TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP tạo mẫu NHANH FDM – FUSED DEPOSITION MODELING

Hệ thống sản xuất tiên tiến
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHƯƠNG PHÁP TẠO MẪU
NHANH FDM – FUSED
DEPOSITION MODELING
GVHD: PGS.TS ĐẶNG VĂN NGHÌN
HVTH : ĐẶNG ĐỨC QUANG
MSHV: 12040471
Tp Hồ Chí Minh ngày … tháng 11 năm 2012
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 1
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Mục lục
1. Khái quát về các phương pháp tạo mẫu nhanh.
1.1. Giới thiệu sơ lược các phương pháp tạo mẫu nhanh.
1.2. Sự phát triển công nghệ tạo mẫu nhanh
1.3. Lý do để chọn công nghệ FDM
1.4. Các sản phẩm FDM
2. Công nghệ FDM
2.1 Quá trình tạo mẫu nhanh trên máy FDM
2.2 Nguyên lý hoạt động
2.3 Đầu đùn (extrudsion heads)
2.4 Vật liệu
2.5 Phân loại máy FDM
3. Các bằng sáng chế (patent)
4. Tính cấp thiết của đề tài
Tài liệu tham khảo:
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 2
Hệ thống sản xuất tiên tiến
1. Khái quát về các phương pháp tạo mẫu nhanh (RP)

1.1. Giới thiệu sơ lược các phương pháp tạo mẫu nhanh
Công nghệ tạo mẫu nhanh (Rapid Prototyping – RP) ngày càng được ứng
dụng nhiều trong công nghiệp và chứng tỏ ưu thế vượt trội trong quá trình tạo mẫu
vật lý để nghiên cứu trước khi chế tạo sản phẩm. Công nghệ này đề cập đến việc
tạo hình và gia công các mô hình các chi tiết sản phẩm theo cách thực hiện trực
tiếp từ những dữ liệu của mô hình thiết kế ảo 3 chiều trên máy tính. Khác với công
nghệ truyền thống là hớt bớt vật liệu đi, bản chất của RP là tạo hình và gia công các
mô hình, các chi tiết sản phẩm trên cơ sở bồi đắp và dính kết vật liệu từng lớp với
nhau (add and bone materials).
Tuy chỉ mới chính thức ra đời từ năm 1986, nhưng công nghệ tạo mẫu nhanh
đang là mục tiêu nghiên cứu và ứng dụng trong ngành cơ khí công nghệ cao, ngoài
ra nó còn được ứng dụng đa dạng cho nhiều ngành khác, cho phép tạo nhanh các
sản phẩm công nghiệp: chế tạo khuôn nhanh (rapid tooling), tạo khuôn mẫu cho
ngành nhựa với kích thước lớn nhỏ khác nhau, ứng dụng trong các ngành sản xuất
chế tạo ô tô, xe máy, điện dân dụng, máy điều hòa nhiệt độ, vỏ ti vi, máy nông
nghiệp, với hiệu quả kinh tế rất lớn. Trong lĩnh vực y học, công nghệ tạo mẫu nhanh
được dùng để chế tạo các mô hình y học, các bộ phận cấy ghép thay thế xương và
các công cụ trợ giúp phẫu thuật.
Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 30 công nghệ chế tạo mẫu nhanh đang
được sử dụng và thương mại hoá. Trong đó, nhiều công nghệ có những đặc điểm
chung về vật liệu sử dụng, nguồn năng lượng, phương pháp tạo mẫu. Có thể phân
chia các công nghệ tạo mẫu nhanh theo các đặc điểm trên, song cách phân loại
này có ba nhóm công nghệ tạo mẫu nhanh chủ yếu: công nghệ sử dụng vật liệu
dạng bột, công nghệ sử dụng vật liệu dạng lỏng, công nghệ sử dụng vật liệu dạng
rắn.
Sau đây là một số công nghệ tạo mẫu nhanh đặc trưng đã được ứng dụng và
thương mại hoá trên thế giới:
- Stereo Lithography Apparatus(SLA): Công nghệ này được sử dụng vào cuối
những năm 1980. Đến nay đây vẫn là công nghệ có tính thương mại cao. Công
nghệ này dựa trên nguyên lý cơ bản là sử dụng chùm tia laser chiếu vào một bể

chất lỏng epoxy cao su cảm quang theo mặt cắt ngang của mẫu và do hiện tượng
polimer hoá dưới tác động của tia laser làm đông cứng lớp chất lỏng này tạo nên
một lớp của vật mẫu.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 3
Hệ thống sản xuất tiên tiến
- Laminated Object Manufacture (LOM): phương pháp này dùng tia laser CO2 cắt
các vật liệu dạng tấm mỏng (thường là giấy) theo đường biên các mặt cắt của mẫu,
sau đó dùng nhiệt độ làm nóng chảy keo trên bề mặt tấm để dán các mặt cắt với
nhau. Phương pháp này phù hợp cho các vật mẫu có kích thước rộng.
- Selective Laser Sintering (SLS): Công nghệ này dựa trên nguyên lý thiêu kết
làm nóng chảy vật liệu bột bằng chùm tia laser CO2. Công nghệ này áp dụng đối
với hầu hết các vật liệu có tính dẻo nỏng.
- Fused Deposition Modeling (FDM): Khác với các công nghệ khác là thay vì tạo
nên các lớp mặt cắt khác nhau bằng cách sử dụng tia laser chiếu lên bề mặt vật
liệu làm đông cứng vật liệu tạo thành một lớp mặt cắt thì trong công nghệ này vật
liệu dưới dạng chảy dẻo được đùn ra từ một đầu ép phun điều khiển CNC để tạo
nên một mặt cắt của mẫu. Công nghệ này có giá trị thương mại cao chỉ đứng sau
SLA.
- Solid Ground Curing (SGC): Đây là công nghệ phức tạp nhất. Quá trình thực
hiện giống với công nghệ SLA, sử dụng vật liệu lỏng sáng nhưng lại dùng một
nguồn năng lượng là tia cực tím chiếu đồng thời trên bề mặt vật liệu qua một tấm
phim âm bản so với biên dạng mặt cắt của mẫu ba chiều, được tạo ra trước đó.
Dưới tác động của ánh sáng cực tím, lớp vật liệu có chiều dày xác định sẽ hoá
cứng.
- In 3 chiều (3DP): Đây là công nghệ rất phổ biến để tạo mô hình ý tưởng (mẫu
concept). Công nghệ này được phát triển bởi viện công nghệ Massachusetts (MIT)
và cấp phép độc quyền cho Zcorp của Burlington, MIT. Thiết bị phổ thông là máy in
Z400 có giá khoảng 33 500$ và có thể in mẫu lớn nhất tới 200x250x200 mm. Máy
Z405 có giá 66 500$ do tốc độ in mẫu lớn hơn, còn máy Z810 lên tới 175 000$ với
kích thước mẫu in 400x500x600 mm và có thể chạy tự động hoàn toàn ngay sau

khi nhập dữ liệu CAD.
Cũng giống với các hệ thống tạo mẫu nhanh khác, đầu vào cho mô hình là
tập tin định dạng STL, phần mềm sẽ chia mô hình thành các lớp. Máy 3DP sẽ in
các lớp bằng các bột kết dính lại với nhau. Để bắt đầu quá trình, một lớp mỏng bột
dày khoảng 0,076 đến 0,254 mm sẽ được dải bởi một con lăn trên nền đặt trên một
piston, đầu phun dải một lớp vật liệu theo hình ảnh cắt ngang (lát cắt) của chi tiết,
lớp keo sẽ gắn kết các lớp vật liệu với nhau. Sau mỗi lớp hoàn tất, piston sẽ dịch
xuống hành trình bằng chiều dày lớp vật liệu trước đó để quá trình lặp lại cho các
lớp tiếp theo.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 4
Hệ thống sản xuất tiên tiến
1.2. Sự phát triển công nghệ tạo mẫu nhanh FDM
Hình 1: Sự phát triển công nghệ tạo mẫu nhanh
Hình 2: Tỷ lệ phần trăm của công nghệ FDM trong các phương pháp tạo mẫu
nhanh
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 5
Hệ thống sản xuất tiên tiến
1.3. Lý do để chọn công nghệ FDM
Nhiều công ty thấy được lợi ích mà các công nghệ tạo mẫu nhanh mang lại
cho hãng để sản xuất ra các chi tiết thay cho việc thiết kế sơ bộ, công đoạn kiểm tra
và tạo mẫu chuyên dụng. Các hệ thống Stereolithography và Lazer Sintering không
thể được thực hiện trong văn phòng.
Các máy Stereolithography sử dụng chất lỏng cơ khí ô nhiễm, chúng phải
được xử lý cẩn thận. Phương pháp Lazer Sintering sử dụng các hạt kim loại nhỏ
hoặc bột plastic có thể gây ô nhiễm. Cả hai quá trình này đều sử dụng năng lượng
tia lazers có thể gây nguy hiểm cho mắt. Những đặc điểm này đã nói nên hê thống
Stereolithography và Lazer Sintering được lắp đặt cho một phần các thiết bị từ
phòng kỹ thuật.
Từ việc các công ty muốn tạo ra các mẫu nhanh nhưng lại không muốn tốn
nhiều kinh phí cho việc lắp đặt một bộ phận thực hiện việc tạo mẫu nhanh FDM có

thể cung cấp một sự lựa chọn tốt nhất. So sánh với phương pháp Stereolithography
và Lazer Sintering thì có vẻ như FDM rõ ràng là một công nghệ thấp.
Các sản phẩm FDM cứng và bền hơn so với các chi tiết sản xuất bằng
stereolithography nhưng chúng có chất lượng bề mặt kém và không sắc cạnh. Vật
liệu ASB, polycacbonate, polyphenyl sulfone có khả năng chịu nhiệt, cơ học, và chịu
ẩm do vậy chi tiết FDM có thể sử dụng cho giới hạn rộng các mẫu chuyên dụng,
phụ thuộc vào từng ứng dụng. Chi tiết FDM không bị rỗ và không cần thấm tôi lần
hai. Không như stereolithography hoặc Lazer sintering, máy FDM có thể được sử
dụng trong môi trường văn phòng và vật liệu FDM không cần nhiều xử lý đặc biệt.
Nhiều hệ thống FDM có giá rẻ hơn so với stereolithography và Lazer sintering. Đối
với những công ty muốn sản xuất ra những mẫu bền và chính xác cho hãng. FDM
có thể là một lựa chọn tốt.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 6
Hệ thống sản xuất tiên tiến
(nguồn: 3dprinting.com)
1.4. Ứng dụng của FDM: trong các ngành công nghiệp như: hàng không, y tế, xe
hơi, nữ trang, kiến trúc, quân sự, …
Hình 3: US Navy’s M4A1 machine gun, an ABS prototype stock. Prototype was built
on FDM system from Stratasys.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 7
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 4
Hình 5
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 8
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 6
Hình 7: Máy pha café (nhựa PPSF)
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 9
Hệ thống sản xuất tiên tiến
2. Công nghệ FDM (Fused Deposition Modeling)

2.1. Quá trình tạo mẫu nhanh trên máy FDM
Bảng 1: Quá trình tạo mẫu nhanh trên máy FDM
STT Quá trình
1 Xuất file Cad sang định dạng STL (bằng chương trình Quickslide).
2 Cắt lát mô hình vật thể ở file Cad theo trục thẳng đứng (bằng
chương trình Quickslide).
3 Đưa vật liệu hỗ trợ (support material) và vật liệu chính (build
material) vào các lát cắt (Quickslide).
4 Cài đặt các thông số của vật cần tạo mẫu (Quickslide).
5 Xuất sang file ASCII text với tất cả lệnh tạo hình (Quickslide).
6 Làm nóng đầu đùn (extrudsion head) để cho các dây sáp tạo hình
đến nhiệt độ chảy.
7 Chuẩn bị tấm đế hoặc miếng lót để tạo hình trên đó.
8 Chuyển file ASCII text sang máy FDM (chương trình ssend).
9 Máy FDM bắt đầu thực hiện chương trình tạo mẫu.
10 Điều khiển đầu đùn để tạo lớp đầu tiên.
11 Điều khiển đầu đùn để tạo lớp thứ hai, ba, … cho đến lớp cuối
cùng.
12 Tách tấm đế ra khỏi vật mẫu.
13 Tách các lớp vật liệu hỗ trợ (support material) của vật mẫu.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 10
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 7: Mô hình máy FDM 1600.
2.1.1. Chuẩn bị file CAD:
Trước khi gia công, ta chuyển file cad sang file STL, rồi từ file STL ta lại
chuyển sang ngôn ngữ thích hợp cho từng dòng máy FDM (chương trình QS được
sử dụng cho mục đích này). Khi đó, chương trình này sẽ hiển thị vật thể trong hệ
tọa độ 3 chiều Casterian đồng thời cho ta nhiều lựa chọn trong việc tạo mẫu như:
vật liệu tạo hình, vật liệu hỗ trợ, chiều dày từng lớp đùn, kích thước vật thể tối đa có
thể đùn được trong từng loại máy, ….[1]

2.1.2 Kích thước vật thể
Kích thước vật thể phải nằm trong phạm vi tối đa cho phép của từng dòng
máy FDM, nếu kích thước vật thể lớn hơn thì chương trình QS sẽ tự động thu nhỏ
kích thước vật thể cho vừa kích thước tối đa cho phép của từng dòng máy. [1]
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 11
Hệ thống sản xuất tiên tiến
2.2. Nguyên lý hoạt động
Trong máy FDM, sợi vật liệu nhựa từ một cuộn cấp được các con lăn đưa
vào một buồng gia nhiệt, nơi nó được hóa lỏng. Sau đó, nó được đùn qua vòi phun
xuống bề mặt đỡ của máy. Vòi phun được gắn với cơ cấu cơ khí, giúp nó có thể di
chuyển được trong mặt phẳng xy. Khi vòi phun di chuyển theo một chương trình
định sẵn, nó tạo ra một lớp mỏng vật liệu và các lớp vật liệu cứng lại nhanh chóng
sau khi bị đùn qua vòi phun và kết dính với các lớp bên dưới. Khi một lớp xây dựng
xong, khung đỡ mẫu được hạ xuống theo chiều z để chuẩn bị cho các lớp tiếp theo.
Toàn bộ hệ thống được đặt trong một buồng, giúp kiểm soát nhiệt độ với nhiệt độ
chỉ dưới điểm nóng chảy của vật liệu. Điều này cho phép các lớp dễ dàng liên kết
với nhau hiệu quả hơn.
Hình 8
( />HVTH: Đặng Đức Quang Trang 12
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 9
Hình 10
2.3. Đầu đùn (extrusion head)
Trong máy FDM có rất nhiều cụm như cụm thân máy, cụm nâng đỡ mẫu, cụm điều
khiển, cụm cấp liệu và cụm đầu phun. Trong đó cụm đầu phun là bộ phận quan trong nhất,
quyết định quá trình hình thành mẫu (Thể hiện trong hình 11).
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 13
Hệ thống sản xuất tiên tiến
2.3.1. Nguyên lý làm việc:
Hình 11: Đầu đùn FDM (FDM head)

Chức năng chính của đầu đùn là nung nóng, cung cấp nguyên liệu tạo hình
cho đầu phun (tip) và đùn vật liệu để tạo mô hình vật thể.
Động cơ DC làm cho 2 bánh dẫn (đường kính ½ in, được bao phủ bởi vật
liệu đàn hồi) quay ngược chiều nhau tạo ra lực lên đến 10 lbs để kéo nguyên liệu
filament qua buồng hóa lỏng (liquefier) tới đầu phun. Để thực hiện được nhiệm vụ
này thì filament phải chịu được lực kéo, lực uốn và độ dẻo để không bị gãy vỡ trong
khi thực hiện nhiệm vụ.
Ở hình 12 cho ta thấy mối quan hệ giữa lực tác động (cũng là áp suất) lên
dây vật liệu filament và lưu lượng dòng chảy thể tích tương ứng với các kích thước
của đầu đùn và liquefier. Ở hình này, với dữ liệu dây vật liệu đầu vào là P200 với
các kích thước đầu đùn (tip): 0.01’’, 0.016’’ và 0.052’’ và nhiệt độ hóa lỏng là 102,
107
0
C. Theo công thức trên ta thấy lực để đùn vật liệu phụ thuộc rất nhiều vào kích
thước của đầu đùn và nhiệt độ hóa lỏng.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 14
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 12: Lực đùn vật liệu P200, kích thước đầu đùn (tip), nhiệt hóa lỏng.
2.3.2. Thiết kế bánh dẫn (drive wheels)
Bánh dẫn có nhiệm vụ đẩy dây vật liệu vào buồng hóa lỏng. Từ động cơ cung
cấp lực vừa đủ để hai bánh dẫn thắng được lực ma sát giữa bánh dẫn và sợi dây
vật liệu (đường kính rãnh bánh dẫn bằng với đường kính dây vật liệu). Lực ma sát
là lực đẩy dây vật liệu vào buồng hóa lỏng.
Theo nghiên cứu [1], việc đưa được vật liệu vào buồng hóa lỏng phụ thuộc
vào các yếu tố sau:
- Vị trí đặt bánh dẫn.
- Hình dáng bề mặt bánh dẫn và vật liệu làm bánh dẫn.
Bảng 1: Lực đo được trên các bánh dẫn khác nhau với các loại vật liệu .
Đơn vị: lbs (độ sai số lbs)
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 15

Small bead
Outer nozzle
Inner nozzle Polymer lament
Melng chamber
Hệ thống sản xuất tiên tiến
TL: Torque limit. Không nên sử dụng.
2.3.3. Thiết kế đầu phun tự thay đổi kích thước vật liệu đùn ở đầu ra:
Đầu phun này bao gồm đầu phun trong và ngoài. Đầu phun trong được điều
khiển bởi solenoid, để có thể tự dịch chuyển lên xuống so với đầu ngoài nên có thể
điều chỉnh được kích thước đầu ra của vật liệu
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 16
Polymer lament
Inner nozzle
Outer nozzle
Large bead
Melng chambers
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 13: Đầu phun hai chế độ
Tác dụng của đầu phun (tip) này dùng khi ta muốn tăng tốc độ đùn vật liệu nhưng
không cần phải thay đổi đầu phun. [2]
2.4. Vật liệu:
Hình 14: FDM filament spools (source: Stratasys)
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 17
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Một số vật liệu được thương mại hóa cho quá trình này bao gồm nhựa ABS
và sáp đúc. Nhựa ABS được sử dụng rất nhiều, và gần đây vật liệu nhựa
polycarbonate polysulfone đã được giới thiệu theo đó mở rộng khả năng của
phương pháp FDM hơn nữa về khả năng linh hoạt. Cấu trúc hỗ trợ cũng được tạo
ra để hỗ trợ việc tạo hình cho sản phẩm và sau đó nó được loại bỏ bằng cách phá
vỡ chúng ra khỏi đối tượng. Một số chất hỗ trợ có thể hòa tan trong nước, khi đó

chỉ đơn giản là ta cho rữa sạch mẫu là xong.
Hình 15: Mô hình máy FDM với vật liệu hỗ trợ
Bảng 2: Các loại vật liệu được sử dụng cho máy FDM gồm có
Thuộc tính/
Vật liệu
ABSi ABS-M30 PC-ABS PC ULTEM908 PPSF
Màu sắc Trắng
ngà
Trắng Nâu
Độ bền kéo
MPa
38 36 34.8 52 72 55
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 18
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hệ số kéo
Mpa
1993 2413 1827 2000 2220 2068
Độ bền uốn
Mpa
59 61 50 97 115 110
Hệ số uốn
Mpa
1797 2317 1863 2137 2507 2206
Nhiệt độ
chảy
(
0
C)
95 96 326 127 153 189
Trọng lượng

riêng (g/cm
2
)
1.09 1.04 110 1.2 1.34 1.28
Độ giãn dài
giới hạn %
>10 4 1.2 3 4 3
Đường kính của dây vật liệu filament 1/16’’.
2.5. Phân loại máy
a. FORTUS (bao gồm: Fortus 250MC, 360MC, 400MC, 900MC …)
Hình 16: FORTUS 900mc 3D Production Systems
( />FORTUS 900mc 3D Production System Overview
Model Material
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 19
Hệ thống sản xuất tiên tiến
• ABS-M30
• ABS-M30i
• ABSi
• ABS-ESD7
• PC-ABS
• PC-ISO
• PC
• ULTEM 9085
• PPSF / PPSU
Build Size:
914 x 610 x 914 mm (36 x 24 x 36 in.)
Layer Thickness:
• 0.330 mm (0.013 in.)
• 0.254 mm (0.010 in.)
• 0.178 mm (0.007 in.)

Accuracy:
Parts are produced within an accuracy of +/- .0035 inch or +/- .0015 inch per inch,
whichever is greater (+/- .089 mm or +/- .0015 mm per mm, whichever is greater).*
b. FDM Stratasys.Inc
( />HVTH: Đặng Đức Quang Trang 20
Hệ thống sản xuất tiên tiến
• Build Volume: 10" x 10" x 10"
• Materials:ABS, Casting Wax
• Build Step Size: 0.005" to 0.030"
Advantages of FDM Process
High strength 
Cost-effective 
Waterproof 
ABS material 
Multiple material colors 
3. Các bằng sáng chế (patent)
3.1. Phát minh của William J.Swanson (vấn đề cấp liệu): [3], 2005
William J.Swanson phát minh ra năm 2005 đã được công bố trên patent số
6,923,634 và được thương mại hóa bởi Stratasyst, Inc. Swanson đã giới thiệu một
hệ thống cung cấp sợi vật liệu cho đầu phun trong công nghệ FDM. Sợi nhựa từ
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 21
Hệ thống sản xuất tiên tiến
ống cuộn được đưa vào hệ thống con lăn điều chỉnh được nhằm hiệu chỉnh kích
thước sợi thích hợp trước khi đưa vào đầu phun.
Hình 17: Nguyên lý làm việc của hệ thống cấp sợi vật liệu
3.2. Phát minh của Paul J. Leavitt (thiết kế đầu đùn): [4], 2009
Paul Leavitt phát minh vào năm 2009, đã được công bố trên patent số
US2009/0035405 và được thương mại hóa bởi Stratasyst, Inc. Leavitt đã sử dụng
2 đầu phun vật liệu riêng biệt với đầu phun thứ nhất nhằm tạo ra lớp vật liệu chính
cho mẫu và đầu phun thứ 2 nhằm tạo ra chất làm nhiệm vụ kết dính bề mặt của lớp

vật liệu sau lên lớp vật liệu đầu tiên.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 22
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 18: Cấu tạo của đầu đùn FDM 2 vòi phun
3.3. Phát minh của Jams W.Comb: [5], 2010
Jams W.Comb phát minh vào năm 2010, đã được công bố trên patent số
US2010/0140849 và được thương mại hóa bởi Stratasyst, Inc. Comb đã tạo ra bức
xạ bề mặt của vật liệu để tạo hình cho sản phẩm 3D trong quá trình phun vật liệu, ở
đây Jams còn tăng số lượng đầu phun lên 2 hay nhiều hơn nữa và các đầu phun
này làm việc đồng thời.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 23
Hệ thống sản xuất tiên tiến
Hình 19: Các hệ thống đầu phun vật liệu
3.4. Phát minh của J.Samuel Batchelder và William J.Swanson (thiết kế
hệ thống hóa lỏng vật liệu): [6], năm 2011
Phát minh vào tháng 3 năm 2011, đã được công bố trên patent số
US7,897,074B2 và được thương mại hóa bởi Stratasys, Inc, Eden Prairie, MN
(US). Hai ông này thiết kế hệ thống cấp nhiệt làm hóa lỏng dây vật liệu nằm dọc
trên đường ống hút vật liệu từ đầu vào đến đầu ra và tăng chiều dài đường ống này
lên.
Hình 20
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 24
Hệ thống sản xuất tiên tiến
4. Tính cấp thiết của đề tài :
Với các lợi ích và hiệu quả đem lại từ phương pháp tạo mẫu nhanh như: phát
triển sản phẩm mới, đa dạng hóa sản phẩm, tạo ra các sản phẩm dùng trong y học,
hàng không, quân sự,
Trong đó, tạo mẫu nhanh bằng phương pháp FDM là kỹ thuật được phát triển và
ứng dụng rất rộng rãi (theo số liệu năm 2009, thì FDM chiếm 20% trong các
phương pháp tạo mẫu nhanh). Chính vì thế mà chúng ta cần phải hiểu rõ về đặc

tính về động lực học của quá trình đùn, cũng như là phải biết về cấu tạo và các
thông số điều chỉnh của đầu đùn. Từ đó thì chúng ta mới có thể phát triển mạnh kỹ
thuật đùn vật liệu trong tạo mẫu nhanh.
Tài liệu tham khảo:
[1]: Soft Elastomers for Fused Deposition Modeling
[2]: Variable Fused Deposition Modelling – Concept Design and Tool Path
Generation - H. BROOKS
1
, A.E.W. RENNIE
1
, T.N. ABRAM
1
, J. McGOVERN
1
& F.
CARON
2
1
Lancaster Product Development Unit, Engineering Department, Lancaster
University, UK
2
IUP Génie Mécanique et Productique, UFR Sciences et Techniques, Université de
Bretagne Occidentale, France
[3]. William J. Swanson et al, “Filament loading system in an extrusion apparatus.”
United States Patent Application Publication US 6923634 B2, 2/8/2005.
[4]: Paul J. Leavitt, “Extrusion head for use in extrusion-based layered deposition
modeling.” United States Patent Application Publication US 2009/0035405 A1,
5/2/2009.
[5]: James W. Comb et al, “EXTRUSION-BASED LAYERED DEPOSITION
SYSTEMS USING SELECTIVE RADIATION EXPOSURE.” The United States

Patent Application Publication US 2010/0140849, 10/6/2010.
HVTH: Đặng Đức Quang Trang 25