Báo cáo chuyên đề Công nghệ SLA ppsx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƯU LONG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. Cao Văn Thi
Sinh viên th c hi n: ự ệ
1. Hà Văn Minh V ngươ
2. Ph m Minh Lamạ
3. Nguy n Út Emễ
4. Nguy n Thanh Phongễ
T ng ổ
Quát
C u trúc h ấ ệ
th ng và ố
thông s k ố ỹ
thu t SLAậ
Quy
trình
công
ngh ệ
Nguyên
lý ho t ạ
đ ng ộ
ng Ứ
d ng ụ
u, Ư
nh c ượ
đi m ễ
Tài li u ệ
tham
kh oả

N I DUNG Ộ
BÁO CÁO:
1.T NG QUÁT CÔNG NGH SLAổ ệ

Phương pháp SLA được phát minh bởi (Mỹ) vào năm
1984. Năm 1986 Charles W. Hull thành lập công ty
3D SYSTEMS và ông là một trong những người đầu
tiên phát minh ra hệ thống tạo mẫu lập thể 3D và được
cấp bằng sáng chế vào năm 1986. Trong số các hệ
thống tạo mẫu nhanh đã được thương mại hoá thì hệ
thống thiết tạo mẫu lập thể hay còn gọi là phương
pháp tạo mẫu nhanh SLA là tiên phong được đưa ra
thị trường 1988. Năm 1991 hãng 3D SYSTEMS
chiếm 90% thị phần
M T S HÌNH NHộ ố ả
2. C U TRÚC H TH NG VÀ THÔNG S ấ ệ ố ố
K THU T SLAỹ ậ

Các bộ phận chính của hệ thống SLA là máy tính điều khiển, panel
điều khiển, nguồn laser, hệ thống quang học và buồng xử lý

kiểu máy có sẳn và thường được sử dụng như là: SLA-190, SLA
-250, SLA-350, SLA- 500
Thiết bị tạo mẫu SLA – 190 là thiết bị đầu tiên của phương pháp
tạo mẫu nhanh và sử dụng tia laser He-Cd.
Thiết bị tạo mẫu SLA – 250 là loại thiết bị được sử dụng rộng rãi
trong các hệ thống tạo mẫu nhanh và sản xuất RP&M (Rapid
Prototyping and Manufacturing) trên thế giới. Kích thước mẫu mà
thiết bị này tạo được thích hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Thiết bị sử dụng tia laser He-Cd.
M T S HÌNH NH C A MÁY SLAộ ố ả ủ
2. C U TRÚC H TH NG VÀ THÔNG S ấ ệ ố ố
K THU T SLAỹ ậ

Thiết bị tạo mẫu SLA – 350 là thế hệ mới của công nghệ SLA, tia laser
ở trạng thái rắn Nd: YVO4 và cho năng suất cao hơn 35% so với máy
SLA – 250 khi cùng tạo một chi tiết.
Máy SLA – 500 là đỉnh cao của thiết bị sản xuất của 3D Systems, nó
sử dụng tia laser argon-ion rất mạnh.
Tất cả các thiết bị đều sử dụng chung một loại vật liệu sản xuất là loại
nhựa lỏng có khả năng đông đặc dưới tác dụng của các tia tử ngoại
như: tia gama, tia cực tím, tia x, tia electron, phóng xạ của trường điện
từ, … như: expoxy, actylates, … Nét đặc trưng của chi tiết phù hợp
cho từng loại nhựa được dùng cho sản xuất. Một chức năng chính khác
của thiết bị là dung môi làm sạch phần nhựa dư của chi tiết sau khi chi
tiết được sản xuất hoàn tất trên máy
THÔNG S K THU T C A M T S ố ỹ ậ ủ ộ ố
LO I MÁY SLA:ạ
Model SLA-
190
SLA-250 SLA-350
Loại lade HE-Cd HE-Cd Nd:YVO4
Công suất tia lade
(w)
7.5 16 160
Cỡ vết (mm) 0.2-0.29 0.2-0.29 0.250.025
Tốc độ quét theo

trục X-Y (m/s)
0.762 0.762 5
Độ phân giải 0.0025 0.0025 0.0018
M T S HÌNH NH C A MÁY SLAộ ố ả ủ
Hình 1: Một số hệ thống tạo mẫu nhanh bằng phương pháp SLA
Thể tích thùng chứa
(m3)
_ 29.5 99.3
Thể tích làm việc
(mm x mm x mm)
190x190x250 250x250x250 350x35
0x400
Khối lượng lớn nhất
của chi tiết (Kg)
_ 9.1 56.8
Chiều dày nhỏ nhất
của lớp (mm)
0.1 0.1 0.05
Kích thước máy (m
x m x m)
0.72x1.2x1.6 0.72x1.2x1.6 1.0x1.0
x2.0
Bộ quản lý dữ liệu PC PC PC
Năng lượng cung
cấp
115VAC 15A 115VAC 15A 220-
240VA
C
Giá tham khảo
(USD)

70.000 100.000-170.000 380.00
0
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ
Hình 2: Quá trình tạo mẫu bằng phương pháp SLA
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

C u t o: G m m t c p th u kính (Lenses); h th ng laser; ấ ạ ồ ộ ặ ấ ệ ố
g ng quét theo tr c x – y (X-Y Scanning mirror); b ch a ươ ụ ể ứ
nh a (Vat); nh a l ng trong thùng (Liquid photopolymer); c ự ự ỏ ơ
c u nâng h (Build platform); thanh quét (Sweeper); b c xâ y ấ ạ ụ
d ng (Layered part).ự
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

H th ng SLA t o chi ti t ba chi u b ng nh a tr c ệ ố ạ ế ề ằ ự ự
ti p t d li u CAD. Quá trình b t đ u v i thùng ế ừ ữ ệ ắ ầ ớ
ch a đ y nh a c m quang và c c u nâng h bên ứ ầ ự ả ơ ấ ạ ở
d i b m t nh a l ng. Mô hình c a chi ti t đ c ướ ề ặ ự ỏ ủ ế ượ
thi t k b ng d li u CAD và file CAD đ c t i vào ế ế ằ ữ ệ ượ ả
h th ng. C u trúc ph đ c thi t k đ gia c chi ệ ố ấ ụ ượ ế ế ể ố
ti t trong su t quá trình xây d ng. B chuy n đ i ế ố ự ộ ể ổ
bi n đ i d li u CAD thành file *.STL. B đi u ế ổ ữ ệ ộ ề
khi n c t l p mô hình và c u trúc đ thành m t ể ắ ớ ấ ỡ ộ
lo t các m t c t có chi u dày t 0,1-0,5mm. H ạ ặ ắ ề ừ ệ
th ng quét quang h c đ c đi u khi n b ng máy ố ọ ượ ề ể ằ
tính sau đó h ng tiêu đi m c a chùm tia lade hóa ướ ể ủ
c ng m t c t ngang, v t li u s b đông đ c l i. ứ ặ ắ ậ ệ ẽ ị ặ ạ
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

Sau đó b nâng chuy n s d ch chuy n xu ng phía ộ ể ẽ ị ể ố
d i m t đo n đúng b ng chi u dày m t l p và m t ướ ộ ạ ằ ề ộ ớ ộ

l p nh a l ng khác đ c tr i lên b m t l p cũ. ớ ự ỏ ượ ả ề ặ ớ
M t thanh g t di chuy n d c b m t đ san b ng ộ ạ ể ọ ề ặ ể ằ
l p nh a l ng, tia lade quét lên l p k ti p. Quá ớ ự ỏ ớ ế ế
trình đ c l p l i cho đ n khi chi ti t đ c hoàn ượ ặ ạ ế ế ượ
thành. Sau đó chi ti t đ c l y ra kh i thùng ch a ế ượ ấ ỏ ứ
và làm s ch nh ng nh a l ng ch a l u hóa. B i vì ạ ữ ự ỏ ư ư ở
chi ti t đ c t o thành trong môi tr ng ch t l ng ế ượ ạ ườ ấ ỏ
và bên trong v t th còn ch a ch t l ng polymer, do ậ ể ứ ấ ỏ
đó c n thi t ph i thêm các k t c u tr giúp đ tăng ầ ế ả ế ấ ợ ể
đ c ng chi ti t và đ tránh cho ph n chi ti t đ c ộ ứ ế ể ầ ế ượ
t o thành kh i trôi n i t do ho c chìm trong thùng.ạ ỏ ổ ự ặ
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

C u hình chính c a h th ng SLA là: m t máy tính, ấ ủ ệ ố ộ
m t b ng đi u khi n, h th ng quang h c và bu ng ộ ả ề ể ệ ố ọ ồ
quá trình. M t trong các ph n m m s d ng cho h ộ ầ ề ử ụ ệ
th ng này là MeastroTM bao g m nh ng Modun ố ồ ữ
sau:

1. Modun 3Dverify:

Modun này có th truy nh p đ xác đ nh tính ể ậ ể ị
trung th c và cung c p kh năng hi u ch nh file ự ấ ả ệ ỉ
*.STL tr c khi chi ti t đ c s n xu t mà không có ướ ế ượ ả ấ
các ph n ng ng c t ph n m m CAD ban đ u ả ứ ượ ừ ầ ề ầ
nh : s chênh l ch đ vuông góc, s trùng kh p ư ự ệ ộ ự ớ
ho c s không đúng h ng là m t vài ví d v ặ ự ướ ộ ụ ề
nh c đi m th ng th y và đ c s a ch a.ượ ể ườ ấ ượ ử ữ
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ


2. Modun hi n th :ể ị

Modun này có kh năng hi n th file *.STL và ả ể ị
lát c t c a file *.STL d i d ng đ th . Ch c năng ắ ủ ướ ạ ồ ị ứ
quan sát dùng đ quan sát, đ nh h ng và ki m tra ể ị ướ ể
d li u sao cho vi c xây d ng là t i u.ữ ệ ệ ự ố ư

3. Modun h p nh t:ợ ấ

Trong t ng lai m t s d li u SLI có th đ c ươ ộ ố ữ ệ ể ượ
k t h p thành m t nhóm mà có th s d ng cùng ế ợ ộ ể ử ụ
v i nhau b i s h p nh t s d ng.ớ ở ự ợ ấ ử ụ

4. Modun vista:

Modun này là m t công c ph n m m m nh t ộ ụ ầ ề ạ ự
đ ng xây d ng c u trúc đ cho file mô hình m t ộ ự ấ ỡ ộ
cách chính xác nh giúp chi ti t ch c ch n khi ư ế ắ ắ ở
tr ng thái t do ho c có m t b t a.ạ ự ặ ộ ờ ự
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

5. Modun qu n lý chi ti t:ả ế

Chu n b chi ti t cho vi c ch t o. Nó đ c dùng ẩ ị ế ệ ế ạ ượ
nh b ng li t kê kích th c trong d li u *.STL v i ư ả ệ ướ ữ ệ ớ
đ y đ t i tr ng và c u trúc thích h p đ s n xu t ầ ủ ả ọ ấ ợ ể ả ấ
và thay đ i các thông s .ổ ố

6. Modun c t l p:ắ ớ


Đây là công vi c th hai chu n b cho c u trúc ệ ứ ẩ ị ấ
chi ti t. Nó chuy n các thông s trong b ng li t kê ế ể ố ả ệ
t modun part manager sang mô hình t ng quát c a ừ ổ ủ
m t c t ngang 3D ho c l p.ặ ắ ặ ớ

7. Modun t o file:ạ

Đây là ph n cu i cùng chu n b cho vi c xây ầ ố ẩ ị ệ
d ng. Đây là modun t o ra file xây d ng b i SLA.ự ạ ự ở
3.QUY TRÌNH CÔNG NGH SLAệ

Sau đây xin m i quý th y và các b n xem videoờ ầ ạ
Play 1
4.NGUYÊN LÝ HO T Đ NG SLAạ ộ
4.NGUYÊN LÝ HO T Đ NG SLAạ ộ

H th ng SLA t o chi ti t 3 chi u tr c ệ ố ạ ế ề ự
ti p t d li u CAD.ế ừ ữ ệ

Mô hình c a chi ti t đ c thi t k b ng ủ ế ượ ế ế ằ
d li u CAD và file CAD đ c t i vào h ữ ệ ượ ả ệ
th ng.ố

B chuy n đ i bi n đ i d li u CAD ộ ể ổ ế ổ ữ ệ
thành file *.STL.

B đi u khi n c t l p mô hình và c u ộ ề ể ắ ớ ấ
trúc đ thành m t lo t các m t c t.ỡ ộ ạ ặ ắ

Ph ng pháp SLA có c u trúc đ đ chi ươ ấ ỡ ể

ti t kh i trôi n i t do trong thùng ch a.ế ỏ ổ ự ứ
4.NGUYÊN LÝ HO T Đ NG SLAạ ộ

Chi ti t đ c xây d ng t nh a c m ế ượ ự ừ ự ả
quang đ c hóa c ng khi ph i sáng d i ượ ứ ơ ướ
tác d ng c a chùm tia laser quét ngang ụ ủ
b m t nh a l ng.ề ặ ự ỏ

B nâng s di chuy n lên trên cách b ệ ẽ ể ề
m t nh a l ng đúng b ng chi u dày môt ặ ự ỏ ằ ề
l p. Sau đó tia laser s chi u vào thùng ớ ẽ ế
hóa c ng l p đ u tiên.ứ ớ ầ

C c u nâng h xu ng, nh a l ng tràn ơ ấ ạ ố ự ỏ
lên l p v a t o xong. Quá trình c ti p ớ ừ ạ ứ ế
t c cho đ n khi chi ti t đ c hoàn thành.ụ ế ế ượ

Khi ch t o xong c c u nâng h và chi ế ạ ơ ấ ạ
ti t s đ c đem ra ngoài làm s ch và ế ẽ ượ ạ
hoàn thi n nó.ệ
M T S HÌNH NHộ ố ả