zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Nghiên cứu nâng cao độ chính xác của các mẫu trong 3D printing với kích thước nhỏ hơn 10mm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

14
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu nâng cao độ chính xác của các mẫu trong 3D printing với kích thước nhỏ hơn 10mm nghiên cứu nâng cao độ chính xác của các sản được tạo ra bằng phương pháp 3DPrinting áp dụng cho các chi tiết nhỏ có kích thước từ 1 đến 10 mm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu nâng cao độ chính xác của các mẫu trong 3D printing với kích thước nhỏ hơn 10mm

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC MẪU TRONG 3D-PRINTING VỚI KÍCH THƯỚC NHỎ HƠN 10MM Nguyễn Công Nguyên Khoa Cơ khí - Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG kích thước của các vật in được tạo ra bằng phương pháp 3D-Printing với khích thước từ Ngày nay, với sự cạnh tranh toàn cầu về yêu 1 đến 10mm. cầu giảm thời gian và giá thành, các công ty buộc phải tìm các công nghệ mới để phát triển 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU kinh doanh và tăng tốc chu kỳ phát triển sản phẩm. Trong bối cảnh đó, công nghệ tạo mẫu Đề tài được thực hiện trên máy in ZPrinter nhanh bằng in 3D (Rapid Prototyping-RP) nổi 310 Plus. Vật liệu in là bột High Performance lên như một chìa khóa công nghệ đáp ứng Composite ZP150 (Hình 2) và chất kết dính được các yêu trên. ZB60. Hạt bột có kích thước đường kính Công nghệ in 3D phát triển rất nhanh trong trung bình 100 m [5]. Bề dày lớp in 0,1mm. những năm gần đây. Theo Wohlers Report Đề tài được hoàn thành bằng phương pháp 2016 (Hình 1), tăng trưởng doanh số bán thực nghiệm. hàng đơn vị trung bình của máy in 3D tăng với tốc độ hàng năm là 87,3% từ 2012-2015. Thị trường thế giới đạt 5,2 tỉ đô la trong năm 2015 và đạt 7 tỉ đô la năm 2017 [6]. Hình 2. Powder ZP150 [4] Trong lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, sau khi một loạt chi tiết được gia công, sai số thường xẩy ra hai dạng: 1) Kích thước khác với kích thước danh nghĩa, 2) dung sai lớn hơn dung sai yêu cầu (Hình 3). Hình 1. Sự tăng trưởng của 3D-Printing Mặc dù RP có rất nhiều ưu điểm, nhưng nó cũng có hạn chế về độ chính xác [1]. Đặc biệt là phương pháp in 3D-Printing dùng bột và chất kết dính có độ chính xác không cao cả về kích thước lẫn chất lượng bề mặt của mẫu. Đề tài này nghiên cứu nâng cao độ chính xác Hình 3. Sai số kích thước và dung sai 225
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 E: Sai số kích thước; a: miền phân bố kích thước yêu cầu (dung sai); a’: miền phân bố kích thước thực. Đường màu xanh là đường phân bố kích thước yêu cầu; đường màu đỏ là đường phân bố kích thước thực. Mục đích của thí nghiệm là 1) dịch chuyển đường phân bố kích thước thực (màu đỏ) về trùng với đường phân bố kích thước yêu cầu (màu xanh) để sai số E=0 (hình 4); 2) giảm miền phân bố thực a’ về nhỏ hơn hoặc bằng miền phân bố thực a (hình 5) Hình 4. Dịch chuyển sai số Hình 6. Sơ đồ thí nghiệm Sơ đồ bố trí các mẫu trong khoang in cho trục X như hình 7, các mẫu được bắt đầu in từ đáy. Đối với trục Y và Z bố trí tương tự. Hình 5. Giảm miền phân bố thực Phương pháp in 3D dùng vật liệu bột là phương pháp cho sai số lớn nhất trong các phương pháp in 3D. Cụ thể:  Stereolithography systems: ±100 µm p48, 1.  Fused Deposition Modelling Systems: (± Hình 7. In mẫu theo trục X 0.l27 ÷ ± 0.356 mm) [Stratasys, 2000]. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU  ZPrinter system(Powder): ± 0.5 mm. Thí nghiệm được tiến hành cho các chi tiết Với sơ đồ thí nghiệm hình 6, các mẫu được máy có kích thước từ 1 mm đến 10 mm với in, đo, và tính toán giá trị bù cho phần thấm sơ đồ thí nghiệm như hình 6. của chất kết dính lên bột (Bleed Compensation Các mẫu in là hình hộp chữ nhật có kích - BC). Qua phần mềm con (Subprogram) của thước 40x40xX. Trong đó X thay đổi từ 1, nhà sản xuất đã tính được giá trị bù BC thích 2,… đến 10 mm. Mẫu được in cho cả 3 trục hợp để đảm bảo độ chính xác của mẫu in X, Y, Z. Các mẫu được đo bằng máy FARO không vượt quá dung sai a =±0.1 mm. Kết quả ARM, với độ chính xác ±0.013 mm. được thể hiện ở hình 8 và 9. 226
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 4. KẾT LUẬN Công nghệ in 3D có nhiều ưu điểm, nổi bật như giảm 50-90% thời gian tạo mẫu; có thể tạo ra bất kỳ sản phẩm phức tạp nào mà các phương pháp khác không thể; ngoài ra in 3D còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp ô tô, hàng không, hàng hải, quân đội, giáo dục, môi trường, may mặc, y tế, xây dựng, vũ trụ, v.v… [1] Nhược điểm lớn nhất của công nghệ này là độ chính xác thấp hơn so với phương pháp truyền thống CAD/CAM/CNC [5]. Do vậy độ chính xác của phương pháp này là vấn đề chung cần được nghiên cứu. Đề tài này nghiên cứu nâng cao độ chính xác của các Hình 8. So sánh sai số trước và sản được tạo ra bằng phương pháp 3D- sau điều chỉnh máy đối với 3 trục X, Y, Z Printing áp dụng cho các chi tiết nhỏ có kích thước từ 1 đến 10 mm. Ở hình 8, mô tả sai số của các kích thước Đối với các chi tiết có kích thước lớn hơn, từ 1 đến 10 mm. Đường phía trên là sai số sai số kích thước cũng sẽ lớn hơn, do vậy sẽ trước khi áp dụng hệ số điều chỉnh BC. được tiếp tục nghiên cứu trong các báo khác. Đường phía dưới là sai số sau khi áp dụng BC. Ta thấy đối với cả 3 trục X, Y, Z sai số 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO sau khi áp dụng BC đều đạt yêu cầu dung sai [1] C. K. Chua, et al. (2010), Rapid Prototyping a =±0.1 mm. - Principles and Applications, ISBN-13 978-981-277-897-0. World Scientific Publishing Co. [2] D.T. Pham & S.S. Dimov, Rapid Prototyping - A time compression tool. Technology and Innovation, p.43-48. [3] D.T. Pham and S.S. Dimov (2001), Rapid Manufacturing: The Technologies and Applications of Rapid Prototyping and Rapid Tooling, ISBN-13: 978-1-4471-1182- 5. Springer. [4] John A. Slotwinski, Materials Standards for Additive Manufacturing, PDES, Inc. Hình 9. So sánh sai số trước và Workshop March 14, 2013. sau điều chỉnh máy đối với trục X [5] Mitch Heynick and Ivo Stotz, 3D CAD, CAM and Rapid Prototyping. LAPA Ở hình 9, đường màu đỏ là đường phân bố Digital Technology Seminar - Workshop 1: sai số trước khi áp dụng BC, đường màu xanh Mai 10 & 11 200. là sai số sau khi áp dụng BC. Để đạt được [6] Wohlers report 2016. kích thước danh nghĩa 5mm. Ta thấy trung tâm sai số đã dịch chuyển từ 5.46 mm về 5.02 mm và khoảng phân bố dung sai đã thu hẹp lại và đảm bảo a =±0.1 mm. Các trục Y và Z cũng cho kết quả tương tự và đạt yêu cầu. 227

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.