MES LAB

MES LAB

MES LAB NETWORK

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

Các công nghệ tạo mẫu sản phẩm

Estimated reading: 7 minutes 96 views
Các công nghệ tạo mẫu sản phẩm
Chúng ta sẽ xem xét các công nghệ tạo mẫu sản phẩm trong phần này. Để tạo mẫu, có thể dùng nhiều cách, từ các mô hình máy tính đến các cách truyền thống như dùng bìa carton, dùng bọt, dùng đất sét, thạch cao...
2 công nghệ chính
Hiện nay, người ta dùng 2 công nghệ chính: đồ họa máy tính (3D) và tạo mẫu nhanh.
  1. Trực quan hóa hình dạng 3D của sản phẩm
  2. Tự động tính toán các thông số vật lý: khối lượng, thể tích…
  3. Có giao diện với các công cụ tính toán kỹ thuật (FEA)
  4. Dò và phát hiện các xung đột hình học
  5. Tạo Danh mục vật tư (BOM – Bill of Materials)
Hình 11.9. Mẫu sản phẩm dựng trên phần mềm 3D Studio Max. Nguồn: Rathish Ravi/Wikimedia Commons.
Phần mềm máy tính hỗ trợ

Có rất nhiều phần mềm máy tính hỗ trợ công tác tạo mẫu này như: SolidWorks, CATIA, Pro Engineer (Creo Elements), Artcam,… Thông tin về các phần mềm này có thể tìm hiểu thêm trên diễn đàn MES Lab. Các phương pháp tạo hình cổ điển như dùng đất sét, thạch cao, bìa carton…cũng không được xem xét chi tiết ở đây.

Công nghệ tạo mẫu nhanh SLA (Stereolithography)
Đây là công nghệ giúp chuyển mẫu sản phẩm từ dạng file 3D thành mẫu vật lý nhờ sự kết hợp sử dụng chùm tia laser, phản ứng quang hóa và phần mềm điều khiển.
Kết quả

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”). Hình 11.10 minh họa nguyên lý hoạt động của công nghệ này.

Hình 11.10. Nguyên lý hoạt động của phương pháp SLA. Nguồn: Materialgeeza/Wikimedia Commons.
Hình 11.11. Mẫu làm bằng phương pháp SLA. Nguồn: Wizard191/Wikimedia Commons.
Công nghệ tạo mẫu nhanh FDM (Fused Deposition Modeling)
Nguyên lý của phương pháp FDM là tạo ra mẫu sản phẩm bằng cách “thêm” từng lớp, từng lớp mỏng vật liệu. 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.
Hình 11.12. Thiết bị dùng phương pháp FDM trong dự án RepRap. Nguồn: CharlesC/Wikimedia Commons.
Hình 11.13. Sản phẩm tạo ra theo phương pháp FDM. Mẫu cấu tạo từ các “lớp” vật liệu xếp chồng lên nhau theo chiều từ đỉnh nhọn xuống đế.
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 và dần tạo thành hình dạng sản phẩm rắn nằm trong thùng đựng vật liệu dạng hạt nhỏ.
Hình 11.14 Nguyên lý của phương pháp SLS. Nguồn: LaurensvanLieshout/Wikipedia Commons.
Hình 11.15. Sản phẩm từ phương pháp SLS. Nguồn: Popular Mechanics.

Leave a Comment

CONTENTS