Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số in 3D nhựa đến độ chính xác sản phẩm

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Công nghệ in 3d

1.2. Lịch sử phát triển công nghệ in 3d

1.3. Tình hình công nghệ in 3d một số nước trên thế giới

1.4. Tình hình công nghệ in 3d ở việt nam

1.5. Ứng dụng trong sản xuất và đời sống

1.6. Tổng quan nghiên cứu

1.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

1.7.1. Ý nghĩa khoa học

1.7.2. Thực tiễn của đề tài

1.8. Mục tiêu nghiên cứu

1.9. Phương pháp nghiên cứu

1.10. Đối tượng nghiên cứu

1.11. Phạm vi nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ SỬ DỤNG

2.1. Tìm hiểu cơ sở lí thuyết

2.1.1. Khái quát chung về máy in 3D

2.1.2. Công Nghệ Tạo Mẫu Nhanh FDM

2.2. Tổng quan vật liệu nhựa

2.2.1. Vật liệu nhựa ABS

2.2.2. Vật liệu nhựa PLA

2.2.3. Vật liệu nhựa PETG

2.3. Tìm hiểu công cụ sử dụng và cơ sở để thiết kế mẫu

2.3.1. Phần mềm autocad

2.3.2. Cơ sở thiết kế mẫu

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

3.1. Phần mềm điều khiển và mô phỏng ứng dụng cho việc nghiên cứu

3.1.1. Thông số phần mềm cam repetier host

3.1.1.1. Thiết lập máy in 3d

3.1.1.2. Thiết lập slicer

3.2. Các bước cơ bản để in 3d

3.2.1. Dựng hình 3d bằng phần mềm vẽ 3d và xuất file 3d ra định dạng stl

3.2.2. Đưa file stl vào phần mềm in 3d repetier host

3.3. Thiết kế thí nghiệm

3.4. Thông số tiến hành thí nghiệm

3.4.1. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi vật liệu

3.4.2. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi mật độ điền đầy

3.4.3. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi kiểu in bên trong mẫu

3.4.4. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi kiểu in ở mặt trên mẫu

3.4.5. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi support

3.4.6. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi độ dày từng lớp in

3.4.7. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi tốc độ in

3.4.8. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi số lớp in mặt trên mẫu in

3.4.9. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi số lớp in mặt dưới mẫu in

3.4.10. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi số lớp in bên thành mẫu in

3.4.11. Thông số thí nghiệm với sự thay đổi độ dày lớp in đầu tiên mẫu

4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN

4.1. Kiểu đường di chuyển bên trong mẫu in

4.1.1. Hình ảnh thực nghiệm kiểu đường di chuyển

4.1.2. Kết quả thực nghiệm

4.2. Kiểu đường di chuyển ở mặt bên trên và bên dưới mẫu in

4.3. Thay đổi vật liệu in

4.3.1. Hình ảnh thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm và nhận xét

4.4. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng chiều dày của mẫu in

4.4.1. Hình ảnh thực nghiệm

4.4.2. Hình ảnh thực nghiệm độ dày độ dày ở lớp trên và lớp dưới mẫu in

4.4.2.1. Thay đổi chiều dày thành mẫu in

4.4.2.2. Thay đổi chiều dày ở lớp dưới mẫu in

4.4.2.3. Thay đổi chiều dày ở lớp trên mẫu in

4.5. Thử nghiệm độ chính xác với các mật độ điền đầy sản phẩm

4.6. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi số lớp in bên thành

4.7. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi số lớp in bao phủ bên trên cùng mẫu in

4.8. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi số lớp in bao phủ bên dưới cùng mẫu in

4.9. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi kiểu đường di chuyển khi in support

4.10. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi kiểu góc nghiêng khi in support

4.11. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi tốc độ in thành của mẫu in

4.12. Thử nghiệm độ chính xác với các dạng thay đổi tốc độ in phần điền đầy bên trong mẫu in

4.13. Thử nghiệm độ chính xác với kiểu thay đổi độ dày lớp in

4.14. Thử nghiệm độ chính xác với kiểu thay đổi độ dày lớp in đầu tiên

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D đã trở thành một phần quan trọng trong sản xuất hiện đại. Đặc biệt, công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling) được sử dụng rộng rãi nhờ vào những ưu điểm như chi phí thấp, vật liệu dễ tìm và khả năng tạo mẫu nhanh chóng. Việc hiểu rõ về thông số in 3D là rất cần thiết để đảm bảo độ chính xác của sản phẩm. Các thông số như mật độ điền đầy, độ dày lớp in, và tốc độ in đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Theo nghiên cứu, việc lựa chọn vật liệu in cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được độ chính xác mong muốn. Nhựa PLA, ABS và PETG là những loại nhựa phổ biến nhất trong công nghệ in 3D hiện nay. Mỗi loại nhựa có những đặc tính riêng, ảnh hưởng đến quá trình in và chất lượng sản phẩm. Do đó, việc nghiên cứu và điều chỉnh các thông số in là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

1.1 Lịch sử phát triển công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ những năm 1980. Ban đầu, công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp chế tạo mẫu. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và vật liệu, in 3D đã mở rộng ra nhiều lĩnh vực khác nhau như y tế, kiến trúc, và sản xuất. Sự phát triển của các loại nhựa như PLA, ABS và PETG đã giúp cho công nghệ in 3D trở nên phổ biến hơn. Ngày nay, in 3D không chỉ là một công cụ sản xuất mà còn là một phương pháp sáng tạo, cho phép người dùng tạo ra những sản phẩm độc đáo và cá nhân hóa. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của thông số in 3D đến độ chính xác sản phẩm là cần thiết để nâng cao chất lượng và hiệu quả của công nghệ này.

II. Ảnh hưởng của thông số in 3D đến độ chính xác sản phẩm

Nghiên cứu cho thấy rằng các thông số in 3D như mật độ điền đầy, độ dày lớp in, và tốc độ in có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của sản phẩm. Cụ thể, mật độ điền đầy từ 60-80% cho thấy kết quả tốt nhất về độ chính xác. Độ dày lớp in cũng cần được điều chỉnh hợp lý; lớp dày hơn có thể dẫn đến sai số lớn hơn trong kích thước sản phẩm. Tốc độ in cũng là một yếu tố quan trọng; tốc độ quá cao có thể làm giảm chất lượng bề mặt và độ chính xác của sản phẩm. Kết quả từ các thí nghiệm cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và điều chỉnh thông số in 3D trong quy trình sản xuất.

2.1 Phân tích độ chính xác sản phẩm in 3D

Độ chính xác của sản phẩm in 3D được đánh giá thông qua các chỉ số như độ sai lệch kích thước và chất lượng bề mặt. Các thí nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng nhựa PLA với mật độ điền đầy 60-80% và tốc độ in từ 60-70 mm/s mang lại kết quả tốt nhất. Đặc biệt, việc sử dụng các kiểu điền đầy khác nhau như dạng tổ ong và dạng đường thẳng zigzag cũng ảnh hưởng đến độ chính xác. Kết quả cho thấy rằng các sản phẩm in 3D có thể đạt được độ chính xác cao nếu các thông số in được điều chỉnh hợp lý. Điều này không chỉ có ý nghĩa trong việc sản xuất mà còn trong việc phát triển các ứng dụng mới cho công nghệ in 3D.

III. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về ảnh hưởng của thông số in 3D đến độ chính xác sản phẩm có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp. Việc tối ưu hóa các thông số in giúp giảm thiểu lãng phí vật liệu và thời gian sản xuất, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế. Ngoài ra, nghiên cứu cũng mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Công nghệ in 3D có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như y tế, giáo dục, và thiết kế sản phẩm. Việc hiểu rõ về các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác sẽ giúp các nhà sản xuất cải thiện quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

3.1 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu

Việc nghiên cứu ảnh hưởng của thông số in 3D đến độ chính xác sản phẩm không chỉ có giá trị trong lý thuyết mà còn trong thực tiễn. Nó giúp các nhà sản xuất hiểu rõ hơn về quy trình in 3D và tối ưu hóa các thông số để đạt được kết quả tốt nhất. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng góp phần vào việc phát triển công nghệ in 3D trong tương lai, mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng trong đời sống. Sự phát triển của công nghệ này sẽ tiếp tục ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất đến thiết kế và sáng tạo.

Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số in 3D nhựa đến độ chính xác kích thước sản phẩm