vinnotek

 

Từ những chiếc đồng hồ cổ điển đến những chiếc xe đạp hiện đại, bánh răng và xích luôn đóng vai trò quan trọng, chúng được ứng dụng trong nhiều trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Vậy làm sao để nâng cấp những bộ phận quen thuộc này? 

Một kỹ sư ứng dụng tại Il Sentiero đã tìm ra hướng cải tiến bánh răng này bằng cấu trúc tổ ong với sự hỗ trợ đắc lực của phần mềm thiết kế in 3D Materialise Magics. Biến những chiếc bánh răng và xích truyền thống trở nên hiện đại, không chỉ trở nên nhẹ hơn mà còn bền bỉ hơn, mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành cơ khí 

Tìm hiểu thêm về in 3D Kim loại: 

6 điều quan trọng cần biết về công nghệ in 3d kim loại

Top 10 những câu hỏi thường gặp về công nghệ in 3D kim loại 

5 sai lầm nguy hiểm cần tránh và cách khắc phục khi in 3d kim loại 

Xử lý hậu kỳ sản phẩm in 3D kim loại: quy trình và lưu Ý quan trọng 

Bánh răng và đĩa xích 

Bánh răng và đĩa xích là hai thành phần cơ khí không thể thiếu trong rất nhiều thiết bị, từ động hồ đến máy móc và hệ thống truyền động. Chúng hoạt động cùng nhau để truyền chuyển động, lực và mô-men xoắn từ một trục này sang trục khác 

bánh răng đĩa xích in 3D kim loại

Sự kết hợp linh hoạt giữa bánh răng và đĩa xích đã giúp chúng có mặt trong vô số ứng dụng, từ những thiết bị đơn giản đến những hệ thống phức tạp 

Trong đời sống hàng ngày: 

  • Đồng hồ cơ: Bánh răng nhỏ bé bên trong đồng hồ giúp kim quay chính xác từng giây. 

  • Xe đạp: Hệ thống bánh răng và đĩa xích giúp người đạp xe điều chỉnh tốc độ và lực đạp. 

Trong công nghiệp: 

  • Máy móc sản xuất: Bánh răng và đĩa xích được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất để truyền động, nâng hạ và vận chuyển vật liệu. 

  • Ô tô: Hệ thống truyền động của ô tô sử dụng bánh răng để thay đổi tốc độ và momen xoắn. 

  • Máy bay: Bánh răng và đĩa xích được sử dụng trong các hệ thống điều khiển cánh, bánh lái và các bộ phận khác. 

Thách thức cải tiến thiết bị đã tồn tại hàng ngàn năm 

Dự án được thực hiện bởi Il Sentiero International Campus, là một trung tâm nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất bồi đắp tại Ý. Với kinh nghiệm dày dặn và cơ sở vật chất hiện đại, trung tâm đã thực hiện nhiều dự án nghiên cứu và phát triển thành công nhiều sản phẩm 

Mario Franchi, Kỹ sư ứng dụng sản xuất bồi đắp tại Il Sentiero đảm nhận việc cải tiến bộ bánh ranh và đĩa xích với hai mục tiêu chính: 

  • Giảm trọng lượng: Thiết kế và sản xuất các bánh răng và đĩa xích có trọng lượng nhẹ hơn so với các sản phẩm truyền thống, nhằm tăng hiệu suất và giảm tiêu thụ nhiên liệu cho các thiết bị sử dụng 

  • Chịu nhiệt tốt: Các bộ phận mới cần đáp ứng được yêu cầu về độ bền cơ học, đặc biệt là khả năng chịu được nhiệt độ cao trong quá trình hoạt động 

bánh răng đĩa xích in 3D kim loại

 

Thách thức đặt ra: 

  • Cải tiến công nghệ truyền thống: Bánh răng và đĩa xích là những bộ phận cơ khí đã có lịch sử phát triển lâu đời. Việc tìm ra một giải pháp mới để giảm trọng lượng mà vẫn đảm bảo độ bền là một thách thức lớn. 

  • Áp dụng công nghệ sản xuất bồi đắp: Sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất các bộ phận phức tạp như bánh răng và đĩa xích đòi hỏi phải có sự kết hợp tối ưu giữa thiết kế, vật liệu và quy trình sản xuất 

Giải pháp cải tiến bánh răng và đĩa xích bằng cấu trúc tổ ong 

Lựa chọn cấu trúc tổ ong và phần mềm Magics 

Để giải quyết bài toán giảm trọng lượng mà vẫn đảm bảo độ bền cho bánh răng và đĩa xích, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một giải pháp sáng tạo: sử dụng cấu trúc tổ ong kết hợp với công nghệ sản xuất bồi đắp (DfAM) phần mềm thiết kế Materialise Magics

bánh răng đĩa xích cấu trúc tổ ong in 3D kim loại

 

Mario Franchi đã nhanh chóng quyết định sử dụng cấu trúc tổ ong trong Materialise Magics để tạo ra thiết kế bộ phận bánh răng in 3D đơn giản nhưng vẫn có độ bền hoàn hảo 

Cấu trúc tổ ong 

Bằng cách tạo ra một mạng lưới các vách ngăn mỏng liên kết với nhau, cấu trúc này giúp giảm đáng kể trọng lượng mà vẫn đảm bảo độ bền và độ cứng cần thiết. Những ưu điểm vượt trội của cấu trúc tổ ong: 

  • Tăng cường độ bền mà giảm khối lượng: Bằng cách tạo ra nhiều khoảng trống bên trong, cấu trúc tổ ong giúp giảm đáng kể khối lượng của bộ phận mà vẫn đảm bảo độ cứng. Điều này là nhờ vào thiết kế tổ ong tạo thành một mạng lưới liên kết chặt chẽ, phân bố lực tác động đều khắp 

  • Tối ưu hóa hiệu suất: Không chỉ giảm thiểu ma sát, cấu trúc này còn giúp tăng cường khả năng tản nhiệt, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống 

  • Tính linh hoạt trong thiết kế: Cấu trúc tổ ong mang đến sự linh hoạt vô hạn cho các nhà thiết kế. Bằng cách điều chỉnh kích thước, hình dạng và độ dày của các ô tổ ong, các kỹ sư có thể tùy biến thiết kế 

 

bánh răng đĩa xích cấu trúc tổ ong in 3D kim loại

Ưu điểm của cấu trúc tổ ong với cấu trúc truyền thống 

  • Tiết kiệm chi phí: Bằng cách loại bỏ phần vật liệu dư thừa, cấu trúc tổ ong giúp giảm đáng kể trọng lượng mà không làm giảm độ bền, giúp tiết kiệm chi phí vật liệu và sản xuất 

  • Vượt trội hơn các vật liệu đặc: Khác với các vật liệu đặc truyền thống, cấu trúc tổ ong phân bố đề lực tác động, giúp giảm thiểu nguy cơ gãy vỡ  

  • Đáp ứng nhu cầu của công nghệ hiện đại: Ngày nay các thiết bị ngày càng nhỏ gọn và nhẹ nhàng hơn, cấu trúc tổ ong là một giải pháp hoàn hảo cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền nhẹ và hiệu suất ổn định 

Kiến thức mở rộng: 

In 3d kim loại tấm làm mát cấu trúc lattice cho xe đua điện 

Tăng gấp 4 lần hiệu suất bộ trao đổi nhiệt cho trực thăng với cấu trúc gyroid 

Mũ bảo hiểm xe đạp với cấu trúc gyroid bền nhẹ 

Phần mềm Materialise Magics 

Phần mềm Magics đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế và tối ưu hóa cấu trúc tổ ong. Magics cung cấp một giao diện trực quan và các công cụ mạnh mẽ, giúp người dùng dễ dàng xây dựng và sửa đổi các thiết kế của mình trong phần mềm, quá trình điều chỉnh chỉ mất vài giây và vài cú nhấp chuột 

 

bánh răng đĩa xích cấu trúc tổ ong in 3D kim loại

(Thiết kế in 3D trong Materialise Magics)

  • Nhanh chóng tạo ra các cấu trúc tổ ong: Magics cung cấp các công cụ chuyên dụng để tạo ra các cấu trúc tổ ong phức tạp với độ chính xác cao chỉ với vài thao tác đơn giản 

  • Dễ dàng chỉnh sửa thiết kế: Magics cho phép người dùng linh hoạt điều chỉnh kích thước, hình dạng và mật độ của các ô tổ ong chỉ với một vài thao tác đơn giản 

  • Chuẩn bị file in chuyên nghiệp: Magics tự động cắt lớp và tạo ra các file in 3D chất lượng cao, đảm bảo quá trình in diễn ra trơn tru và giảm thiểu lỗi. Phần mềm cũng cung cấp các công cụ để sửa chữa và tối ưu hóa file in trước khi gửi đến máy in 

  • Giảm thiểu thời gian và chi phí: Nhờ khả năng tự động hóa nhiều công đoạn, Magics giúp giảm thiểu thời gian thiết kế và chuẩn bị sản xuất, từ đó giảm chi phí và rủi ro khi sản xuất hơn phương pháp CAD truyền thống 

Tìm hiểu thêm: 

Phần Mềm Thiết Kế 3D 3-matic – Giải Pháp Tối Ưu Cho Lattice Structure Trong In 3D 

Materialise Mở rộng Giải pháp Tim mạch với Công nghệ AI từ FEops và Mimics Planner 

TOP 8 PHẦN MỀM THIẾT KẾ 3D TỐT NHẤT HIỆN NAY 

Nếu bạn đang không biết bắt đầu thiết kế in 3D bằng Materialise Magics từ đâu hay chỉ đơn giản là muốn trải nghiệm phần mềm, liên lạc với Vinnotek ngay tại số điện thoại 0905300382 (Zalo Tiến sĩ Mr. Huân) hoặc email huan.dau@vinnotek.com để đặt lịch cho chương trình đào tạo in 3D 

Sử dụng phương pháp sản xuất bồi đắp - in 3D kim loại 

Cấu trúc tổ ong với nhiều ô nhỏ liên kết với nhau thành một mạng lưới, điều sẽ rất khó cho việc sản xuất bằng các phương pháp gia công truyền thống. Tuy nhiên, với công nghệ in 3D kim loại mọi thứ đều được giải quyết một cách hoàn hảo. Bộ phận bánh răng và đĩa xích thiết theo cấu trúc tổ ong được in bằng vật liệu thép không gỉ (AISI 316L) vừa giúp tăng cường độ bền vừa giúp giảm đáng kể trọng lượng của bộ phận 

bánh răng đĩa xích cấu trúc tổ ong in 3D kim loại

(Đĩa xích in 3D kim loại) 

Phần mềm Materialise Magics kết hợp cùng công nghệ in 3D kim loại đã mở ra một bước tiến cho ngành sản xuất cơ khí kỹ thuật. Các kỹ sư có thể dễ dàng điều chỉnh và chuẩn bị file in nhanh chóng, rút ngắn thời gian sản xuất và giảm thiểu lãng phí vật liệu, tối ưu chi phí cho doanh nghiệp 

Kết quả đạt được 

Bộ phận bánh răng được thiết kế lại, nhẹ và bền hơn so với mẫu tiêu chuẩn bằng cách kết hợp công nghệ in 3D kim loại DfAM và Materialise Magics. Nhờ thiết kế dạng tổ ong và cấu trúc mở, bánh răng này có những ưu điểm vượt trội: 

  • Bánh răng nhẹ hơn 61%, đĩa xích nhẹ hơn 53% so với các loại truyền thống 

  • Các bộ phận này sẽ được sử dụng trong 10 trục, mỗi trục có các thành phần được thiết kế lại này hiện nhẹ hơn 46% so với các mẫu tiêu chuẩn 

So sánh cụ thể về khối lượng của từng phần 

 

In 3D kim loại với cấu trúc tổ ong 

Cấu trúc tiêu chuẩn 

Bánh răng 

103 gram 

261 gram 

Đĩa xích 

30 gram 

64 gram 

Trục 

259 gram 

479 gram 

 


 

Với Vinnotek, bạn sẽ không chỉ sở hữu một chiếc máy in mà còn có được kiến thức và kỹ năng để tự tin vận hành và tạo ra những sản phẩm độc đáo 

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp để hiện thực hóa ý tưởng sáng tạo của mình? Vinnotek sẽ là người đồng hành đáng tin cậy. Chúng tôi cung cấp đầy đủ các dịch vụ, từ việc cung cấp máy in 3D FDM Công nghiệp (BigRep, Raise3D, Mingda), máy in 3D kim loại tiên tiến SLM Solutions và phần mềm thiết kế chuyên nghiệp (Materialise, Hexagon) cho đến các khóa đào tạo chuyên sâudịch vụ thiết kế tính toán mô phỏng 

Hãy để Vinnotek giúp bạn khám phá thế giới của in 3D. Với các dịch vụ đa dạng và chất lượng cao, chúng tôi cam kết sẽ mang đến cho bạn những trải nghiệm toàn diện và tuyệt vời nhất.  

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ nhanh nhất 

☎Số điện thoại: (+84)905300382 (Mr. Huân) 

📩Email: sales@vinnotek.com  

⚡LinkedIn: https://tinyurl.com/VINNOTEKlinkedin  

⚡Facebook: https://tinyurl.com/VINNOTEK 

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về chương trình đào tạo công nghệ in 3D của Vinnotek, xin vui lòng liên lạc với chúng tôi tại số điện thoại 0905300382 (gặp Mr. Huân) hoặc email huan.dau@vinnotek.com 

Bình luận của bạn sẽ được duyệt trước khi đăng lên
article