Phương pháp tạo hình nhiều vòi phun (Thermojet- Mutijet Modeling)

Mutijet Modeling là công nghệ tạo mẫu nhanh bằng phương pháp sử dụng nhiều vòi tia phun vật liệu do công ty 3D System thương mại hóa vào năm 1995. Sản phẩm của công ty là Thermojet Printer và từ năm 1998 được đổi tên thành Actua-2100.

1/ Nguyên lý làm việc

Trong khi in 3 chiều là một lựa chọn tốt cho việc tạo ra các chi tiết lớn thì tạo mẫu nhanh bằng đầu phun nhiều lỗ là lựa chọn tốt hơn cho các yêu cầu về chi tiết nhỏ và bề mặt phức tạp.

Nguyên lý làm việc của máy Actua 2100 là dùng kỹ thuật in phun được ứng dụng cho kích thước 3 chiều. Đầu in gồm 96 vòi phun độc lộc, vật liệu nhiệt dẻo nóng chảy được phun riêng rẽ từ 96 lỗ để hình thành lớp bề mặt mẫu.Vật liệu được sử dụng ở đây là nhựa nhiệt dẻo như Thermojet 88, Thermojet 2000.

Sơ đồ nguyên lý phương pháp Thermojet
Sơ đồ nguyên lý phương pháp Thermojet

Quá trình tạo mẫu theo phương pháp này gồm các bước cơ bản sau:

Phần mềm Allegro ( kèm theo máy) làm nhiệm vụ giao tiếp giữa phần mềm CAD với máy Actua 2100 để chuẩn bị dữ liệu thiết kế.

Quá trình tạo hình như sau: Các đầu phun có vị trí xác định ở phía trên tấm đế để chuẩn bị tạo ra mô hình. Đầu phun sẽ tạo lớp vật liệu đầu tiên bằng cách dịch chuyển theo phương X.

Các chi tiết được tạo ra từ máy ThermoJet được cách ly và đỡ bởi phiến đỡ. Máy ThermoJet chỉ cần một phiến đỡ duy nhất. Nó là một cấu trúc mỏng để giữ tất cả các lớp mỏng phía trên. Khi chiết tiết hoàn thành thì phiến đỡ có thể được chải sạch.

Nếu chiều rộng của chi tiêt lớn hơn kích thước của đầu phun thì tấm đế sẽ dịch chuyển theo phương Y. Sau khi một lớp đã hoàn thành thì tấm đế sẽ hạ xuống dưới theo phương Z và quá trình tạo mẫu lớp kế tiếp sẽ lặp lại cho đến khi mẫu được hoàn tất. Sau khi tách giá đỡ, chi tiết tạo ra từ phương pháp nhiều vòi phun không cần phải xử lí thêm mà có thể sử dụng ngay sau khi chúng được hoàn thành. Không xốp giống như chi tiết tạo bởi thiêu kết laze hay in 3D, chúng không thể bù đắp có keo thêm vào để tăng bền.

Mô hình máy ThermoJet Printer của 3D System tạo ra được các chi tiết lớn cỡ 10 inch x 7,5 inch x 8 inch, có giá cỡ 50000$. Máy ThermoJet tạo các chi tiết bằng cách phun rải một lớp vật liệu nhựa (sáp) nóng chảy lên một nền sử dụng đầu phun rộng 9 inch với 352 dòng. Các giọt chảy ra từ dòng chảy chỉ có đường kính cỡ 0.003 inch hay 0.025mm vì vậy chúng nhanh chóng nguội và hoá cứng trên bề mặt của nền phía dưới tạo nên một lớp mỏng thường là 0.0017 inch( 0,042mm) và tiếp tục lớp khác được phun trải lên trên.

2/ Độ chính xác và chất lượng bề mặt

Chất lượng của chi tiết được đánh giá ở kiểu dáng và chất lượng bề mặt. In 3D cần độ phân giải cỡ 300 đến 400 điểm ảnh trên một inch trên trục X và Y, và 600 điểm ảnh trên trục Z. Phần nhỏ nhất hoặc tấm mỏng nhất có thể tạo ra được cỡ 0.003 inch. Bề mắt giá đỡ có thể tách bỏ ra và nhám bề mặt có thể cải thiện nhờ đánh bóng.

3/ Ưu nhược điểm

3.1/ Ưu điểm

Bởi vì phương pháp này tạo ra chi tiết từ nhiều vòi phun chất lỏng nóng chảy một cách đồng thời, nên sản xuất nhanh. Tuy không bằng phương pháp in 3D nhưng nó không các lỗ hổng trong chi tiết bởi vì nhựa (sáp) được trám vào và đồng thời tăng bền.

Tốc độ cao, tin cậy, linh hoạt, dễ sử dụng

3.2/ Nhược điểm

Vật liệu có độ bền thấp, độ nhám bề mặt mẫu khá lớn, giá thành vật liệu cao

4/ Ứng dụng

Phương pháp được ứng dụng cho chi tiết có yêu cầu cao về độ phức tạp hơn là yêu cầu độ bền. Đó cũng là ý tưởng tốt cho việc tạo mẫu đúc.

Máy ThermoJet chạy sạch và không gây ồn trong môi trường phòng nhỏ, vì vậy chúng cũng là ý tưởng tốt cho các công ty nhỏ sử dụng trong nhà. Vật liệu được đưa vào trong máy trong thùng chứa. Nó cũng không sinh ra chất thải rắn hay lỏng. Các phiến đỡ có thể khử bỏ và vứt vào thùng rác, không yêu cầu khi làm việc phải đeo găng tay bảo vệ.

 

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.