ụ ụ ệ ệ ả ả

sáp dùng trong công ngh ink jet sáp dùng trong công ngh ink jet ệ ệ

– T c đ c t m i l p là không đ i theo T c đ c t m i l p là không đ i theo ố ộ ắ ố ộ ắ ỗ ớ ỗ ớ ổ ổ

MÁY FDM (Stratasys)

MÁY FDM

MÁY FDM

MÁY FDM

MÁY FDM

MÁY FDM

CÁC ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

• Các nhà nghiên c u IFAM (Frauhofer Institute of Applied Các nhà nghiên c u IFAM (Frauhofer Institute of Applied ứứMaterials Research) s d ng quá trình mô hình nóng ch y s d ng quá trình mô hình nóng ch y ử ụử ụ ảả

l ng (FDM) c a hãng Stratasys đ t o nên các ch t n n Quá ắ ủ ể ạ ấ ề

l ng (FDM) c a hãng Stratasys đ t o nên các ch t n n Quá ắ ủ ể ạ ấ ề

trình này g n gi ng nh làm ng c các chi ti t yêu c u b ng ầ ố ư ượ ế ầ ằ

trình này g n gi ng nh làm ng c các chi ti t yêu c u b ng ầ ố ư ượ ế ầ ằ

cách s d ng quá trình m đi n mà không t o ra nhi t ho c ử ụ ạ ệ ạ ệ ặ

cách s d ng quá trình m đi n mà không t o ra nhi t ho c ử ụ ạ ệ ạ ệ ặ

ng su t trên kim lo i, s d ng cho m t l ng c a chi ti t

ứng su t trên kim lo i, s d ng cho m t l ng c a chi ti t ấ ạ ử ụ ặ ư ủ ế

Sau khi t o m t l p kim lo i trên b m t l ng, chi ti t đ c ạ ộ ớ ạ ề ặ ư ế ượ

Sau khi t o m t l p kim lo i trên b m t l ng, chi ti t đ c ạ ộ ớ ạ ề ặ ư ế ượ

đi n đ y b ng v t li u Epoxy nhôm b ng cách phun lên v t ề ầ ằ ậ ệ ằ ậ

đi n đ y b ng v t li u Epoxy nhôm b ng cách phun lên v t ề ầ ằ ậ ệ ằ ậ

li u đ t o thành khuôn phun có chi u d y 3mm gi a khuôn và ệ ể ạ ề ầ ữ

li u đ t o thành khuôn phun có chi u d y 3mm gi a khuôn và ệ ể ạ ề ầ ữ

Electrolux và sau đó đi n đ y v i PbAg2Sn2 i u này cho phép ề ầ ớ Đ ề

t o nên m t l ng l n các chi ti t đ c s n xu t t d ng c ạ ộ ượ ớ ế ượ ả ấ ừ ụ ụ

t o nên m t l ng l n các chi ti t đ c s n xu t t d ng c ạ ộ ượ ớ ế ượ ả ấ ừ ụ ụ

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

ỨNG DỤNG

• S phát tri n c a máy móc mà đ c thi t k cho s n S phát tri n c a máy móc mà đ c thi t k cho s n ự ự ể ể ủ ủ ượ ượ ế ế ế ế ả ả

xu t nhanh s làm gi m s đóng góp c a chi phí máy ấ ẽ ả ự ủ

xu t nhanh s làm gi m s đóng góp c a chi phí máy ấ ẽ ả ự ủ

móc t i các chi phí s n xu t thành ph n t ng h p ớ ả ấ ầ ổ ợ

móc t i các chi phí s n xu t thành ph n t ng h p ớ ả ấ ầ ổ ợ

v t quá th i gian T đây m t quá trình gi m đáng k ượ ờ ừ ộ ả ể

v t quá th i gian T đây m t quá trình gi m đáng k ượ ờ ừ ộ ả ể

trong chi phí máy móc b ng cách mô ph ng theo máy ằ ỏ

thêu k t b ng laser cho vi c s n xu t m t kh i ế ẳ ệ ả ấ ộ ố

thêu k t b ng laser cho vi c s n xu t m t kh i ế ẳ ệ ả ấ ộ ố

l ng l n c a khuôn m u H n n a vi c thu nh ượ ớ ủ ẫ ơ ữ ệ ỏ

l ng l n c a khuôn m u H n n a vi c thu nh ượ ớ ủ ẫ ơ ữ ệ ỏ

kinh t s đ n nh s n xu t nhanh phát tri n r ng rãi ế ẽ ế ư ả ấ ể ộ

kinh t s đ n nh s n xu t nhanh phát tri n r ng rãi ế ẽ ế ư ả ấ ể ộ

h n, đi u đó s gi m chi phí cho c máy móc và v t ơ ề ẽ ả ả ậ

h n, đi u đó s gi m chi phí cho c máy móc và v t ơ ề ẽ ả ả ậ

li u Các k t qu c a m t chu k dài gi ng nhau ch ệ ế ả ủ ộ ỳ ố ỉ

li u Các k t qu c a m t chu k dài gi ng nhau ch ệ ế ả ủ ộ ỳ ố ỉ

ra r ng chi phí nhân công s bao g m vi c gia t ng ằ ẽ ồ ệ ă

ra r ng chi phí nhân công s bao g m vi c gia t ng ằ ẽ ồ ệ ă

thành ph n c a chi phí s n xu t t o b i s n xu t ầ ủ ả ấ ạ ở ả ấ

thành ph n c a chi phí s n xu t t o b i s n xu t ầ ủ ả ấ ạ ở ả ấ

ỨNG DỤNG