Khung máy là b ph n quan tr ng c a máy in 3D, là n i ch u l c c a máy. Đ c ngộ ậ ọ ủ ơ ị ự ủ ộ ứ
v ng c a máy ph thu c nhi u vào đ c ng v ng c a khung máy. Đ i v i k t c u khungữ ủ ụ ộ ề ộ ứ ữ ủ ố ớ ế ấ
máy dành cho máy in 3D, do không ch u t i tr ng l n nên nhóm tác gi quy t đ nh thi t kị ả ọ ớ ả ế ị ế ế
khung máy b ng nhôm đ nh hình nh m ti t ki m v giá c , d tháo l p và s a ch a trongằ ị ằ ế ệ ề ả ễ ắ ử ữ
quá trình l p máy nh Hình 1 và 2.ắ ư
Hình 1: Khung máy Hình 2: Nhôm đ nh hìnhị
2.2 Thi t k c m tr c Zế ế ụ ụ
Tr c Z là tr c ít di chuy n nh t trong quá trình làm vi c. Tuy nhiên, tr c Z nh hụ ụ ể ấ ệ ụ ả ưởng đ n ch t lế ấ ượng s n ph m r t l n vì liên quan đ n thông s chi u dày m t l p in, thông sả ẩ ấ ớ ế ố ề ộ ớ ố
này nh hả ưởng đ n đ bóng cũng nh dung sai kích thế ộ ư ước v chi u cao c a chi ti t. ề ề ủ ế
Truy n đ ng Vitme – đai c bi đề ộ ố ược nhóm quy t đ nh s d ng trên tr c Z do truy nế ị ử ụ ụ ề
đ ng có hi u su t cao, ít gây ra hi n tộ ệ ấ ệ ượng trượt, v n hành êm. Đ ng th i, h th ng d nậ ồ ờ ệ ố ẫ
hướng đ i v i tr c Z s d ng b c d n hố ớ ụ ử ụ ạ ẫ ướng và ti trượt (Hình 3 và 4). Thông s tr c Z nh sau:ố ụ ư
- Kh i lố ượng bàn in: m = 1 kg.
- V n t c di chuy n t i đa: Vậ ố ể ố 1 = 10 mm/s.
- V n t c di chuy n khi in: Vậ ố ể 1 = 5 mm/s.
- Gia t c t c ho t đ ng l n nh t c a h th ng: a = 2 mm/số ố ạ ộ ớ ấ ủ ệ ố 2.
- T c đ vòng quay c a đ ng c : N = 1000 vòng/phút.ố ộ ủ ộ ơ
- Th i gian làm vi c: Tờ ệ l = 21900 gi (5 năm, 12 gi /ngày).ờ ờ
Truy n đ ng s d ng trong tr c X và Y là truy n đ ng đai, do u đi m c a truy nề ộ ử ụ ụ ề ộ ư ể ủ ề
đ ng đai là k t c u b truy n đ n gi n, ho t đ ng êm, có tính gi m ch n, d thay th .ộ ế ấ ộ ề ơ ả ạ ộ ả ấ ễ ế
C c u d n hơ ấ ẫ ướng cho tr c X và Y s d ng s ng trụ ử ụ ố ượ ẫt d n hướng (Hình 6 và 7) [6, 7].
Hình 6: C m tr c Yụ ụ Hình 7: C m tr c X và Yụ ụ
2.4 Thi t k h th ng đi n [5]ế ế ệ ố ệ
S đ kh i h th ng đi n nh Hình 8.ơ ồ ố ệ ố ệ ư
Hình 8: S đ kh i h th ng đi nơ ồ ố ệ ố ệ
Kh i ngu n là b ph n cung c p năng lố ồ ộ ậ ấ ượng cho toàn b h th ng đi n trong máy. Đ iộ ệ ố ệ ố
v i máy in 3D c n ph i ho t đ ng n đ nh nên ngu n c p ph i đ m b o v đi n áp vàớ ầ ả ạ ộ ổ ị ồ ấ ả ả ả ề ệ
dòng đi n luôn n đ nh. Đ thu n l i cho vi c nâng c p h th ng đi n sau này và đ m b oệ ổ ị ể ậ ợ ệ ấ ệ ố ệ ả ả
h th ng đi n ho t đ ng t t nh t nên l a ch n ngu n t ong 12V - 30A. ệ ố ệ ạ ộ ố ấ ự ọ ồ ổ
Board đi u khi n s d ng là board Arduino Mega 2560 (Hình 10), do board m ch d sề ể ử ụ ạ ễ ử
d ng ngay c v i nh ng ngụ ả ớ ữ ười không chuyên, s ph bi n d tìm ki m, ngôn ng l pự ổ ế ễ ế ữ ậ
trình d hi u và ph n c ng đễ ể ầ ứ ược k t n i d dàng.ế ố ễ
Board k t n i là board m ch trung gian nh m k t n i vi đi u khi n v i driver và cácế ố ạ ằ ế ố ề ể ớ
Driver là m t m ch phân ph i xung cho đ ng c , làm nhi m v c p đi n cho đ ng cộ ạ ố ộ ơ ệ ụ ấ ệ ộ ơ
bước ho t đ ng. Driver đạ ộ ượ ử ục s d ng trong mô hình là driver A4988
Công t c hành trình là thi t b ph n h i nh m gi i h n hành trình chuy n đ ng c a máy.ắ ế ị ả ồ ằ ớ ạ ể ộ ủ
C m bi n nhi t cho phép bi t đả ế ệ ế ược giá tr nhi t đ c a đ u phun nh a, bàn nhi t (n uị ệ ộ ủ ầ ự ệ ế
có), t đó, qu n lý và đi u khi n đừ ả ể ể ược giá tr nhi t đ này trị ệ ộ ước cũng nh trong quá trìnhư
in.
Đi n tr gia nhi t có tác d ng đ t nóng gia nhi t cho c c nóng giúp cho nh a nóng ch yệ ở ệ ụ ố ệ ụ ự ả .
Hình 9: Board m ch RAMPSạ Hình 10: Board m ch Arduino Mega 2560ạ
2.5 Mô hình máy in 3D
Trên c s thi t k nh Hình 11, máy in 3D đơ ơ ế ế ư ược ch t o nh Hình 12. ế ạ ư
Hình 11: Mô hình thi t kế ế Hình 12: Mô hình máy in 3D
III. M T S KI U D CH CHUY N Đ U PHUN NH AỘ Ố Ể Ị Ể Ầ Ự
Sau khi th c nghi m trên mô hình máy và ki m tra các m u in có đự ệ ể ẫ ược các k t qu nh :ế ả ư
Ki u honeycomb, ể archimedeanchords, 3dhoneycomb là các ki u ch y nh a tể ạ ự ượng đ i phùố
h p v i l p phía trong khi v i nh ng ki u ch y nh a này có th in v i t c đ cao h n.ợ ớ ớ ở ớ ữ ể ạ ự ể ớ ố ộ ơ
Ki u rectilinear, linear, concentric thể ường dùng cho nh ng l p đáy và l p phía trên c a m uữ ớ ớ ủ ẫ
in do đ t đạ ược th m mĩ cao h n m t khác, nh ng l p này không yêu c u ch y t c đ caoẩ ơ ặ ữ ớ ầ ạ ố ộ
Hình 13: Ki u rectilinear.ể Hình 14: Ki u line.ể Hình 15: Ki u concentricể
Hình 16: Ki u honeycombể Hình 17: Ki u hibertcurveể Hình 18: Ki uể
archimedeanchords
Hình 18: Ki u octagramspiralsể Hình 19: Ki u 3dhoneycombể
IV. K T LU NẾ Ậ
Sau th i gian nghiên c u, các nhi m v đã đờ ứ ệ ụ ược th c hi n nh sau:ự ệ ư
- Tìm hi u quy trình in 3D b ng công ngh FDM.ể ằ ệ
- Thi t k và ch t o thành công máy in 3D FDM.ế ế ế ạ
- Tìm hi u các ki u di chuy n đ u phun nh a.ể ể ể ầ ự
Hình 19: M t s s n ph m t máyộ ố ả ẩ ừ
Tài li u tham kh oệ ả
[1] http://www.stratasys.com/3d-printers.
[2] Tr nh Ch t – Lê Văn Uy n, Tính toán thi t k h d n đ ng c khí t p 1, t p 2, NXBị ấ ể ế ế ệ ẫ ộ ơ ậ ậ
Giáo d c Vi t Nam, 2010.ụ ệ
[3] Tr n Qu c Hùng, Thi t k máy c t kim lo i, Đ i h c S ph m K thu t Tp. H Chíầ ố ế ế ắ ạ ạ ọ ư ạ ỹ ậ ồ
Minh, 2007.
[4] Tr n Qu c Hùng, Giáo trình dung sai k thu t đo, NXB Đ i h c qu c gia Tp. H Chíầ ố ỹ ậ ạ ọ ố ồ
Minh, 2013.
[5] PGS. TS. Đ ng Thi n Ngôn, Giáo trình trang b - đi n đi n t trong máy công nghi p,ặ ệ ị ệ ệ ử ệ
NXB Đ i h c qu c gia Tp. H Chí Minh, 2013.ạ ọ ố ồ
[6] Ball screw catalouge, PMI, link www.pmi-amt.com/en/support
