- NGUYỄN HỮU ĐẠT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH ĐỂ CHẾ TẠO MẪU CHẢY DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 4 Lớp 10BCTM-KH MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA 1 LỜI CAM ĐOAN 2 LỜI CẢM ƠN 3 MỤC LỤC 4 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt 8 Danh mục các bảng 9 Danh mục các hình vẽ, đồ thị 9 PHẦN MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG I – TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 12 1.1.TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 12 1.1.1. - Khái niệm tạo mẫu nhanh 12 1.1.2. - Nền tảng của quá trình tạo mẫu nhanh 13 1.1.3. - Các bước công nghệ trong tạo mẫu nhanh 15 1.1.4. - Ưu nhược điểm của công nghệ tạo mẫu nhanh 18 1.1.5. - Ứng dụng công nghệ tạo mẫu nhanh trong sản xuất và chế tạo 20 1.1.6. - Phân loại hệ thống tạo mẫu nhanh 23 1.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO MẪU NHANH ĐIỂN HÌNH 25 Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 5 Lớp 10BCTM-KH 1.2.1.Phương pháp tạo mẫu lập thể SLA 25 1.2.2.Phương pháp xử lí dạng khối SGC 31 1.2.3.Phương pháp tạo lớp mỏng LOM 33 1.2.4.Phương pháp phun nhiều lớp FDM 36 1.2.5.Phương pháp thiêu kết bằng Laser SLS 39 1.2.6.Phương pháp tạo hình nhiều vòi phun (Thermojet- Mutijet Modeling) 42 1.3.DỮ LIỆU CỦA HỆ THỐNG TẠO MẪU NHANH 46 1.3.1.Các mô hình hình học của hệ thống tạo mẫu nhanh 46 1.3.2. - XÁC ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 52 CHƯƠNG II - CÔNG NGHỆ ĐÚC MẪU CHẢY VÀ HƯỚNG ỨNG DỤNG TẠO MẪU NHANH ĐỂ TẠO MẪU CHẢY 55 2.1. - TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC MẪU CHẢY 55 2.1.1. - Công nghệ chế tạo mẫu và chùm mẫu 58 2.1.3. - Chế tạo mẫu 60 2.1.4. - QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY 62 2.2.1. - Quy trình công nghệ đúc trong khuôn mẫu chảy 62 Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 6 Lớp 10BCTM-KH 2.2.2. - NHỮNG HẠN CHẾ CỦA ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY TRUYỀN THỐNG VÀ HƯỚNG ỨNG DỤNG TẠO MẪU NHANH TRONG ĐÚC MẪU CHẢY 68 CHƯƠNG III - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH ĐỂ CHẾ TẠO MẪU CHẢY DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐÚC 70 3.1. - LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TẠO MẪU NHANH ĐỂ CHẾ TẠO MẪU CHẢY 70 3.2. - CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ TRONG SLA 104 CHƯƠNG IV - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH ĐỂ CHẾ TẠO MẪU CHẢY ĐÚC CHI TIẾT INSERT TRÊN MÁY SLA250 106 4.1. - VẤN ĐỀ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH Ở VIỆT NAM 106 4.2. - NHU CẦU VỀ TẠO MẪU NHANH CỦA THỊ TRƯỜNG 107 4.3. - QUÁ TRÌNH TẠO MẪU CHI TIẾT INSERT TRÊN MÁY SLA . - Tạo mẫu 114 Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 7 Lớp 10BCTM-KH 4.3.5. - CÁC SAI SỐ CỦA QUÁ TRÌNH TẠO MẪU NHANH TRÊN SLA 114 4.4.1. - Sai số trong quá trình chế tạo 118 4.4.5. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 9 Lớp 10BCTM-KH *DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Chi tiết Trang Bảng 1: Model SLA và kích thước buồng công tác 26 Bảng 2: Thông số sản phẩm khi chế tạo bằng SLA 28 Bảng 3: Thông số sản phẩm khi chế tạo bằng FDM 37 Bảng 4: Đặc trưng các phương pháp tạo mẫu nhanh 45 Bảng 5: Đặc tính các loại laser khí 104 *DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình vẽ Chi tiết Trang Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý làm việc SLA 27 Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý làm việc SGC 31 Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý làm việc LOM 34 Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý làm việc FDM 37 Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý làm việc SLS 40 Hình 4.3: Quy trình chế tạo mẫu bằng SLA 109 Hình 4.4: Bản vẽ chi tiết Insert 110 Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 10 Lớp 10BCTM-KH PHẦN MỞ ĐẦU I. - LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để đảm bảo cạnh tranh trong thị trường công nghệ hội nhập, đòi hỏi phải đáp ứng nhanh nhu cầu của thị trường và phải tạo ra được những sản phẩm có chất lượng cao trong thời gian ngắn và giá thành rẻ. - Công nghệ tạo mẫu nhanh là công nghệ của thế kỷ 21, tích hợp những thành tựu của công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu, tự động hóa, kỹ thuật laser và cơ khí hiện đại. - Thiết bị tạo mẫu nhanh đã có nhiều tại Việt Nam và bước đầu đưa vào sản xuất. - Tạo mẫu nhanh là một ý tưởng rất thiết thực phục vụ cho việc rút ngắn chu kỳ ra đời của một sản phẩm và đã đem lại hiệu quả kinh tế lớn ở những nơi biết khai thác đúng bản chất của công nghệ này một cách linh hoạt. - Một trong những ứng dụng nổi bật của công nghệ tạo mẫu nhanh là chế tạo mẫu chảy dùng trong công nghệ đúc, đã giải quyết được khó khăn hiện nay về tạo mẫu chảy trong công nghệ đúc. - Điều này thực sự đã rút ngắn được thời gian cũng như chi phí cho việc tạo mẫu vật thể đúc. - Từ thực tế đó, sau khi được định hướng và giúp đỡ của thầy PGS.TS Tăng Huy, em đã chọn đề tài : “Nghiên cứu công nghệ tạo mẫu nhanh để chế tạo mẫu chảy dùng trong công nghệ đúc”. - II.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU -Nghiên cứu tổng quan về công nghệ tạo mẫu nhanh -Nghiên cứu vật liệu trong tạo mẫu nhanh -Ứng dụng để tạo mẫu chảy trong khuôn mẫu chảy Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 11 Lớp 10BCTM-KH III. - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -Nghiên cứu lý thuyết cơ sở về lĩnh vực tạo mẫu nhanh -Nghiên cứu, phân tích các công trình nghiên cứu liên quan đến Tạo mẫu nhanh. - -Nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng tạo mẫu nhanh trong công nghệ đúc mẫu chảy. - Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.Ý nghĩa khoa học: -Công nghệ tạo mẫu nhanh là một lĩnh vực khoa học có sự ứng dụng kết hợp đa ngành như vật lý, hóa học, tin học… -Công nghệ tạo mẫu nhanh mở ra hướng nghiên cứu mới nhiều triển vọng trong tương lai gần về tạo công cụ nhanh (RT) và sản xuất nhanh (RM). - 2.Ý nghĩa thực tiễn: -Ứng dụng các phương pháp tạo mẫu nhanh trong thực tế sản xuất để giảm thời gian nghiên cứu, thử nghiệm và sản xuất, tối ưu hóa chi phí và giá thành sản phẩm. - -Ứng dụng thực tiễn của tạo mẫu nhanh trong công nghệ đúc mẫu chảy, nâng cao năng suất và độ chính xác của sản phẩm. - Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 12 Lớp 10BCTM-KH CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 1.1. - GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH 1.1.1. - Khái niệm tạo mẫu nhanh Khi phát triển một sản phẩm mới, lúc nào cũng vậy, có một nhu cầu là chế tạo một mẫu đầu tiên (prototype) của bộ phận hay hệ thống được thiết kế trước khi cấp một lượng vốn lớn cho các phương tiện sản xuất hoặc dây chuyền lắp ráp. - Vì vậy, việc tạo mẫu là cần thiết để xử lý sự cố và đánh giá thiết kế trước khi một hệ thống phức tạp sẵn sàng sản xuất và tung ra thị trường. - Một quá trình giúp cho nhà sản xuất đẩy mạnh việc phát triển sản phẩm là tạo mẫu nhanh – Rapid Prototyping (RP. - Tạo mẫu nhanh là quá trình tạo mẫu sản phẩm giúp cho nhà sản xuất quan sát nhanh chóng sản phẩm cuối cùng. - Tạo mẫu nhanh là công nghệ thiết kế mẫu tự động nhờ quá trình CAD với những “máy in ba chiều” cho phép người thiết kế nhanh chóng tạo ra những mẫu hữu hình, truyền ý tưởng thiết kế của họ đến công nhân hoặc khách hàng, ngoài ra tạo mẫu nhanh còn được sử dụng để thiết thử những sản phẩm mới. - Đó cũng là ưu điểm nổi bật của quá trình tạo mẫu nhanh. - Công nghệ tạo mẫu nhanh bắt đầu từ giữa thập niên 80. - Đặc điểm của tạo mẫu nhanh là. - Thực hiện việc tạo mẫu trong thời gian rất ngắn, đây chính là điểm mạnh của phương pháp này. - Sản phẩm của tạo mẫu nhanh là có thể dùng để kiểm tra các mẫu được sản xuất bằng các phương pháp khác. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 13 Lớp 10BCTM-KH - Mẫu tạo ra có thể hỗ trợ cho quá trình sản xuất. - Sự phát triển của tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping- RP) có quan hệ mật thiết với sự phát triển ứng dụng của máy tính trong công nghiệp. - Nền tảng của quá trình tạo mẫu nhanh. - Tuy nhiên có một vài hệ thống tạo mẫu nhanh chỉ chấp nhận các dữ liệu .IGES (Initial Graphics Exchange Specification) để cung cấp chính xác các đặc tính. - Nói một cách khác, sự phát triển của quá trình tạo mẫu nhanh được thể hiện qua bốn mặt cơ bản: dữ liệu vào, phương pháp tạo mẫu nhanh, vật liệu và các ứng dụng. - Phương pháp tạo mẫu nhanh. - Các ứng dụng Hầu hết tất cả các sản phẩm được tạo ra bằng phương pháp tạo mẫu nhanh cần phải được chỉnh sửa hay gia công tinh lại trước khi đưa vào sử dụng. - Đ Hình 1-1: Sơ đồ công nghệ tạo mẫu nhanh Công nghệ tạo mẫu nhanh đã đem lợi nhuận khổng lồ trong các lĩnh vực như sản phẩm của các ngành: cơ khí, vũ trụ không gian, ôtô, y-sinh học, điện-điện tử, công nghiệp da giày, thời trang, kim hoàn, sản phẩm tiêu dùng,… 1.1.3. - Các bước công nghệ trong tạo mẫu nhanh Quá trình tạo mẫu nhanh của mỗi công nghệ có những điểm khác nhau, nhưng chúng đều có các bước sau: Tạo mẫu nhanh Rapid Prototyping Đầu vào INPUT Vật liệu MATERIAL Phương pháp METHOD Ứng dụng APPLICATIONS Luận văn thạc sĩ. - Học viên: Nguyễn Hữu Đạt 16 Lớp 10BCTM-KH a). - Mô hình hóa CAD: Đây là bước đầu tiên trong quá trình tạo mẫu nhanh, áp dụng cho tất cả các hệ thống tạo mẫu nhanh khác nhau, nó gắn liền với việc tạo mô hình 3D của vật thể thiết kế bằng máy tính. - Nguyên lý chung của quá trình tạo mẫu nhanh Xây dựng mô hình Cơ sở Dữ liệu File .STL Tạo bộ đường dẫn File .CLI Quá trình gia công
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt