Nghiên cứu thiết kế phần cơ khí cho máy in 3D sử dụng vật liệu lỏng tại HCMUTE

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Ti Nam
• Người hướng dẫn: Nguyễn Văn Minh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Máy In 3D Vật Liệu Lỏng
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Cơ sở phương pháp luận
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ IN 3D VẬT LIỆU LỎNG (DLP)
• 2.1. Giới thiệu về công nghệ
• 2.2. Quy trình in
• 2.3. Ứng dụng của công nghệ
• 2.4. Một số công nghệ in 3D vật liệu lỏng
• 2.5. Giới thiệu một số máy in 3D
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ LÝ THUYẾT
• 3.1. Khái quát chung về máy in 3D
• 3.2. Động cơ bước
• 3.2.1. Động cơ bước nam châm vĩnh cửu
• 3.2.2. Động cơ bước biến từ trở
• 3.2.3. Động cơ bước hỗn hợp
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 4.1. Nguyên lý hoạt động
• 4.2. Cấu trúc thành phần máy
• 4.3. Phân tích, lựa chọn phương án
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ KHÍ
• 5.1. Cụm cấp nguồn sáng
• 5.2. Cụm nâng hạ trục Z
• 5.3. Tính toán chọn động cơ trục Z
• 5.4. Trục dẫn hướng và bạc dẫn hướng
• 5.5. Thiết kế bàn nâng trục Z
• 6. CHƯƠNG 6: BẢN VẼ CHI TIẾT
• 6.1. Cục vít me
• 6.2. Khớp gắn bàn in
• 6.3. Khớp visai gắn với bàn in
• 6.4. Khay đựng nhựa
• 6.5. Lỗ vi sai
• 6.6. Mặt trước
• 6.7. Thanh trượt
• 6.8. Nắp thoát khí
• 6.9. Thanh vít me
• 6.10. Máy in hoàn chỉnh
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Nghiên cứu Thiết kế Máy in 3D với Vật liệu Lỏng tại HCMUTE

Nghiên cứu này, thực hiện tại HCMUTE, tập trung vào thiết kế máy in 3D sử dụng vật liệu lỏng. Nghiên cứu khoa học HCMUTE này mang tính ứng dụng cao, giải quyết vấn đề phát triển máy in 3D có chi phí rẻ hơn so với các sản phẩm thương mại hiện có. Sinh viên Nguyễn Ngọc Ti Nam thuộc khoa Công nghệ kỹ thuật cơ khí, HCMUTE, đã thực hiện dự án với sự hướng dẫn của Nguyễn Văn Minh. Mục tiêu chính là thiết kế phần cơ khí của máy in 3D, sử dụng công nghệ DLP, cải thiện chất lượng và tốc độ in so với các máy in 3D truyền thống. Nghiên cứu sinh HCMUTE này đóng góp vào việc làm chủ công nghệ in 3D tại Việt Nam, đáp ứng nhu cầu trong thời đại 4.0. Công trình này cũng tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình in 3D, đảm bảo hiệu quả và độ chính xác cao. Việc lựa chọn vật liệu in 3D phù hợp, cụ thể là vật liệu lỏng cho in 3D, cũng là một phần quan trọng của nghiên cứu. Những kết quả thu được, bao gồm bản vẽ chi tiết, góp phần vào phát triển máy in 3D tại Việt Nam.

1.1 Tính cấp thiết và ý nghĩa của đề tài

Nghiên cứu này có tính cấp thiết cao vì nó hướng đến việc tạo ra máy in 3D vật liệu lỏng đầu tiên tại Việt Nam với chi phí thấp. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về ứng dụng in 3D trong nhiều lĩnh vực. Lợi ích in 3D là rất lớn, từ sản xuất mẫu thử nghiệm đến sản xuất hàng loạt với số lượng nhỏ. Xu hướng in 3D đang phát triển mạnh mẽ, việc nghiên cứu này góp phần thúc đẩy sự phát triển của công nghệ in 3D tại HCMUTE và Việt Nam. Về mặt thực tiễn, dự án sẽ tạo ra một mẫu máy in 3D chất lượng cao, phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy tại trường. Máy in 3D giá rẻ này sẽ là một giải pháp tối ưu so với các máy in 3D khác trên thị trường. Ứng dụng in 3D đa dạng, từ giáo dục đến sản xuất công nghiệp, làm cho nghiên cứu này có ý nghĩa to lớn. Nghiên cứu máy in 3D này sẽ đóng góp vào sự phát triển của khoa Công nghệ kỹ thuật cơ khí, khoa công nghệ thông tin HCMUTE, và cả khoa cơ khí HCMUTE.

1.2 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn. Phần lý thuyết dựa trên việc tổng hợp các tài liệu, nghiên cứu về công nghệ in 3D, cụ thể là công nghệ DLP. Nghiên cứu máy in 3D cũng bao gồm việc nghiên cứu các loại vật liệu in 3D, đặc biệt là vật liệu lỏng in 3D. So sánh vật liệu in 3D khác nhau để lựa chọn loại vật liệu tối ưu. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế dựa trên việc phân tích ưu nhược điểm của các dòng máy hiện có. Phần thực tiễn tập trung vào thiết kế cơ khí, tính toán thiết kế máy in 3D, và thực tế tạo in 3D. Mô hình hóa in 3D được sử dụng để kiểm tra thiết kế. Tính năng vật liệu lỏng in 3D và ứng dụng vật liệu lỏng in 3D được đánh giá kỹ lưỡng. Quản lý dự án in 3D được thực hiện cẩn thận, đảm bảo tiến độ và chất lượng. Thiết kế sản phẩm bằng in 3D cuối cùng được đánh giá dựa trên chất lượng in, tốc độ in và chi phí in 3D.

1.3 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu bao gồm thiết kế phần cơ khí hoàn chỉnh của máy in 3D sử dụng công nghệ DLP, cũng như bản vẽ chi tiết. Nghiên cứu HCMUTE này cho thấy khả năng chế tạo máy in 3D với vật liệu lỏng có chất lượng cao, độ chính xác tốt và chi phí thấp. Phần mềm điều khiển được tối ưu hóa để đạt hiệu quả in cao. Máy in 3D hoàn chỉnh được kiểm tra và đánh giá chất lượng in, tốc độ in và độ ổn định. Công trình này có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như giáo dục, y tế, công nghiệp. In 3D nhựa, in 3D kim loại, in 3D gốm, in 3D sinh học và in 3D thực phẩm là những lĩnh vực tiềm năng. Kết quả của nghiên cứu này có thể được sử dụng làm cơ sở để phát triển các sản phẩm máy in 3D tiên tiến hơn trong tương lai. Tương lai của in 3D phụ thuộc vào việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới, bao gồm cả việc sử dụng vật liệu in 3D nào tốt nhất. Học viện kỹ thuật quân sự HCMUTE có thể ứng dụng kết quả nghiên cứu này.