CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CƠ KHÍ
2.2 Phương án thiết kế
Từ những mẫu máy in 3D có sẵn, tác giả đã thiết kế cho mình mẫu máy in 3D dựa trên các phần của từng loại
2.2.1 Thông số kĩ thuật của máy + Khung :nhôm
+ Kích thước in: 250x400x400 (mm) + Bộ điều khiển : Ramps 1.4
+ Firmware : Marlin
+ Kích thước sợi nhựa :1.75/3 (mm) + Bộ đùn: J Head
2.2.2 Sơ đồ khối a. Sơ đồ
Hình 2. 5 Sơ đồ khối
b. Chức năng của từng khối:
- Giao tiếp người dùng:
+ Máy tính điều khiển:
Đóng vai trò tiếp nhận dữ liệu từ người dùng. Thực hiện xuất file G code, điều chỉnh các thông số về nhiệt độ, tốc độ in, tốc độ đùn để truyền dữ liệu cho bộ xử lý thực hiện việc in sản phẩm
- Màn hình LCD :
Cho phép điều khiển và giám sát hoạt động của máy. Cho phép nhận dữ liệu, lựa chọn chương trình hoạt động cho máy.
- Bộ xử lý trung tâm (Aduino Mega 2560):
Tiếp nhận dữ liệu từ máy tính thông qua cổng USB đề điều khiển các cơ cấu chấp hành theo yêu cầu của chương trình.
- Các cơ cấu chấp hành
Đây là các bộ phận của máy nhận các điều khiển từ bộ xử lý trung tâm và thực hiện các chuyển động nhằm đáp ứng các lệnh điều khiển đó.
- Nguồn cung cấp
Có chức năng cung cấp nguồn điện 12V cho các bộ phận của máy hoạt động.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thạnh Hướng dẫn : Đặng Phước Vinh 22
2.2.3 Các bộ phận chính của máy - Giao tiếp
- Bộ xử lý trung tâm
- Bộ phận cấp vật liệu và bộ đùn - Bộ phận đầu phun
- Cơ cấu di chuyển theo 3 trục X, Y, Z.
- Bàn in và bộ gia nhiệt cho bàn in.
-Công nghệ FDM:
Công nghệ FDM (Fused Deposition Modelling) sử dụng nguyên liệu đầu vào là sợi nhựa, sau đó được nung chảy ra và đầu phun kéo các sợi nhựa chảy này theo biên dạng của mặt cắt từng layer và đắp từng lớp layer chồng lên nhau để tạo ra sản phẩm 3D. Đây là công nghệ phổ biến nhất hiện nay(hay còn gọi là công nghệ in 3D FFF).
Ưu điểm: là công nghệ in 3D giá rẻ, thường được sử dụng cho các sản phẩm chịu lực tốt, tốc độ tạo hình 3D nhanh. Công nghệ sạch, dễ dàng để sử dụng và thân thiện với văn phòng làm việc. Các vật liệu in ổn định về mặt cơ tính.
Công nghệ in FDM có thể tạo ra các mẫu có hình dạng phức tạp và các rãnh sâu.
Nhược điểm: ít khi sử dụng trong lắp ghép vì độ chính xác không cao, khả năng chịu lực không đồng nhất.
-Công nghệ SLS:
Công nghệ SLS sử dụng nguyên liệu dạng bột được chứa trong các bồn, các layer được xếp chồng nhau bằng các bánh lăn(roller), vừa cuộn vừa kéo san phẳng vật liệu ra thành lớp mỏng. Biên dạng layer được hình thành bằng cách dung tia laser chiếu cho nóng chảy để bột lớp layer trên liên kết với layer dưới.
Ưu điểm : Thích hợp để in các mô hình có thành mỏng, các chi tiết cần độ dẻo.Đặt biệt SLS là lựa chọn tuyệt vời cho các mô hình lớn hoặc có phần rỗng phía dưới đáy. SLS cho chất lượng tốt hơn vì khó phân biệt vì các lớp in bằng mắt thường.
Nhược điểm: giá thiết bị và vật liệu đắt.Các mô hình kín và có phần rỗng bên trong vẫn phải tiêu hao một lượng vật liệu lớn.
b. Theo cơ cấu chấp hành(kết cấu Robot) - Cơ cấu chấp hành nối tiếp:
Cơ cấu chấp hành nối tiếp gồm nhiều khâu nối tiếp bằng nhiều kiểu khớp, thường là khớp quay và khớp lăng trụ. Một đầu cơ cấu chấp hành được gắn với nền và đầu kia chuyển động tự do mà trong không gian, do đó thường gọi là cơ cấu chấp hành vòng
hở. Khâu cố định được gọi là đế, và đầu tự do có gắn bộ kẹp tay máy được gọi là bộ tác động cuối.
Hình 2 6 Cơ câu chấp hành nối tiếp
-Cơ cấu chấp hành song song
Loại robot song song điển hình gồm có bàn máy động được nối tiếp với giá cố định, dẫn động theo nhiều nhánh song song hay còn gọi là số chân.Thường số chân bằng số bậc tự do, được điều khiển bởi nguồn phát động đặt trên cố định hoặc ngay trên chân.
Chính lý do này mà các robot song song đôi khi gọi là các robot có hệ. Các cơ cấu tác động điều khiển tải ngoài, nên cơ cấu chấp hành song song thường có khả năng chịu tải lớn.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thạnh Hướng dẫn : Đặng Phước Vinh 24
Hình 2 7 Cơ cấu chấp hành song song