THẾ NÀO LÀ PHƯƠNG PHÁP IN 3D FDM?

Công nghệ in 3D bằng phương pháp FDM (Fused deposition modeling) là một phương pháp sản xuất sản phẩm trong đó các lớp vật liệu được kết hợp với nhau theo một mẫu để tạo ra một vật thể hoàn chỉnh. Vật liệu sẽ được sử dụng nhiệt để làm chảy nóng chảy vật liệu, và sau đó được đùn theo mẫu lên cạnh hoặc lên trên các lần ép đùn trước đó, tạo ra từng lớp từng lớp của sản phẩm.

Cấu trúc máy in 3D công nghệ FDM

Nói cách đơn giản là lấy một sợi nhựa và ép nó qua một đầu nóng, làm tan chảy nó và sau đó lắng đọng thành từng lớp trên bàn in. Các lớp này được hợp nhất với nhau, tích tụ trong suốt quá trình in, và cuối cùng chúng sẽ tạo thành phần hoàn thiện.

SỰ RA ĐỜI CÔNG NGHỆ FDM

Công nghệ in 3D FDM được phát triển bởi S. Scott Crump năm 1980 của hãng Stratasys. Hãng này đã bán bán chiếc máy sử dụng công nghệ FDM đầu tiên có tên “3D Modeler” năm 1992. Vật liệu sử dụng trong FDM là các loại nhựa nhiệt dẻo: ABS, polyamid, nylon, sáp.

Công nghệ FDM của Stratasys ngày nay đã phát triển tầm cỡ công nghiệp. Tuy nhiên, sự tăng trưởng mạnh mẽ của các máy in 3D từ những năm  2009 phần lớn lại không phải dựa trên công nghệ của Stratasys, mà dựa trên một phương pháp in  là Fused Filament Fabrication (FFF) của công ty nổi tiếng tên là MakerBot.. Với phương pháp in FFF là nó không chỉ có khả năng in các nguyên mẫu mà còn in được các sản phẩm hoàn thiện cuối cùng đến tay người dùng. Công nghệ này có hiệu suất cao và sử dụng kỹ thuật in nhiệt dẻo rất có giá trị đối với kĩ sư cơ khí và các nhà sản xuất,chính vì vậy  sản phẩm sau khi được in hoàn thiệt có chất lượng rất tốt về mặt cơ học, nhiệt và hóa học.

Tốc độ in của công nghệ FDM phụ thuộc vào kích thước và độ phức tạp của một đối tượng in. Các đồ vật nhỏ có thể in tương đối nhanh chóng trong khi các bộ phận phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian hơn. So với kỹ thuật SLA, FDM thực hiện in chậm hơn.

Vì giá thành máy và vật liệu in 3D rẻ, nên công nghệ này đang là công nghệ in 3D phát triển mạnh nhất, phổ biến nhất hiện nay (còn được gọi là công nghệ in 3D FFF). Điển hình là các dòng máy in 3D Reprap hoặc máy in 3D giá rẻ (Makerbot, Printerbot, Flashforge,..)

Tìm hiểu thêm: Các loại công nghệ in 3D được sử dụng phổ biến ngày nay

CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG IN 3D BẰNG PHƯƠNG PHÁP FDM

Một hệ thống in 3D bằng phương pháp FDM gồm

- Máy tính và hệ thống phần mềm: Máy tính đọc được file 3D dưới dạng đuôi STL. Đây là định dạng tiêu chuẩn để thể hiện các vật thể rắn của ngành công nghiệp tạo mẫu. Và phần mềm " cắt-tách" để điều chỉnh kích thước, vị trí và hướng đặt để mô hình. Sau đó phần mềm sẽ tiến hành cắt tách, chỉnh sửa các số liệu, cài đặt thông số để phần mềm xuất ra file GCODE để máy in có thể đọc được.

- Cơ cấu điều khiển đầu in: Đầu in di chuyển theo theo phương X và Y thông qua motor. Nó có trách nhiệm cho việc “vẽ” từng lớp in 2D theo đúng như thiết kế của chi tiết. Độ chính xác của một chi tiết in 3D do độ chắc chắn của đầu in và chất lượng của động cơ và cảm biến điều khiển của bàn in sẽ quyết định.

- Đầu in và hệ thống ép đùn: Hệ thống ép đùn chịu trách nhiệm gia nhiệt và đùn vật liệu in 3D bằng nhựa nhiệt dẻo thông qua một vòi phun để tạo thành sản phẩm. Các yếu tố như kích thước vòi phun và tốc độ đùn nhựa sẽ tác động đến độ chính xác mà máy in có thể đạt được, cũng như tốc độ in. Độ rộng của đường đùn có thể thay đổi trong khoảng từ (từ 0,193mm đến 0,965mm) và được xác định bằng kích thước của miệng đùn.

- Bàn in và hệ thống chuyển động trục Z: Bàn in là nơi chứa sản phẩm in, đầu in sẽ ép đùn vật liệu lên bàn in. Trong quá trình in, hệ thống chuyển động trục Z di chuyển bàn in theo từng bước, bằng nhau để tạo ra các lớp cấu thành chi tiết in. Độ chính xác của các động cơ điều khiển hệ thống chuyển động Z kiểm soát độ phân giải và chất lượng của chi tiết theo trục Z.

- Sợi nhựa nhiệt dẻo hay sáp: đùn qua đầu phun nhỏ của khuôn được gia nhiệt

- Cơ cấu cung cấp sợi nhựa

ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D BẰNG PHƯƠNG PHÁP FDM

ƯU ĐIỂM

- Là công nghệ in 3D giá rẻ, dễ sửa chữa và thay thế chi tiết máy móc, in với số lượng lớn và sử dụng ít nguyên liệu để tạo sản phẩm.

- Tốc độ tạo hình 3D nhanh. 

- Công nghệ tạo mẫu nhanh, đơn giản, độ tin cậy cao, bảo dưỡng dễ dàng.

- Sử dụng vật liệu nhựa nhiệt dẻo không độc, không mùi, và do đó sẽ không gây ô nhiễm môi trường xung quanh. 

- Thiết bị hoạt động tạo ra ít tiếng ồn.

NHƯỢC ĐIỂM

- Ít khi dùng trong lắp ghép vì độ chính xác không cao.

- Khả năng chịu lực không đồng nhất .

- Độ mịn bề mặt không cao

Trên đây là những chia sẻ của vinnotek về công nghệ in 3D bằng phương pháp FDM. Xin hẹn gặp lại các bạn ở các bài viết khác sau nhé!

Liên hệ Vinnotek ngay để đưa công nghệ in 3D kim loại vào lĩnh vực của bạn! 


Vinnotek là đối tác đáng tin cậy trong việc cung cấp  dịch vụ thiết kế và tính toán mô phỏng cho các bộ phận quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, như hàng không vũ trụ, ô tô, năng lượng và y tế. Chúng tôi không chỉ đem lại lợi ích của công nghệ in 3D tiên tiến, mà còn là đại diện chính thức của  Nikon SLM Solutions - một trong những hãng máy in 3D kim loại hàng đầu thế giới và  Titomic - nhà tiên phong trong ứng dụng sản xuất bồi đắp quy mô lớn, như dụng cụ, phụ tùng và bộ phận máy móc, thay thế các hình thức sản xuất truyền thống. 

Với sự kết hợp giữa tinh thần sáng tạo và chuyên nghiệp, chúng tôi cam kết đồng hành cùng doanh nghiệp của bạn để tối ưu hóa thiết kế, giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu suất công việc. Hãy liên hệ với Vinnotek ngay hôm nay để trải nghiệm sự đổi mới và tiên tiến trong ngành công nghiệp của bạn.


THÔNG TIN LIÊN HỆ: 

☎Số điện thoại: (+84)905300382 

📩Email: sales@vinnotek.com 

💻Website: https://vinnotek.com/ 

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

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

article