Công nghệ fdm fused deposition modeling công nghệ đắp vật liệu

**CÔNG NGHỆ FDMFUSED DEPOSITION MODELINGCông nghệ đắp vật liệu**NGUYÊN LÝ FDM**Robot dạng cầu điều khiển đầu đùn di chuyển theo hai hướng của bànBàn có thể nâng lên hay hạ xuống khi cần thiếtSợi nhựa nhiệt dẻo hay sáp được đùn qua đầu phun nhỏ của khuôn đã được gia nhiệtLớp ban đầu được đặt trên nền sốp với tốc độ không đổiĐầu đùn được điều khiển theo file đã định trướcSau lớp đầu tiên bàn sẽ được hạ xuống và lớp tiếp theo sẽ được hình thànhNGUYÊN LÝ FDM**Trong kỹ thuật này, những sợi dây nhỏ đường kính 1,27 mm của nhựa nhiệt dẻo được gia nhiệt được đùn ra từ một đầu di chuyển trong mặt phẳng x-y. Giống như một người thợ bánh mì đang trang trí một cái bánh, điều khiển đầu đùn tạo ra những đường gân mỏng của vật liệu trên tấm đế để xây dựng hình dạng của lớp đầu tiên. Tấm đế này được duy trì ở nhiệt độ thấp hơn, để cho nhựa nhiệt dẻo hóa cứng nhanh. Sau đó, tấm đỡ hạ xuống, đầu đùn tạo lớp thứ hai nằm trên lớp thứ nhất.Heä thoáng FDM ñöôïc coâng ty Stratasys Inc phaùt trieån vaøo naêm 1988 vaø ñöôïc ñöa vaøo thöông maïi naêm 1990.NGUYÊN LÝ FDM**1) Cuộn sợi chất dẻo mỏng sẽ cấp vật liệu cho đầu máy FDMBên trong đầu FDM, sợi nhựa nhiệt dẻo được nóng chảy bởi đầu gia nhiệt điện trở Nhựa nhiệt dẻo dạng sệt được đùn qua đầu của máy FDM 4) Vật liệu được cung cấp thành một lớp mỏng5) Vật liệu được đông cứng6) Lớp sau được hình thành và liên kết với lớp trướcNGUYÊN LÝ FDM**1. Đầu đùn và cần nâng di chuyển đến vị trí bắt đầu;2. Đầu đùn tạo lớp đỡ;3. Đầu đùn tạo lớp chi tiết;4. Lặp lại 3 bước trên để tạo lớp kế tiếp.Phần đỡSản phẩmĐầu đùn được gia nhiệt Model & Support FilamentsElevator & PlatformNGUYÊN LÝ FDM**NGUYÊN LÝ FDM**FDM tạo ra các mặt cắt ngangNotice that the FDM filament cannotcross itself, as this would cause a highspot in the given layerNGUYÊN LÝ FDM**NGUYÊN LÝ FDM**NGUYÊN LÝ FDM**NGUYÊN LÝ FDM**a)Sản phẩm yêu cầu có vật liệu support b) cấu trúc chung của các support dùng trong các máy tạo mẫu nhanhNGUYÊN LÝ FDM**VẬT LIỆU FDM **ƯU NHƯỢC ĐIỂMDo SCOTT CRUMP phaùt trieån vaø ñöôïc taäp ñoaøn STRATASYS baùn maùy FDM töø 1991Vaät lieäu laø daïng daây ñöôøng kính 0.05”Caùc file .STL ñöôïc caét laùt vôùi ñoä daøy 0.002 ñeán 0.034”Khi thay daây caàn haâm noùng ñaàu phun trong vaøi phuùt **Vaät lieäu deã kieámDeã thay vaät lieäu, coù theå laø vaät lieäu chaát deûo. Caùc maãu saùp taïo tröïc tieáp Giaù baûo trì thaápNhöõng vaät moûng laøm ra raát nhanhDung sai côõ +/- 0.005”Khoâng caàn phaûi giaùm sátVaät lieäu khoâng ñoäcKích thöôùc nhoû goïnNhieät ñoä gia coâng thaápNhanh và rẻKhông cần quan tâm đến ñeán caùc chaát thaûi ñoäc haïi,lasers hoaëc caùc chaát loûng hoùa hoïc trong beå chöùa.ƯU NHƯỢC ĐIỂM**Fused Deposition Modelling (FDM):Vaät lieäu duøng trong coâng ngheä FDM raát roäng raõi thöôøng duøng nhaát laø ABS. coù theå thay ñoåi maàu vaø vieäc thay ñoåi laø deã daøng do cuoän caáp lieäu Caùc chi tieát moûng coù theå taïo raát nhanh vaø dung sai laø 0.12. vaät lieäu khoâng ñoäc haïi vaø quaù trình laøm vieäc ôû nhieät ñoä thaáp.ƯU NHƯỢC ĐIỂM**Giöõa caùc lôùp coù veát gaãyÑaàu phun phaûi di chuyeån lieân tuïc, neáu khoâng vaät lieäu seõ ñuøn leânCaàn phaûi coù söï gia coáĐộ chính xác bị giới hạn do hình dáng của vật liệu sử dụng, đường kính của dây là 1,27 mm Keùm cöùng vöõng theo phöông vuoâng goùc vôùi truïc xaây duïngDieän tích maët caét caøng lôùn thôøi gian xaây döïng moâ hình caøng laâuÑoä beàn cuûa chi tieát thì yeáu theo phöông vuoâng goùc vôùi truïc taïo saûn phaåm. Neáu ñaàu ñuøn khoâng di chuyeån ñoàng boä thí coù theå coù choã bò loài trong moät soá maët caét ngangÑoä beàn cô hoïc bò giôùi haïn ƯU NHƯỢC ĐIỂM**Phaàn ñôõ phaûi laáy ñiÑoä nhaùm beà maët keùmMaät doä khoâng ñoàng nhaátThuaän lôïi nhaát cho nhöïa nhieät deûo ƯU NHƯỢC ĐIỂM**SO SAÙNH VÔÙI CAÙC PHÖÔNG PHAÙP KHAÙC **MÁY FDMStratasys FDM 2000ÁY FDM CỦA Genisys™Nguyên tắc– Đùn nhựa nóng chảy thông qua hệ thồng đầu phun (tương tự máy FDM )Đặc tính– vật liệu cung cấp lên bàn – Phần đỡ được tạo cùng với vật liệu sản phẩm cùng với lỗ được khoan Các vật liệu– PolyesterKích thước và độ chính xác – Kích thước sản phẩm : 203x203x203 mm³– Độ chính xác : +/-0.3 mmGiá thành– khoảng . 45 000 US$**MÁY FDM CỦA ModelMaker™Nguyên tắc– ứng dụng trong việc nóng chảy sáp dùng trong công nghệ ink jet– Tốc độ cắt mỗi lớp là không đổi theo phương z– hai vật liệu: sản phẩm và phần đỡĐặc tính– Độ chính xác cao– Dùng tạo mẫu, hoặc lõi trong công nghệ đúcVật liệu– sápKích thước sản phẩm và độ chính xác– Kích thước sản phẩm: 305x152x229 mm³– Độ chính xác: 0.02 mmGiá thành– Khoảng. 67 000$**MÁY FDM(Stratasys)• patent 1992• Có hệ thống dẫn hướng, độ chính xác 375 microns• vật liệu: sáp, polyolefin, ABS****MÁY FDM**MÁY FDM**MÁY FDM**MÁY FDM**MAÙY FDMKích thước sản phẩm : 457X457X609mmĐộ chính xác :0.127...0.254mmKích thước máy: 1486x1905x1003mmKhối lượng: 392kgChiều rộng: 0.254-2.54mmChiều dầy: 0.05-0.762GIAÙ 200.000 ÑEÁN 220.000 USDFDM 8000**FDM 2000Kích thước sản phẩm: 254X254X254 Độ chính xác:0.127mmKích thước máy: 660x914x1067mmKhối lượng: 160kgChiều rộng: 0.254-2.54mmChiều dầy: 0.05-0.762GIAÙ 115.000 ÑEÁN 125.000 USD**FDM 1650BUILD SIZE: 254X254X254 ACCURACY:0.127mmSIZE: 660x914x1067mmWeight: 160kgWidth: 0.254-2.54mmThickness: 0.05-0.762GIAÙ 100.000 ÑEÁN 115.000USD**MÁY FDM**CÁC ỨNG DỤNG **ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**Các nhà nghiên cứu IFAM (Frauhofer Institute of Applied Materials Research) sử dụng quá trình mô hình nóng chảy lắng (FDM) của hãng Stratasys để tạo nên các chất nền. Quá trình này gần giống như làm ngược các chi tiết yêu cầu bằng cách sử dụng quá trình mạ điện mà không tạo ra nhiệt hoặc ứng suất trên kim loại, sử dụng cho mặt lưng của chi tiết. Sau khi tạo một lớp kim loại trên bề mặt lưng, chi tiết được điền đầy bằng vật liệu Epoxy nhôm bằng cách phun lên vật liệu để tạo thành khuôn phun có chiều dầy 3mm giữa khuôn và phần rót. Sử dụng quá trình hóa rắn chọn lọc bằng tia laser, các nhà nghiên cứu của IFAM đã chế tạo khuôn với bột Electrolux và sau đó điền đầy với PbAg2Sn2. Điều này cho phép tạo nên một lượng lớn các chi tiết được sản xuất từ dụng cụ.ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**ỨNG DỤNG**Sự phát triển của máy móc mà được thiết kế cho sản xuất nhanh sẽ làm giảm sự đóng góp của chi phí máy móc tới các chi phí sản xuất thành phần tổng hợp vượt quá thời gian. Từ đây một quá trình giảm đáng kể trong chi phí máy móc bằng cách mô phỏng theo máy thêu kết bẳng laser cho việc sản xuất một khối lượng lớn của khuôn mẫu. Hơn nữa việc thu nhỏ kinh tế sẽ đến như sản xuất nhanh phát triển rộng rãi hơn, điều đó sẽ giảm chi phí cho cả máy móc và vật liệu. Các kết quả của một chu kỳ dài giống nhau chỉ ra rằng chi phí nhân công sẽ bao gồm việc gia tăng thành phần của chi phí sản xuất tạo bởi sản xuất nhanh nhưng việc tự động hòan thành có thể làm giảm điều này.ỨNG DỤNG