Báo cáo công nghệ tạo mẫu nhanh thành tựu và triển vọng

PGS.TS Đặng VănNghìn
ViệnCơ họcvàTin học ứng dụng
CÔNG NGHỆ TẠO MẪU NHANH
THÀNH TỰU VÀ TRIỂN VỌNG
NỘI DUNG
I. Giới thiệu chung
1. Làm như thế nào để tạo được mẫu phức tạp.
2. Phân loại các phương pháp tạo mẫu nhanh.
3. Tình hình nghiên cứu.
4. Tốc độ phát triển.
II. Những thành tựu công nghệ
III. Triển vọng thế kỷ 21.
1. Làm như thế nào để tạo đượcmẫuphứctạp.
I. SỰ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN
Cáccôngnghệtạomẫunhanh
Công nghệ Nguyên lýlàmviệcVậtliệuSơđồnguyênlý
SLA
Sửdụng tialaser
làmđôngđặc
Polymernhạy
quang
Polymernhạy
quang
(tính độchạicao)
SLS
Sửdụng tialaser
đểthiêukếtvật
liệu

Bộtkimloại, bột
thạchcao,…
LOM
Dụngcụ cắtcác
tấmcứngtheo
biêndạng,sauđó
dántừnglớplại
vớinhau
Giấy,tấmgỗ
FDM
Vậtliệu đượcđùn
quađầugianhiệt,
sauđóđôngdặc
tạohình
Sáp,nhựaABS,…
Stereo Lithography Appratus (SLA)
Selective Laser Sintering (SLS)
• Có thể sử dụng cho cả
nhựa nhiệt dẻo và kim
loại.
• Sử dụng Laser thiêu kết
• Lớp có độ dày < 0,1 mm
• Được thương mại hóa
bởi 3DSystem & EOS
Selective Laser Sintering (SLS)
Laminated Object Manufacturing (LOM)
Laminated Object Manufacturing (LOM)
Fused Deposition Modeling (FDM)
• PhátminhbởiS.Scott
Crump vào năm 1989

và đượcthươngmại
hóa vào năm 1992
bởi Stratasys Inc.
Fused Deposition Modeling (FDM)
Three dimensional Printing (3D printing)
 Tạo ra các lớp cắt theo phương
pháp in phun 2D và liên kết chúng
lại với nhau để tạo nên vật thể.
Three dimensional Printing (3D printing)
• Phân loại
 Theodạngvậtliệu
 Theonguồnlaser
• Phạm vi ứng dụng
• Tình hình nghiên cứu:
 Trong nước
 Ngoài nước
II. Những thành tựucôngnghệ
Phân loại
1. Theodạngvậtliệucóthểchiaranhư:
• Vậtli ệudạnglỏng:SLA,SOUP
• Vậtli ệudạngkhối,rắn,tấmcứng:FDM,LOM.
• Vậtli ệudạngbột:SLS,EOS,3Dprinting.
2. Theonguồnlasercóthểchiara2loại:
• Sửdụngnguồnlaser:SLA,SLS,…
• Khôngsửdụngnguồnlaser:FDM,3Dprinting,…
3. 3Dprinter
Phânloại3Dprinter
3DPrinters
KỹthuậtTêncôngnghệ Têncôngty Máy
Dopon

demand
printing
DopOnDop(phun
trựctiếp)
Polyjet ObjetGeometries
Ltd.,
Eden™330
Eden
TM
260
Muti‐JetModeling
(MJM)
3Dsystems
Thermojet
Invision
TM
3Dprinter
Invision
TM
HR3Dprinter
3Dplotting
Solidscape
T612
T66
PatternMaker
Sandersdesign
international
RapidtoolMaker
DropOnBed
(phungiánđoạn)

Metal3DP Extrudehome
(proMetal)
R2
R10
Threedimensional
printing(3DPrinting) Zcorp
Z406
Z810
Zprinter310
Continuous
printing
Continuous
deposition
(phunliêntục)
Fused
deposition
modeling(FDM)
Stratasys Prodigy
Dimension DimensionSST
CÔNGNGHỆ NGUYÊNLÝLÀMVIỆCVẬTLIỆUSƠĐỒNGUYÊNLÝ
Polyjet
Đầuinphunvậtliệuvàđóng
rắncáclớpbằngđènUV.
Polymercảmquang
Muti‐JetModeling
(MJM)
Mộtloạtcácđầuphunsẽ
phunvậtliệutạohìnhthành
từnglớpmỏng,đắpvớinhau
tạothànhchitiết.

Sáp,nhựanhiệtdẻo
3Dplotting
Sửdụng2đầuphun,một
đầusẽphunnguyênliệunền
lànhựanhiệtdẻotạochi
tiết,mộtđầusẽphunsáp
(wax)đểtạohệthốngđỡ.
Sáp,nhựanhiệtdẻo
CÔNGNGHỆ NGUYÊNLÝLÀMVIỆCVẬTLIỆUSƠĐỒNGUYÊNLÝ
Metal3DP
Sửdụnghệthốngđầuinphun
kiểutĩnhđiệnđểphunvậtliệu
làchấtkếtdínhlênvậtliệulớp
bộtkimloại
Chấtkếtdínhvàbột
kimloại.
Threedimensional
Printing
(3Dprinting)
Tạoracáclớpcắttheophương
phápinphun2Dvàliênkết
chúng lạivới nhau để tạonên
vậtthể.
Vậtliệudạngbột…
FDM
Đầu đùn ép vậtliệuthànhtừng
lớpvớibiêndạng giống biên
dạng lớpcắt, các lớp liên kếtlại
với nhau tạo thành sảnphẩm.
NhựaABS,PLA, 

Phạm vi ứng dụng
• Côngnghệtạomẫunhanhđượcápdụngrộngrãi
đểpháttriểnnhanhsảnphẩmtrongnhiềulĩnh
vựckhácnhau nhưanninhquốcphòng,công
nghiệp,yhọc,khảocổ,nữtrang,đàotạo,…
Tình hình nghiên cứu.
Nghiên cứu ngồi nước:
¾ Các hội thảo quốc tế.
¾ Các dự án tạo mẫu nhanh trong công nghiệp (RAPTEC,…)
¾ Các dự án tạo mẫu nhanh trong y học (NIMBUS, INCS, ANATOMICS,
PHIDIAS,…).
¾ Sách, tạp chí, các luận văn Thạc só, Tiến só.
Các công trình nghiên cứu đ ã công bố đã tập trung vào những vấn đề chính sau đ ây:
 Quy trình công nghệ sản xuất.
 Thiết bò cắt lớp điện toán CT.
 Các phương pháp công nghệ tạo mẫu nhanh.
 Vật liệu sử dụng để tạo sản phẩm.
 Phần mềm để biến đổi dữ liệu.
 Độ chính xác hình học của sản phẩm.
 Phạm vi ứng dụng…
 Tính tương thích trên cơ thể người.
Xu thế chung của thế giới là đầu tiên nghiên cứu về tạo mẫu nhanh (RP), kế đến là tạo
dụng cụ nhanh (RT) để đi tới sản xuất nhanh sản phẩm (RM).
Tình hình nghiên cứu.