TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ 3D VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY IN 3D VÀ MÁY TẠO SỢI NHỰA IN

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình máy in 3D và máy tạo sợi in

Đồ án tập trung vào việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một mô hình tích hợp gồm máy in 3D và máy tạo sợi nhựa dùng cho in 3D, nhằm phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn trong sản xuất mô hình, linh kiện.

Chương I – Tổng quan nghiên cứu đề tài

Giới thiệu đề tài, nêu rõ mục tiêu, ý nghĩa, và phạm vi thực hiện. Đề tài hướng đến việc tận dụng nguồn nhựa tái chế để tạo sợi in 3D, đồng thời phát triển một hệ thống máy in 3D chi phí thấp, phù hợp cho môi trường giáo dục và nghiên cứu.

Chương II – Cơ sở lý thuyết và nguyên lý hoạt động

Trình bày tổng quan về lịch sử hình thành và phát triển của công nghệ in 3D và máy tạo sợi. Phân tích ưu – nhược điểm của từng loại máy hiện có, cũng như các phương pháp tạo sợi và nguyên lý hoạt động cơ bản. Qua đó, nhóm đưa ra phương án tối ưu để thiết kế mô hình tích hợp phù hợp với nhu cầu và điều kiện thực tế.

Chương III – Tính toán thiết kế các chi tiết

Thực hiện thiết kế chi tiết và kết cấu máy, bao gồm bản vẽ kỹ thuật, sơ đồ truyền động, và các phần tử cơ khí. Các thông số thiết kế được tính toán thủ công và kiểm tra lại nhằm đảm bảo độ chính xác, độ bền và khả năng hoạt động ổn định.

Chương IV – Vận hành và bảo dưỡng

Hướng dẫn cách thiết lập và vận hành mô hình máy in 3D và máy tạo sợi, bao gồm quá trình điều khiển, kiểm tra thông số, và theo dõi vận hành. Đồng thời, đề cập đến các quy trình bảo trì – bảo dưỡng để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả và ổn định trong thời gian dài.

MỤC LỤC

LỜI CAM KẾT .............................................................................................................. 2
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................. 3
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. 4
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ...................................................................................................... 5
MỤC LỤC .................................................................................................................... 6

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ............................................... 7

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG ..................... 14

I. Giới thiệu ..................................................................................................................... 14
II. Phương hướng và các giải pháp thiết kế máy ............................................................. 28

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY .......................................................... 31

I. Tính toán cho máy in 3D ............................................................................................. 73
II. Tính toán cho máy tạo sợi nhựa in .............................................................................. 74

CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO VÀ CHẠY THỬ NGHIỆM ............................................... 74

I. Phân tích chi tiết gia công ........................................................................................... 77
II. Thiết kế máy in 3D ...................................................................................................... 78
III. Thiết kế máy tạo sợi nhựa in ..................................................................................... 82
IV. Thực nghiệm và đánh giá .......................................................................................... 88

KẾT LUẬN .................................................................................................................. 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 90

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

I. Đặt vấn đề

1. Cơ sở khoa học và thực tiễn

Công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping) đã có nhiều bước tiến vượt bậc kể từ khi được phát minh. Nhiều phương pháp và công nghệ đã ra đời, mỗi loại đều có ưu – nhược điểm riêng. Trong đó, công nghệ in 3D FDM (Fused Deposition Modeling) được sử dụng phổ biến nhờ tính đơn giản, chi phí thấp, dễ vận hành và vật liệu dễ tìm, không gây độc hại.

Tuy nhiên, công nghệ FDM vẫn tồn tại một số nhược điểm như độ bóng bề mặt sản phẩm chưa cao, tốc độ in còn hạn chế. Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm quyết định thiết kế và chế tạo một mô hình máy in 3D có thể phát huy tối đa ưu điểm của công nghệ FDM, đồng thời cải thiện tốc độ và chất lượng mẫu in.

2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

• Thiết kế và chế tạo mô hình máy in 3D và máy tạo sợi phôi nhựa với quy mô nhỏ, phục vụ công tác giảng dạy, nghiên cứu cũng như tận dụng các chai nhựa đã qua sử dụng trong và ngoài nhà trường.

• Góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc tái chế nhựa phế thải để làm nguyên liệu in 3D, từ đó giảm thiểu rác thải nhựa ra môi trường.

3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài

• Chai nhựa cần tái chế.

• Sợi nhựa in 3D (filament).

• Thiết kế và chế tạo máy in 3D sử dụng công nghệ FDM và máy tạo sợi nhựa phục vụ cho máy in.

4. Phương pháp nghiên cứu

• Phân tích lý thuyết: Thu thập tài liệu từ sách, báo, tạp chí, Internet để tổng hợp và phân tích các thông tin liên quan đến công nghệ in 3D và tái chế nhựa.

• Thực nghiệm: Vẽ mô phỏng mô hình máy để kiểm tra tính khả thi của thiết kế, đánh giá độ chính xác các khớp nối và khả năng đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của vật liệu, cơ cấu.

Đề tài tập trung vào thiết kế và chế tạo máy in 3D sử dụng công nghệ FDM với một số cải tiến về cấu tạo, cơ cấu truyền động và hệ thống điều khiển, nhằm nâng cao chất lượng và hiệu suất in.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

• Tổng quan công nghệ in 3D và máy tạo sợi nhựa.

• Thiết kế cơ cấu truyền động.

• Tính toán phần cơ khí và điện.

• Phát triển phần mềm giao tiếp máy.

• Thiết kế cơ cấu kéo sợi nhựa tái chế.