MES LAB

MES LAB

MES LAB NETWORK

Mạng lưới chuyên gia Phát triển sản phẩm, Design Thinking và Đổi mới sáng tạo

Tạo mẫu sản phẩm như thế nào?

Estimated reading: 13 minutes 23 views
Tạo mẫu sản phẩm thường diễn ra khi nào?
  • Diễn ra sau khi có ý tưởng và thiết kế concept và trước khi thử nghiệm sản phẩm
  • Đôi khi, ngay lúc làm ý tưởng đã có thể tạo mẫu (sơ lược)

Tạo mẫu sản phẩm như thế nào?

Các công nghệ tạo mẫu sản phẩm
  • Tạo mẫu thủ công: bằng bìa carton, xốp, thạch cao, đất sét, gỗ, composites,…
  • Tạo mẫu bằng máy tính: sử dụng các phần mềm CAD 3D, hiệu ứng đồ họa, mô phỏng CAE, CFD,…
  • Tạo mẫu nhanh bằng các công nghệ SLS, FDM,…
  • Công nghệ in 3D
  • Tạo mẫu có kèm trải nghiệm: dùng để tạo mẫu hệ thống sản phẩm đi kèm dịch vụ
 Tài liệu này sẽ nói sơ lược về các phương pháp tạo mẫu thủ công, tạo mẫu bằng máy tính (dành cho thực hành) và đi sâu giới thiệu các công nghệ tạo mẫu nhanh và công nghệ in 3D.
Mẫu sản phẩm dựng trên phần mềm 3D Studio Max. Nguồn: Rathish Ravi/Wikimedia Commons.

Các công nghệ tạo mẫu nhanh

Mẫu làm bằng phương pháp SLA. Nguồn: Wizard191/Wikimedia Commons
Nguyên lý hoạt động của phương pháp SLA. Nguồn: Materialgeeza/Wikimedia Commons.
Công nghệ tạo mẫu nhanh SLA (Stereolithography)
  • Trong công nghệ SLA này, một chùm tia laser tử ngoại được chiếu vào bề mặt thùng chứa polymer quang học dạng lỏng
  • Tia laser sẽ dò theo bề mặt của part và biến lớp mỏng của  polymer ở dạng lỏng thành rắn nhờ phản ứng quang hóa
  • Sau khi lớp mỏng trên hóa rắn, bề mặt của part hạ xuống thấp và được phủ bằng lớp polymer lỏng. Lớp phủ mới này lại được chiếu laser và lại hóa rắn
  • Quá trình trên diễn ra lặp đi lặp lại và kết quả thu được là mẫu sản phẩm dạng rắn. Vì quá trình diễn ra như trên, công nghệ này có tên là Stereolithography nghĩa như là “khắc nổi” (khác với “khắc chìm”) Các bài viết chi tiết về các công nghệ này, có thể xem trên MES Lab. tại mục “Công nghệ tạo mẫu nhanh” ở địa chỉ: http:// meslab.org/mes/forums/285
Mẫu làm bằng phương pháp SLA. Nguồn: Wizard191/Wikimedia Commons
Thiết bị dùng phương pháp FDM trong dự án RepRap. Nguồn: CharlesC/Wikimedia Commons
Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM (Fused Deposition Modeling)
  • Vật liệu dùng cho phương pháp FDM có thể là dây nhựa hoặc dây kim loại, được dẫn trong các ống và có đầu phun được gia nhiệt để làm chảy vật liệu.
  • Đầu phun này có vị trí được điều chỉnh tọa độ bằng phần mềm máy tính dựa trên biên dạng hình học của mẫu 3D được in.
  • Đầu phun di chuyển theo biên dạng in và “vẽ” lên sản phẩm theo từng lớp.
  • Vật liệu sau đó đông đặc lại và chúng ta thu được sản phẩm ở thể rắn.
  • Vật liệu cho công nghệ in FDM khá phong phú: ABS, Polycarbonate, kim loại dễ chảy… Các bài viết chi tiết về các công nghệ này, có thể xem trên MES Lab. tại mục “Công nghệ tạo mẫu nhanh” ở địa chỉ: http://  meslab.org/mes/forums/285
Sản phẩm từ phương pháp SLS. Nguồn: Po
Nguyên lý của phương pháp SLS. Nguồn: LaurensvanLieshout/Wikipedia Commons.
Công nghệ tạo mẫu nhanh SLS (Selective Laser Sintering)
  • Về mặt nguyên lý, công nghệ SLS tương đối giống với công nghệ SLA
  • Phương pháp SLS (thiêu kết laser chọn lọc)sử dụng chùm tia  laser làm tan chảy các hạt nhỏ vật  liệu ở các vị trí bề mặt của part và khiến các hạt này dính kết với nhau để tạo thành khối rắn
  • Các liên kết này được phát triển theo từng lớp tương tự như ở phương pháp SLA vàdần tạo thành  hình dạng sản phẩm rắn nằm trong thùng đựng vật liệu dạng hạt nhỏ
  • Ưu điểm cơ bản của SLS là vật liệu đa dạng: kim loại (thép, titan…), polymer (nylon), composite…
  • Phương pháp này còn có thể tạo ra các mẫu sản phẩm có mật độ vật liệu cao như phương pháp gia công khác (đúc) nên mẫu  làm ra có cơ tính tốt, có thể dùng để sản xuất đơn chiếc

Các bài viết chi tiết về các công nghệ này, có thể xem trên MES Lab. tại mục “Công nghệ tạo mẫu nhanh” ở địa chỉ: http:// meslab.org/mes/forums/285

Sản phẩm in 3D từ máy in của ZCorp. Nguồn: Zcorp
Máy in 3D Z650 của Zcorp dùng công nghệ in bột. Nguồn: sldtech.com.
Máy in Replicator 2 của Makerbot và cuộn vật liệu in.

Leave a Comment

CONTENTS