bài 8: 8 bước trong quy trình In3D- Gia Công Bù

8 bước trong quy trình In3D- Gia Công Bù

Bước 1: Lên mô hình và CAD

Bước 2: Chuyển đổi sang STL/AMF

Bước 3: Gửi file sang máy AM và chỉnh sửa file stl

Bước 4: Cài đặt máy

Bước 5: Xây dựng

Bước 6: Loại bỏ phần thừa và vệ sinh

Bước 7: Hậu xử lí

Bước 8: Ứng dụng.

Quy trình trên phù hơp với tất cả các công nghệ AM. Sẽ có những thay đổi nhỏ tùy thuộc vào loại quy trình và thiết kế của chi tiết.

Bước 1: Lên mô hình và CAD.

Bước đầu tiên của bất kỳ quy trình thiết kế sản phẩm nào là lên ý tưởng về chức năng và hình dáng của sản phẩm. Có nhiều cách để biểu diễn mô hình chẳng hạn như phác họa,  biểu diễn mô hình … Nếu AM được sử dụng, sản phẩm phải được biểu diễn trong kỹ thuật số. Công nghệ AM không khả thi nếu không có 3D CAD. Quy trình AM phải bắt đầu với biểu diễn 3D CAD chi tiết bằng các phần mềm có sẵn như (solidworks, CATIA, v.v …). Cần các phần mềm này để tạo ra mo hình CAD. Một số phần mềm CAD cũ tạo khối sản phẩm không hoàn hảo. Phần mềm tốt nhất phải được lựa chọn phù hợp. Sau đó mẫu CAD thiết kế theo yêu cầu được tạo ra.

Bước 2: Chuyển đổi sang STL/AMF.

Hầu như mọi công nghệ AM đều sử dụng định dạng STL. STL là viết tắt của StereoLithograhy, là công nghệ AM thương mại đầu tiên của hệ thống 3D. STL cũng là Standard Triangulation Language. Nó giống như bề mặt mô hình được tạo ra bởi các tam giác ghép lại với nhau. Hệ thống CAD chuyển đổi mô hình 3D sang file STL một cách tự động. Hạn chế của STL là không có đơn vị, vật liệu, màu và các thông tin về tính năng khác của sản phẩm. Chúng được khắc phục bởi định dạng mới gọi là AMF.. Các hình học phức tạp có thể tạo ra kết quả các đỉnh của tam giác căn chỉnh không đúng.  Điều này có thể dẫn đến các khoảng trống trên bề mặt hay bị bổ sung vào vật liệu không mong muốn. Trong khi hầu hết các lỗi này sẽ được phần mềm tự động phát hiện và sửa chữa, nhưng một số lỗi có thể yêu cầu can thiệt bằng tay.

Bước 3: Gửi file sang máy AM và xử lý file stl.

Sau khi file STL được tạo ra và sửa chữa, nó có thể được gủi qua máy AM để bắt đầu xây dựng chi tiết. Nếu chúng ta nhấn nút in, máy sẽ bắt đầu làm việc. Nhấn nút in và máy sẽ chạy ngay lập tức. Điều này không phải lúc nào cũng xảy ra tuy nhiên có một vài hành động cần làm trước khi xây dựng chi tiết. sau khi có file STL ta cũng có thể gửi qua máy và bắt đầu công việc tạo khối sản phẩm ngay được. Nhiệm vụ đầu tiên là kiểm tra chi tiết cólà chính xác. Để xem và điều chỉnh chi tiết, hệ thống AM cung cấp cho một công cụ trực quan. Người sử dụng có thể muốn định vị lại chi tiết hoặc thay đổi hướng để cho phép nó được xây dựng ở một vị trí cụ thể bên trong máy. Nhiều hơn một chi tiết có thể được xây dựng trong một máy AM tại một thời điểm.

Bước 4: Cài đặt máy.

Có nhiều loại máy AM khác nhau có sẵn các thông số thiết lập.  Độ dày mỗi lớp in, hướng chi tiết, vị trí xây dựng chi tiết và một vài thông số khác dựa trên từng yêu cầu cụ thể. Thời gian và chi phí tạo ra chi tiết sẽ thay đổi khi các thông số này thay đổi. Nhiều loại vật liệu có thể được sử dụng trong máy vì thế nếu thiết lập không phù hợp sẽ dẫn đến chất lượng sản phẩm tạo ra kém tuy nhiên hầu hết các máy AM đều tự động tính toán sẵn các thông số cần thiết với máy khi sử dụng vật liệu đi đi kèm.

Bước 5: Quá trình in (Tạo mô hình thật).

Sau khi cài đặt máy thành công ta tiết hành tạo sản phẩm. Qua trình này hầu hết tự động, có một vài quá trình bán tự động. Sản phẩm sẽ được tạo ra bởi kỹ thuật bổ sung các lớp. Việc bổ sung các lớp sẽ lặp đi lặp lại cho đến khi sản phẩm được tạo ra. Không cần theo dõi quas trình liên tục.

Bước 6: Loại bỏ phần thừa và vệ sinh.

Sau khi xây dựng sản phẩm hoàn tất, ta tiến hành loại bỏ các phần thừa như cấu trúc đỡ hoặc các vật liệu dư thừa. Một vài quá trình được phát triển để hỗ trợ việc loại bỏ các phần thừa một cách dễ dàng. Như đối với kim loại ta có cưa băng, cắt dây EDM, hoặc máy kể cả máy phay cũng có thể được sử dụng. Một số kỹ năng sẽ cần thiết dược sử dụng để hỗ trợ cho việc xử lý các sai hỏng hoặc phần thừa để không làm hại đến sản phẩm. Sau cùng vệ sinh là cần thiết và tùy phù hợp với từng quá trình AM khác nhau.

Bước 7: Hậu xử lý.

Hậu xử lý thường là thủ công để hoàn thiện sản phẩm phù hợp cho mục đích ứng dụng. Mức độ hậu xử lý được áp dụng vào các quy trình AM khác nhau do mỗi quy trình AM có độ chính xác khác nhau do đó cần gia công công sản phẩm đến kích thước cuối cùng phù hợp với yêu cầu sử dụng sản phẩm cũng như độ chính xác hay độ bền. Có thể mài, đánh bóng hoặc phủ các lớp lên sản phẩm hay thậm chí có thể xử lý nhiệt hoặc hóa học để được sản phẩm có chất lượng đạt yêu cầu để ứng dụng.

Bước 8: Ứng dụng.

Sau khi hậu xử lý, sản phẩm tạo ra đã sản sàng để sử dụng. Mặc dù có cùng vật liệu tương tự các sản phẩm làm từ quá trình khác như đúc, phun ép nhưng có thể sản phẩm hoạt động không đúng như các thông số kỹ thuật của các sản phẩm ở các quá trình khác. Vì thế chúng có thể được yêu cầu sơn lót hoặc bổ sung thêm các yêu cầu để có thể ứng dụng. Sản phầm AM cũng có thể được sử dụng trong lắp ráp với các thành phần cơ khí hoặc điện tử khác để tạo ra một mô hình hoặc sản phẩm hoàn thiện cuối cùng.