Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu thiết kế bộ đùn ép hạt nhựa cho máy in 3D

• Tác giả: Nguyễn Văn Thuận
• Người hướng dẫn: Th.S Đoàn Tất Linh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Và Chế Tạo Bộ Đùn Ép Nhựa Cho Máy In 3D
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lịch sử ngành nhựa Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐẦU ÉP PHUN CHO MÁY IN 3D
• 4. CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN VẬT LIỆU
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
• 6. CHƯƠNG 6: THỰC NGHIỆM
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Tài liệu tham khảo

I. Giới thiệu chung về bộ đùn ép nhựa cho máy in 3D

Bộ đùn ép nhựa cho máy in 3D là một thiết bị quan trọng trong quy trình sản xuất sản phẩm 3D. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý làm nóng chảy nhựa hạt, sau đó ép chúng qua đầu phun để tạo ra các sản phẩm theo yêu cầu. Việc thiết kế và chế tạo bộ đùn này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của máy in 3D mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Thiết kế của bộ đùn cần phải đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc chuyển đổi nhựa hạt thành sản phẩm hoàn chỉnh. Theo nghiên cứu, việc cải tiến bộ đùn có thể nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm in 3D, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

1.1. Nguyên lý hoạt động của bộ đùn

Bộ đùn hoạt động dựa trên nguyên lý làm nóng chảy nhựa hạt khi được đưa vào phễu nạp. Trục vít tải quay sẽ mang các hạt nhựa theo, đồng thời trộn và ép chúng với xy lanh để gia nhiệt. Quá trình này giúp nhựa chảy hoàn toàn trước khi được dẫn ra đầu định hình. Cấu tạo của bộ đùn bao gồm các thành phần chính như phễu nạp, trục vít, xy lanh và đầu phun. Mỗi thành phần đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo quá trình ép đùn diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

II. Tính toán và thiết kế bộ đùn

Quá trình thiết kế bộ đùn ép nhựa cho máy in 3D bao gồm nhiều bước tính toán kỹ thuật. Đầu tiên, cần xác định các thông số kỹ thuật như đường kính trục vít, chiều dài xy lanh và nhiệt độ làm việc. Việc lựa chọn vật liệu cho bộ phận này cũng rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến độ bền và khả năng chịu nhiệt của thiết bị. Tính toán năng suất lý thuyết của máy ép cũng cần được thực hiện để đảm bảo rằng bộ đùn có thể đáp ứng được yêu cầu sản xuất. Các thông số này sẽ được điều chỉnh dựa trên kết quả thực nghiệm để đạt được hiệu suất tối ưu.

2.1. Tính toán năng suất và công suất

Năng suất lý thuyết của bộ đùn được tính toán dựa trên tốc độ quay của trục vít và khối lượng nhựa được nạp vào. Công suất yêu cầu của động cơ cũng cần được xác định để đảm bảo rằng bộ đùn hoạt động ổn định. Việc tính toán này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn giảm thiểu lãng phí năng lượng. Công suất động cơ cần phải được lựa chọn sao cho phù hợp với các thông số kỹ thuật của bộ đùn, từ đó đảm bảo hiệu suất làm việc cao nhất.

III. Kết quả thực nghiệm và ứng dụng

Kết quả thực nghiệm cho thấy bộ đùn ép nhựa đã hoạt động hiệu quả, với khả năng sản xuất các sản phẩm 3D đạt tiêu chuẩn chất lượng. Các sản phẩm in ra có độ chính xác cao và bề mặt mịn màng. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí sản xuất mà còn mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực chế tạo. Ứng dụng của bộ đùn ép nhựa rất đa dạng, từ sản xuất mẫu thử cho đến sản xuất hàng loạt các sản phẩm nhựa. Điều này cho thấy giá trị thực tiễn của nghiên cứu và phát triển bộ đùn này.

3.1. Đánh giá hiệu quả sản phẩm

Sản phẩm của bộ đùn ép nhựa cho máy in 3D đã được đánh giá cao về mặt chất lượng và tính ứng dụng. Các sản phẩm in ra không chỉ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật mà còn có tính thẩm mỹ cao. Việc sử dụng bộ đùn này trong sản xuất giúp giảm thiểu thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao năng suất. Đánh giá này cho thấy rằng bộ đùn ép nhựa không chỉ là một thiết bị hỗ trợ mà còn là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất hiện đại.