CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY IN
1.3. Nguyên lí hoạt động và phân loại
Đối với máy in mực 2D, ta muốn có một lá đơn , một bức thư.. thì ta soạn thảo văn bản thông qua Microsoft word rồi xuất ra file.doc cho máy in mới có thể in ra được.Máy in 3D cũng như vậy, ta cần một phần mềm thiết kế hỗ trợ file 3D rồi xuất ra file *.STL được nạp vào một chương trình chủ được cài đặt trên máy tính.Chương trình này có nhiệm vụ ra lệnh cho máy in quyết định quá trình chạy máy.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thạnh Hướng dẫn : Đặng Phước Vinh 14
Hình 1. 17 Nguyên lí xếp chồng lớp vật liệu
1.3.2. Phân loại
a. Theo công nghệ(các loại cơ bản) -Công nghệ SLA (stereolithography) :
Công nghệ in SLA (stereolithography) sử dụng phương pháp quét laser thông thường có bộ phận tạo tia UV và hai gương đặc biệt phản chiếu hình ảnh lên nhựa, tương tự với đặc điểm chiếu sáng có thể thấy ở tia laser trên sân khấu.Những tia laser này được dùng để định hình nhựa.Đây là công nghệ đầu tiên và cũng là đem lại đồ dày layer nhỏ nhất hiện nay(độ chi tiết nhỏ nhất).
Ưu điểm: công nghệ SLA có khả năng tạo ra các mô hình có độ chi tiết cao, sắc nét và chính xác.
Nhược điểm: vật liệu in 3D khá đắt, sản phẩm in 3D bị giảm độ bền khi để lâu dưới ánh nắng mặt trời. Diện tích chiếu của một chùm tia laser lại tương đối nhỏ nên quá trình này mất khá nhiều thời gian.
-Công nghệ FDM:
Công nghệ FDM (Fused Deposition Modelling) sử 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 dung trong lắp ghép vì độ chính xác không cao, khả năng chịu lực không đồng nhất.
-Công nghệ SLS (selective Laser Sintering).
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 dụng 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.
Đặcbiệt 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.
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Thạnh Hướng dẫn : Đặng Phước Vinh 16
-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.
Hình 1. 19 Cơ cấu chấp hành song song
Kết luận : Trong phạm vi đề tài này, với mục tiêu chế tạo một máy in 3D giá rẻ, với các tiêu chí gọn nhẹ, tốc độ di chuyển vừa phải, để khi cần có thể dung làm thiết bị thí nghiệm, hoạt động ổn định, không rung khi chạy ở tốc độ cao, giá thành rẻ thì tác giả đã chọn phương án thiết kế theo cơ cấu nối tiếp cùng công nghệ FDM:
+ Phương án kết cấu máy : Bàn in di động theo một phương trụ X, trục Y theo phương thẳng đứng, trục Z là đầu phun nhựa.
+ Phương án truyền động : Truyền động bằng vít me đai ốc thường, đai.
+ Phương án động cơ cho bộ đùn : Động cơ bước.
+ Phương án động cơ dẫn động các trục : Động cơ bước + Phương án cơ cấu dẫn hướng : Cặp trục trơn