TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ IN 3D

40 292 1
TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ IN 3D

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

3D: là từ viết tắt của Dimensions (nghĩa là 3 chiều: chiều dài, chiều rộng và chiều cao). Thường đi liền với khái niệm “đồ họa 3D” tức là các hình ảnh được dựng nên một cách sống động như thật với sự trợ giúp của các phần mềm đồ họa vi tinh. In 3D: là một chuỗi các công đoạn khác nhau được kết hợp để tạo ra một vật thể ba chiều. Trong in 3D, các lớp vật liệu được đắp chồng lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm soát của máy tính để tạo ra vật thể. Các đối tượng này có thể có hình dạng bất kỳ và được sản xuất từ một mô hình 3D hoặc nguồn dữ liệu điện tử khác. Máy in 3D: là một loại robot công nghiệp. Có nhiều công nghệ khác nhau, như in litô lập thể (STL) hoặc mô hình hoá lắng đọng nóng chảy (FDM). Do đó, không giống một quy trình gia công loại bỏ vật liệu thông thường, in 3D hoặc sản xuất đắp dần một đối tượng ba chiều từ mô hình thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) hoặc tập tin AMF, thường bằng cách thêm vật liệu theo từng lớp. Vật liệu in 3D: Vật liệu in ban đầu chủ yếu là nhựa dẻo, bột kim loại hay bột sứ, nhưng với sự tìm hiểu nghiên cứu không ngừng nghỉ của con người, các vật liệu in ngày càng đa dạng, dù là nhựa, là sợi nylon, đủ các loại kim loại đồng, chì, vàng, bạc, thép, titan, cho đến các loại nhựa thân thiện với môi sinh, an toàn cho thực phẩm, thậm chí là các chất liệu hữu cơ có thể ăn được như socola, đường kính… 2. Lịch sử hình thành của công nghệ in 3D: Công nghệ in 3D hay còn gọi là phương pháp tạo mẫu nhanh, được biết đến vào cuối những năm 1980,với cái tên là công nghệ Rapid Prototyping (RP). 1984 Charles Hull người đồng sáng lập Công ty 3D System một trong những tổ chức lớn nhất và giàu có nhất hoạt động trong ngành in 3D hiện nay, đã phát triển công nghệ có thể tạo ra được một vật thể hữu hình vật lý 3D từ các dữ liệu số. 1986 Charles Hull đặt tên cho công nghệ của mình là Stereolithography và được cấp bằng sáng chế đầu tiên cho thiết bị tạo khối (SLA). Hệ thống 3D với công nghệ RP, SLA1, được giới thiệu vào năm 1987 và sau khi thử nghiệm nghiêm ngặt, hệ thống này đã được bán vào năm 1988. Là 1 công nghệ mới điển hình,SLA có thể tuyên bố họ là người dẫn đầu trong công nghệ RP, tuy vào năm 1987, Carl Deckardngười làm việc tại Đại học Texas, đã đệ trình bằng sáng chế tại Hoa Kỳ cho quá trình gia công bằng laser thêu kết RP cấp bằng năm 1989 nhưng sau đó cũng đã được 3D Systems mua lại. 1989 là năm Scott Crump nhà đồng sáng lập của Stratasys Inc. đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho Fused Deposition Modeling (FDM) công nghệ độc quyền mà công ty vẫn giữ đến ngày nay. 1993 Viện Công nghệ Massachusetts Institute of Technology (MIT) đăng ký phát minh “3 Dimensional Printing techniques (3DP)”. Công nghệ này giống với công nghệ máy in phun 2D bình thường . Đây cũng là khởi điểm của cụm từ ”In 3D” 1995 Công ty Z Corporation đã mua lại giấy phép độc quyền từ MIT để sử dụng công nghệ 3DP và bắt đầu sản xuất các máy in 3D. 1996 Stratasys giới thiệu dòng máy in 3D ”Genisys”. Cùng năm này, Z Corporation cũng giới thiệu dòng “Z402″ còn 3D Systems giới thiệu dòng “Actua 2100″. Tới lúc này thì cụm từ “Máy in 3D ” được sử dụng lần đầu tiên để chỉ những chiếc máy tạo mẫu nhanh. 2007 Bản quyền về FDM hết hạn và chiếc máy in 3D mã nguồn mở đầu tiên ra đời 2009 Mẫu máy in 3D thương mại có sẵn đầu tiên và dựa trên khái niệm RepRap đã được chào bán. Đây là máy in BfB RapMan 3D. Tiếp theo là Makerbot Industries vào tháng 4 năm đó, những người sáng lập đã tham gia rất nhiều vào việc phát triển RepRap cho đến khi họ rời khỏi triết lý nguồn mở sau khi đầu tư rộng rãi. Từ năm 2009, một loạt máy in tương tự đã xuất hiện với các điểm bán hàng độc đáo (USPs)

CƠNG NGHỆ IN 3D NHĨM DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHĨM  Đồn Thị Phương (Trưởng nhóm)  Đào Thị Thúy Hằng  Phạm Thị Hồng  Nguyễn Thị Hiền  Lê Thị Thanh Hoa  Nguyễn Quỳnh Anh  Dương Hồng Lập MỤC LỤC 01 G i i t h i ệ u cô n g n g h ệ i n 3D 02 T h ự c t rạn g ứ n g d ụ n g cô n g n g h ệ i n 3D 03 Tr i ể n vọ n g c ủ a cô n g n g h ệ i n 3D V i ệt N a m Chương Giới thiệu công nghệ in 3D 01 3D In 3D Các khái niệm Viết tắt Dimensions (nghĩa chiều: chiều dài, chiều rộng chiều cao) Thường liền với khái niệm “đồ họa 3D”- tức hình ảnh dựng nên cách sống động thật với trợ giúp phần mềm đồ họa vi tinh Là chuỗi công đoạn khác kết hợp để tạo vật thể ba chiều Trong in 3D, lớp vật liệu đắp chồng lên định dạng kiểm sốt máy tính để tạo vật thể 01 Các khái niệm Máy in 3D Là loại robot cơng nghiệp Có nhiều công nghệ khác nhau, in li-tô lập thể (STL) mơ hình hố lắng đọng nóng chảy (FDM)  Đặc trưng: In 3D sản xuất đắp dần đối tượng ba chiều từ mơ hình thiết kế có hỗ trợ máy tính (CAD) tập tin AMF, thường cách thêm vật liệu theo lớp Vật liệu in 3D Ban đầu chủ yếu nhựa dẻo, bột kim loại hay bột sứ, với tìm hiểu nghiên cứu khơng ngừng nghỉ người, vật liệu in ngày đa dạng: sợi nylon, loại kim loại đồng, chì, vàng, bạc, loại nhựa thân thiện với mơi sinh, an tồn cho thực phẩm, chất liệu hữu ăn socola, đường kính… 02 Lịch sử hình thành cơng nghệ in 3D 02 Lịch sử hình thành công nghệ in 3D 03 Nguyên lý hoạt động công nghệ in 3D 03 Nguyên lý hoạt động công nghệ in 3D “ Các loại máy in 3D phổ biến 06 • Delta:  Ưu điểm: - Khối lượng cấu di động nhỏ phần di chuyển theo trục thẳng đứng - Hoạt động êm, rung, tốc độ cao xác - Có thể in vật in có chiều cao lớn - Bàn nhiệt (nơi đặt vật in) không di chuyển suốt trình in nên vật in giữ chắn - Khung bệ chắn  Nhược điểm: - Lắp ráp, chỉnh máy phức tạp (tuy nhiên thạo dễ) - Chiều cao máy lớn (thường tới 60-70 cm) Các loại máy in 3D phổ biến 06 • Polar:  Ưu điểm: - Kiểu dáng - Máy hoạt động bị rung lắc kiểu Cartesian - Kích thước vật in lớn - Ưu điểm dòng cần động bước cho việc chuyển động vật thể in lớn với máy có kích thước hạn chế không cần không gian cho chuyển động trục XYZ Cartesian hay Delta  Nhược điểm: - Momen quán tính bàn nhiệt lớn - Tốc độ in khơng ca - Lắp ráp chỉnh máy khó Chương Thực trạng ứng dụng công nghệ in 3D 01 Trên giới  Mỹ: - Tổng thống Obama đề cập đến cơng nghệ in 3D với vai trò “Tiềm cách mạng văn hóa phương pháp sản xuất hầu hết tất thứ” Thông điệp Liên bang năm 2013 - Tổng thống Obama đề cập đến Viện quốc gia sáng kiến chế tác cộng (NAMII) – tên “America Makes” NAMII, thành lập năm 2012 với mục tiêu thúc đẩy công nghệ in 3D cho lĩnh vực chế tác Mỹ - Năm 2014 tổng vốn đầu tư Nhà nước tư nhân công nghệ in 3D lên đến 30 triệu USD Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) 01 Trên giới  Trung Quốc: - Với chiến lược đầu tư mạnh mẽ cho công nghệ in 3D nay, Trung Quốc tham vọng dẫn đầu thị trường Châu Á công nghệ in 3D Xa nữa, quốc gia tỷ dân mong muốn vượt mặt đối thủ Mỹ quốc gia Châu Âu - Năm 2012, Trung Quốc đưa cơng nghệ in 3D vào chương trình nghiên cứu phát triển Công nghệ cao Bộ khoa học Công nghệ Hiệp hội sản xuất châu Á – đơn vị Chính phủ hỗ trợ phòng nghiên cứu thành lập Liên minh công nghệ in 3D Trung Quốc - Tháng 6/3013, Chính phủ Trung Quốc cam kết đầu tư 245 triệu USD cho công nghệ in 3D suốt năm Viện nghiên cứu in 3D đời năm 2013 ban đầu Chính phủ đầu tư 33 triệu USD Trung Quốc nước giới mở Bảo tàng nghệ thuật in 3D Bắc Kinh vào năm 2013 - Ngày 11/9/2015, George Smoot thành lập tổ chức Khoa học Công nghệ Smoot Trung Quốc chọn công nghệ in 3D dự án tổ chức “ 01 Trên giới  Anh: - Tháng 6/2013, Ủy ban chiến lược công nghệ TSB (Technology Strategy Board) – quan sáng tạo Anh công bố Nhà nước đầu tư 13,9 triệu USD cho công ty tư nhân để phát triển sản xuất công nghệ in 3D - Đầu năm 2014, Thủ tướng Anh công bố Anh thành lập Trung tâm quốc gia in 3D với khoản đầu tư 25 triệu USD - Trước đó, năm 2012, TSB phát động thi mang tên “ Cảm hứng thiết kế tự công nghệ in 3D” tài trợ 11,5 triệu USD cho hoạt động hợp tác nghiên cứu phát triển cho lĩnh vực - Ngoài Bộ Giáo dục Anh dành quan tâm đặc biệt cho công nghệ in 3D triển khai dự án thí điểm 21 trường đại học nước nhằm đánh giá khả sử dụng máy in 3D mơ hình giáo dục STEM (Science- TechnologyEngineering-Mathematies), sau mở rộng đến 60 trường 01 Trên giới  Nhật Bản: Chính phủ Nhật Bản phủ sớm nhận tầm quan trọng cơng nghệ in 3D khuyến khích đầu tư vào công nghệ song song với công nghệ tiên tiến hàng đầu khác Nhật Bản Bộ Kinh tế Thương mại Công nghiệp Nhật Bản công bố kế hoạch hỗ trợ việc sử dụng máy in 3D trường học Bộ trợ giá mua sắm máy in 3D cho nhiều trường đại học cao đẳng kỹ thuật Khoản trợ cấp dự kiến mở rộng đến trường trung học sở “ Năm 2014, Bộ hỗ trợ 44 triệu USD từ nguồn tiền ngân sách cho hoạt động nghiên cứu phát triển liên quan đến việc sử dụng công nghệ in 3D cho sản phẩm kim loại 01 Trên giới  Hàn Quốc: - Các nhà hoạch định sách Hàn Quốc có khởi đầu chậm chút công nghệ in 3D Nhận thiếu sót này, họ dốc tồn lực vào cơng nghệ in 3D để bù vào thời gian - Trong năm đầu đặt dấu ấn đặc biệt liên quan đến công nghiệp ô-tô, y tế điện tử năm sau nhắm đến hướng chung dựa theo dự báo nhu cầu tương lai Từ cuối năm 2015 Chính phủ cấp 15 triệu USD để phát triển công nghệ in 3D, Quốc Hội đề nghị tăng ngân sách lên 26 triệu USD cho năm - Số công ty Hàn Quốc nắm công nghệ tính cạnh tranh yếu Chính phủ trực tiếp lãnh đạo thực chiến lược đạo cần phải liên kết hợp tác nghiên cứu tốt trường đại học viện - Các Bộ có kế hoạch đến năm 2017 triển khai máy in 3D 227 thư viện 5885 trường học tồn quốc đồng thời có kế hoạch đào tạo đến năm 2020 1/6 dân số Hàn Quốc sử dung công nghệ in 3D “ 02 Ở Việt Nam Công nghệ in 3D Việt Nam có mặt khoảng năm 2003, nhiên giá thành cao nên chưa ứng dụng nhiều, chủ yếu dùng công tác nghiên cứu Hiện nay, công nghệ ứng dụng phổ biến hơn, khách hàng dễ tìm mua máy in 3D thị trường nước, với nhiều lựa chọn mẫu mã, giá Máy in 3D thương hiệu Việt nhiều khách hàng doanh nghiệp nước lựa chọn Chỉ với vẽ kỹ thuật chiều, công nghệ in 3D tạo sản phẩm chi tiết mang đầy đủ yêu cầu hình dáng mong muốn Khơng cần gia cơng phức tạp loại máy CNC, hay phải đúc khuôn mẫu, sở hữu mơ hình xe máy, xe ô tô nhựa, nhiều sản phẩm thuộc ngành y tay giả, giả, chân giả,…v.v… 02 Ở Việt Nam Hiện máy in 3D chủ yếu dùng làm sản phẩm mẫu cho startup, viện nghiên cứu để phát triển ý tưởng, hay chế tạo linh kiện đơn giản theo yêu cầu Một số sở sản xuất sử dụng máy in 3D có độ phân giải cao để tạo khuôn đúc Công ty Cổ phần cơng nghệ Meetech Nói vai trò Nhà nước việc phát triển ứng dụng in 3D, TS Hải cho rằng: “Thực sản xuất doanh nghiệp Nhà nước nên tạo cú hích sách khuyến khích, ưu đãi không nên trực tiếp đầu tư vào” => Tất tiện ích cơng nghệ in 3D cho thấy cơng nghệ có hướng riêng áp dụng rộng rãi tương lai 02 Ở Việt Nam  Hạn chế: - Phần lớn công ty in 3D Việt Nam nhập giải pháp thiết bị có sẵn, bước đầu tìm kiếm, xây dựng thị trường - Về mặt công nghệ, chế tạo máy CNC máy in 3D có độ xác thấp, in vật thể khơng q lớn - Nguyên liệu in 3D chưa tự sản xuất - Ứng dụng chủ yếu mang tính chất thử nghiệm - Sản phẩm chủ yếu làm từ nhựa nguyên liệu khác máy in sử dụng chúng đắt, chưa nhập nhiều Lý do: Do chưa đầu tư thỏa đáng cho khoa học để hướng tới mục tiêu có sản phẩm chất lượng cao Ngồi ra, tư giáo dục thiếu tính đổi sáng tạo, startup chủ yếu bắt chước nước ngồi để tích lũy kinh nghiệm chưa đầu tư nâng cao chất lượng sản phẩm, khai phá thị trường Ở Việt Nam 02  Giải pháp: “ - Truyền thơng mạnh mẽ sức mạnh, vai trò công nghệ thời đại - Thay đổi tâm lý ngại áp dụng vào sản xuất - Tìm cách tự sản xuất máy in 3D để hạ giá thành - Các trường đại học cần đào tạo môn thiết kế 3D Hiện nay, việc dạy mơn sơ sài khiến sinh viên sau tốt nghiệp phải học thêm nhiều làm việc Chương Triển vọng công nghệ in 3D Việt Nam Để làm chủ công nghệ in 3D, việc nghiên cứu chế tạo máy in quan trọng Không dừng lại việc in 3D với vật liệu đơn giản nhựa, nhà khoa học nước bước đầu nghiên cứu chế tạo thiết bị in 3D kim loại tiến tới nhiều loại vật liệu khác gỗ, thủy tinh cao su Điều giúp sản phẩm in 3D sớm ứng dụng quy mô công nghiệp với số lượng lớn giá thành rẻ “ Công nghệ in 3D ngày phát triển có ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt thời kỳ cách mạng cơng nghiệp 4.0 diễn Nó nhận định công nghệ mang đến thay đổi vượt trội tương lai, từ ngành công nghiệp vũ trụ, xe hơi, y tế giáo dục Việt Nam ... độ cao lên đến 1000 độ - Công nghệ BJ (Binder Jetting): Đây công nghệ 3D phát minh MIT Nó gọi in 3D in phun”: Binder phun trình sản xuất chất phụ gia Đây loại máy in 3D sử dụng hai vật liệu:... xương tạo nhờ công nghệ in 3D 05 Phạm vi ảnh hưởng • Hàng khơng vũ trụ: “ Ngành hàng không vũ trụ ngành tiên phong đầu ứng dụng công nghệ in 3D Công ty công nghệ vũ trụ thường công tác với viện... nghiêng theo cách khác, điểm ảnh tối Công nghệ sử dụng máy chiếu phim, điện thoại di động cho in ấn 3D - Công nghệ SLM (Selective Laser Melting): Đây công nghệ in 3D kim loại, sử dụng vật liệu dạng

Ngày đăng: 20/04/2019, 23:52

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Slide 1

  • Slide 2

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Slide 7

  • Slide 8

  • Slide 9

  • Slide 10

  • Slide 11

  • Y học – thẩm mỹ:

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • p

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan