GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
Tính cấp thiết của đề tài
Khớp cổ chân là một trong những khớp quan trọng nhất trong cơ thể, đóng vai trò nâng đỡ phần trên và hỗ trợ hoạt động di chuyển Hiện nay, nhiều người mắc các bệnh liên quan đến khớp cổ chân, gây ra đau đớn và ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống Vì vậy, việc nghiên cứu và phát triển mô hình giá đỡ khớp cổ chân là rất cần thiết.
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Công nghiệp in 3D đang phát triển mạnh mẽ với nhiều loại máy in và mực khác nhau, cho phép sản xuất đa dạng vật dụng từ đồ gia dụng như cốc, chén, bộ bàn ghế đến các phương tiện di chuyển như ô tô và máy bay Tuy nhiên, ứng dụng công nghệ in 3D trong lĩnh vực sinh học tại Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế.
Nhóm nghiên cứu của viện Cơ học và Tin học ứng dụng cùng viện tế bào gốc đã hợp tác để phát triển giá thể 3D Polycaprolacton (PCL) đầu tiên tại Việt Nam, nhằm đáp ứng nhu cầu nuôi cấy tế bào Sản phẩm này được chế tạo hoàn toàn từ nguồn nhân lực trong nước, thể hiện sự sáng tạo và tiềm năng nghiên cứu của Việt Nam trong lĩnh vực công nghệ sinh học.
Hình 1.1 Quy trình chế tạo giá thể Polycaprolacton (Sản phẩm của Viện Cơ học và
Hình 1.2 cho thấy trái tế bào (màu xanh) bám trải và tang sinh trên giá thể PCL, cùng với cấu trúc mô học của giá thể và tế bào gốc sau khi được ghép trên thỏ Giá thể, tế bào tự thân và tế bào gốc cùng tế bào hồng cầu đã sống hòa bình trong cơ thể thỏ trong một khoảng thời gian dài.
Máy in sinh học 3D cho phép các nhà khoa học tạo ra mô hình và cấu trúc từ hình ảnh CT scan và MRI, phục vụ cho mục đích giảng dạy Công nghệ này giúp bác sĩ lựa chọn phương pháp phẫu thuật tối ưu, từ đó giảm thiểu thời gian và nguy cơ tai biến trong quá trình phẫu thuật.
Với máy in sinh học 3D, các nhà nghiên cứu nhà nghiên cứu Trung Quốc và Hoa
Kỳ đã in các mô hình khối u ung thư, giúp con người nắm bắt rõ hơn về quá trình phát triển và di căn của các khối u, đồng thời hỗ trợ trong việc phát triển các loại thuốc chống ung thư mới.
Hiện nay, nhiều phòng thí nghiệm đã dùng máy in 3D để in tay chân giả cho các nước nghèo
Năm 2011, Giáo sư Susmita Bose từ Đại học Washington đã sử dụng máy in 3D ProMET với mực in là các hóa chất pha trộn bột gốm để in ra các cấu trúc xương.
Các nhà khoa học đã phát triển xương đàn hồi bằng công nghệ in 3D để cải thiện kết quả ghép xương cho bệnh nhi đang lớn Tại Đại học Tây Bắc, Chicago, các kỹ sư đã tạo ra xương hyperelastic nhân tạo chủ yếu từ hydroxyapatite, một khoáng chất tương tự như xương người, kết hợp với polymer phân hủy sinh học Vật liệu này giúp xương tái tạo và phát triển nhanh chóng trong cơ thể Xương hyperelastic có khả năng điều chỉnh đa hình dạng theo yêu cầu và đã được cấy ghép thành công trên nhiều mô hình động vật.
Hình 1.3 Mô hình khớp cổ tay giả
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của máy in 3D khớp cổ chân
Nhằm mục đích học tập và nghiên cứu lĩnh vực in 3D nhóm đã chọn đề tài “Thiết
Kế và Chế Tạo máy in 3D khớp cổ chân” với các mục tiêu:
_ Tham gia nghiên cứu ,chế tạo máy in 3D với cấu trục 3 trục là vít me-thanh trượt vuông
_ Tạo hình khớp cổ chân
_ Ứng dụng in 3D trong thực tế.
Mục tiêu của đề tài
_ Thiết kế bản vẽ và chế tạo phần cứng của máy
Mô hình hóa thiết kế 3D cho máy in 3D khớp cổ chân được thực hiện bằng phần mềm Solidworks, cho phép người dùng mô phỏng chuyển động, tính toán và hoàn thiện thiết kế một cách chính xác và hiệu quả.
_ Gia công, lắp ráp và kiểm nghiệm cac hệ thống của máy và hoàn chỉnh máy, đưa vào chạy thực nghiệm
_ Đối tượng nghiên cứu: Thiết kế, chế tạo máy in 3D FDM và tạo hình khớp cổ chân
- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ in 3D
- Nghiên cứu, thiết kế cơ cấu truyền động của máy
- Nghiên cứu tính toán phần điện
- Nghiên cứu phần mềm giao tiếp, hỗ trợ lập trình in 3D
- Nghiên cứu, tính toán đường chạy nhựa tối ưu
Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Phương pháp thu thập và tổng hơp tài liệu
Thu thập và phân tích tài liệu về kỹ thuật máy in 3D là cần thiết để đảm bảo tính đa dạng và đa chiều Việc biên dịch các nghiên cứu mới nhất sẽ giúp tối ưu hóa nội dung nghiên cứu của đề tài.
_ Nguyên cứu nguyên lý hoạt động của các cơ cấu hoạt động, cơ cấu in, bàn in
Từ đó có sự bao quát đúng đắn trong việc tính toán, thiết kế và chế tạo máy in cho sản phẩm khớp cổ chân
_ Khảo sát các loại máy đã có mặt trên thị trường, hình thành ý tưởng và thiết kế ra hình dáng máy phù hợp với nhu cần in
Để xác định cơ cấu hoạt động và phương án truyền động tối ưu cho máy in, cần tham khảo các nguồn tài liệu như sách, giáo trình học, bài báo khoa học, công trình nghiên cứu và các trang web của nhà phân phối máy in.
1.5.2 Phương pháp phân tích thực nghiệm
Dựa trên kết quả thành công và thất bại từ các thí nghiệm, chúng tôi đã lựa chọn cấu hình thiết bị phù hợp và tối ưu hóa quy trình thu thập dữ liệu thí nghiệm.
Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Chương 1: Giới thiệu đề tài
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chương 4: Phương hướng và giải pháp thiết kế
Chương 5: Tính toán thiết kế ,chế tạo máy in 3D
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Giới thiệu về công nghệ TMN (Tạo mẫu nhanh-in 3D)
TMN (Rapid prototyping) là phương pháp chế tạo mô hình sản phẩm nhanh chóng từ dữ liệu 3D, thực hiện theo từng lớp dưới sự kiểm soát của máy tính Phương pháp này còn được gọi là sản xuất theo lớp (Layered Manufacturing) hoặc in 3D (3D Printing).
Công nghệ TMN (in tiếng Anh: 3D printing) là một phương pháp tiên tiến cho phép tạo ra các vật thể ba chiều trong thời gian ngắn, thường chỉ qua một bước quy trình Công nghệ này sử dụng các phần mềm CAD để thiết kế mô hình vật thể, từ đó tạo thành cơ sở dữ liệu cho máy TMN Vật liệu sử dụng để in 3D có thể thay đổi tùy thuộc vào phương pháp của máy, mang lại sự linh hoạt trong sản xuất.
In 3D là phương pháp tạo ra vật thể 3D bằng cách xếp chồng các lớp vật chất mỏng lên nhau Mỗi lớp được đặt nằm ngang cho đến khi hoàn thiện hình dáng của vật thể.
Vật liệu được bồi đắp và liên kết theo từng lớp, tạo thành mẫu mà không cần cắt gọt như các phương pháp gia công truyền thống Quy trình này cho phép lớp sau được hình thành trên nền của lớp trước, mang lại sự chính xác và linh hoạt trong thiết kế.
_ Cho phép tạo mẫu các vật thể có hình dạng phức tạp mà không thể gia công bằng các phương pháp gia công cắt gọt thông thường
_ Giảm đáng kể thời gian gia công
_ Tạo hình trực tiếp từ dữ liệu SOLIDWORK
_ Cho phép tạo mẫu các vật thể có hình dạng phức tạp.
Sự ra đời và phát triển của phương pháp TMN
Quá trình tạo mẫu được chia thành ba giai đoạn, trong đó hai giai đoạn sau chỉ mới xuất hiện trong khoảng 20 năm qua Giống như quy trình tạo mẫu trên máy vi tính, nghiên cứu và phát triển tính chất vật lý của mẫu chỉ được tiến hành trong giai đoạn thứ ba.
2.2.1 Thời kỳ đầu: Tạo mẫu bằng tay
Thời kỳ đầu tiên của việc ra đời mẫu cách đây vài thế kỷ chứng kiến sự đơn giản trong thiết kế, với các mẫu điển hình có độ phức tạp thấp Quá trình chế tạo một mẫu trung bình vào thời điểm này thường mất khoảng 1 tháng, phụ thuộc nhiều vào tay nghề và sự lao động nặng nhọc của người thợ.
Phương pháp tạo mẫu thủ công vẫn được sử dụng phổ biến đến ngày nay, đặc biệt trong các trường đại học mỹ thuật có ngành Tạo Dáng.
2.2.2 Thời kỳ thứ hai: Phần mềm tạo mẫu hay tạo mẫu ảo
Thời kỳ thứ hai của tạo mẫu phát triển vào giữa thập niên 70 với sự ra đời của phần mềm tạo mẫu ảo Việc ứng dụng công nghệ CAD/CAE/CAM trở nên phổ biến, cho phép người dùng phác thảo ý tưởng mới trên máy tính Các mẫu này hoạt động như mô hình vật lý, được kiểm tra và phân tích để đo ứng suất, từ đó hiệu chỉnh cho phù hợp với yêu cầu Chẳng hạn, phân tích ứng suất và sức căng bề mặt chất lỏng có thể dự đoán chính xác nhờ vào việc xác định đúng các thuộc tính và tính chất của vật liệu.
Trong thời kỳ này, các mẫu trở nên phức tạp hơn gấp hai lần so với trước, dẫn đến thời gian tạo mẫu kéo dài khoảng 4 tháng Mặc dù tính chất vật lý của mẫu vẫn phụ thuộc vào các phương pháp tạo mẫu cơ bản, việc sử dụng máy gia công chính xác đã cải thiện đáng kể các đặc tính vật lý của mẫu.
Sự tiến bộ trong lĩnh vực TMN ở thời kỳ thứ ba được hỗ trợ mạnh mẽ bởi quá trình tạo mẫu ảo Tuy nhiên, vẫn còn nhiều tranh cãi xung quanh những giới hạn của công nghệ TMN, đặc biệt là về vật liệu, bao gồm chi phí cao và sự khác biệt trong cách sử dụng từng loại vật liệu để tạo ra chi tiết.
2.2.3 Thời kỳ thứ ba: Quá trình TMN
Quá trình tạo mẫu rỗng trong công nghệ TMN đã đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, giúp giảm thời gian sản xuất và chi phí, đồng thời tăng độ phức tạp của mẫu sản phẩm Trong giai đoạn này, yêu cầu của người tiêu dùng về chất lượng và mẫu mã ngày càng cao, dẫn đến mức độ phức tạp của chi tiết tăng gấp ba lần so với những năm 70 Nhờ vào công nghệ TMN, thời gian tạo thành một chi tiết đã giảm xuống còn 3 tuần so với 16 tuần trước đó Năm 1988, hơn 20 công nghệ TMN đã được nghiên cứu, cho thấy nhu cầu tạo mẫu sản phẩm ban đầu là thiết yếu trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt, nhằm kiểm tra tính khả thi và giảm thiểu lỗi trong quá trình sản xuất.
Công nghệ TMN mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tiết kiệm chi phí sản xuất và đảm bảo độ chính xác cao Với khả năng xử lý nhanh chóng, công nghệ này đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.
Một số công nghệ tạo mẫu nhanh
Kỹ thuật sử dụng tia laser để đông cứng nguyên liệu lỏng nhằm tạo ra các lớp nối tiếp cho đến khi hoàn thiện sản phẩm, với độ dày mỗi lớp có thể đạt tối thiểu 0,06 mm, mang lại độ chính xác cao Quá trình này bắt đầu bằng việc đặt một bệ đỡ trong thùng chứa nguyên liệu lỏng, sau đó chùm tia laser di chuyển theo thiết kế lên bề mặt nguyên liệu, làm cứng lớp đầu tiên Sau khi lớp nguyên liệu đã cứng lại, bệ đỡ sẽ được hạ xuống để tạo ra lớp tiếp theo, và quy trình này tiếp tục cho đến khi sản phẩm hoàn thành.
Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý của công nghệ SLA
_ Hệ thống cứng vững và hoàn toàn tự động
_ Độ chính xác kích thước cao Dung sai kích thước điển hình khoảng 0,0125mm _ Độ bóng bề mặt tốt
_ Độ phân giải cao phù hợp với các chi tiết phức tạp
_ Với sự hỗ trợ của phần mềm QuickCastTM cho phép tạo mẫu cho quá trình đúc khuôn kim loại nhanh chóng và chính xác
_ Sản phẩm bị cong vênh
_ Vật liệu sử dụng bị hạn chế
_ Phải qua giai đoạn hậu xử lý
_ Chi phí vận hành và bảo trì cao
2.3.2 Công nghệ LOM (Laminated Object Manufacturing)
Sử dụng vật liệu dạng tấm có phủ keo dính, chủ yếu là giấy, nhưng cũng có thể là nhựa hoặc kim loại, quy trình cắt laser tạo ra các lớp mặt cắt bằng cách cắt tấm vật liệu theo đường biên của đối tượng Các lớp mặt cắt này được dán chồng lên nhau một cách tuần tự nhờ vào hệ thống con lăn gia nhiệt.
Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ LOM
_ Vật liệu đa dạng, rẻ tiền Về nguyên tắc có thể sử dụng các loại vật liệu: giấy, chất dẻo, kim loại, composites và gốm
Độ chính xác của hệ thống đạt được tốt hơn 0,25 mm, nhờ vào việc cắt vật liệu thay vì hóa rắn nó, giúp bảo vệ các đặc tính ban đầu của vật liệu.
Tia laser hoạt động với tốc độ cao hơn so với các phương pháp tạo lớp khác, vì nó chỉ quét theo chu vi bên ngoài mà không cắt toàn bộ diện tích Điều này cho phép vật liệu dày và mỏng được cắt với tốc độ tương đương.
_ Không có sự thay đổi pha trong quá trình chế tạo chi tiết nên tránh được độ co rút của vật liệu
_ Không độc hại và ô nhiễm môi trường
_ Không thu hồi được vật liệu dư Sự cong vênh của chi tiết thường là vấn đề chính của phương pháp LOM
_ Lấy sản phẩm ra khỏi kết cấu hỗ trợ khó khăn
_ Độ bóng bề mặt không cao
Công nghệ in FDM được sử dụng khá nhiều trong các loại máy in hiện nay với kết cấu đơn giản, vật liệu dễ tìm
Nguyên lý hoạt động của máy in 3D bắt đầu với việc đặt bàn in ở vị trí ban đầu cách đầu phun nhiệt một khoảng bằng chiều dày lớp in Sợi nhựa được đưa vào kim phun liên tục thông qua hệ thống tời nhựa bằng cặp bánh răng Tại đầu phun, nhựa được nung nóng đến nhiệt độ thích hợp nhờ bộ phận gia nhiệt, khiến nhựa nóng chảy được đùn ra theo biên dạng dịch chuyển của đầu phun Sau khi hoàn thành lớp đầu tiên, bàn máy sẽ dịch xuống một khoảng bằng chiều dày của lớp in, và quá trình này tiếp tục cho đến khi hoàn thành chi tiết.
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý công nghệ FDM
_ Vật liệu đa dạng, rẻ tiền
Độ chính xác của hệ thống đạt hơn 0,1 mm nhờ vào việc đắp từng lớp vật liệu chồng lên nhau và hóa rắn, giúp bảo vệ các đặc tính ban đầu của vật liệu.
_ Tiết kiệm được khá nhiều vật liệu so với các phương pháp gia công truyền thống, do đây là phương pháp gia công không phoi
_ Thời gian in lâu, độ chính xác chưa cao
_ Sản phẩm khi in ra chưa được sắc nét.
Ứng dụng của TMN
2.4.1 Phát triển sản phẩm mới Đây là ứng dụng quan trọng nhất của TMN, trong quá trình phát triển sản phẩm mới, nó cho ta thấy được hiện tượng vật lí của các mẫu thiết kế mà ta không thể quan sát trên mô hình máy tính, bao gồm các khía cạnh thiết kế, giúp cho các nhà thiết kế đánh giá được sản phẩm một cách tốt nhất trước khi đưa vào thiết kế hàng loạt
2.4.2 Kiểm tra chức năng làm việc của sản phẩm
Việc dựa vào mô hình 3D để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các yêu cầu về thao tác làm việc và lắp ghép là một thách thức, đặc biệt đối với các chi tiết như bánh răng, hộp số, cam, trục lệch tâm và khớp nối Công nghệ TMN sẽ hỗ trợ các kỹ sư và nhà thiết kế giải quyết những vấn đề này Hiện nay, công nghệ TMN có khả năng "In 3D" các chi tiết lắp ghép với nhiều màu sắc khác nhau, mang lại sự linh hoạt và chính xác trong quá trình sản xuất.
Hình 2.4 Siêu xe được in 3D đầu tiên trên thế giới (Divergent Blade 2015)
Hình 2.5 Một động cơ máy bay được in 3D để kiểm tra lỗi
TMN được ứng dụng rất mạnh mẽ trong việc chế tạo các chi tiết làm khuôn đúc silicon, composite, tạo hình chân không…
Quá trình làm khuôn truyền thống phức tạp và tốn thời gian, dẫn đến chi phí cao và kéo dài thời gian từ thiết kế đến sản xuất Việc ứng dụng công nghệ TMN trong lĩnh vực này sẽ thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tạo khuôn, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngành công nghiệp.
Hình 2.6 Tạo mẫu bằng công nghê in 3D
Trong y học, công nghệ TMN được ứng dụng để phát triển mô hình y học, chế tạo các bộ phận cấy ghép thay thế xương, cũng như các công cụ hỗ trợ phẫu thuật.
Xương nhân tạo là giải pháp cần thiết cho những trường hợp tai nạn gây vỡ xương không thể phục hồi Để tái tạo chính xác phần xương bị tổn thương, kỹ thuật ngược được áp dụng Bên cạnh đó, công nghệ TMN cũng được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực nha khoa.
Hình 2.7 Các khớp xương được tạo từ máy in 3D
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Giới thiệu một số mẫu máy in 3D
3.1.1 Máy in 3D prusa i3 Được phát triển từ những năm 2010 bởi Josef Prusa Đây là một trong những mẫu máy in 3D công nghệ FDM khá phổ biến trên thị trường hiện nay Mức giá của loại máy này giao động từ 4 triệu đến 6 triệu Ưu điểm của loại máy này là kết cấu đơn giản, dễ lắp ráp, tuy nhiên nhược điểm là độ chính xác không cao, độ bóng bề mặt thấp
3.1.2 Máy in 3D delta Kossel Được phát triển bởi Johann tại Seatle, Mỹ vào năm 2012 Dòng máy này sử dụng cơ cấu delta, công nghệ in FDM, loại nhựa thường được sử dụng là nhựa ABS, PLA
Hình 3.2 Máy in 3D delta Kossel
Bảng 3.1 Thông số máy in 3D delta Kossel
Máy này có 15 ưu điểm nổi bật, bao gồm hoạt động êm ái, ít rung, tốc độ và độ chính xác cao Nó có khả năng in các vật thể có chiều cao lớn, nhờ vào cơ cấu có độ cứng vững cao.
Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng máy in 3D cũng tồn tại một số nhược điểm như kích thước lớn, cồng kềnh, cấu trúc phức tạp, khó căn chỉnh và giá thành cao hơn so với dòng máy Prusa.
Máy ember được phát triển bởi công ty Autodesk năm 2015 Đây là dòng máy in sử dụng công nghệ SLA, sử dụng vật liệu là loại nhựa lỏng
Bảng 3.2 Thông số máy in 3D Ember
Dòng máy này nổi bật với 16 ưu điểm, bao gồm độ phân giải cao, độ chính xác vượt trội và kích thước nhỏ gọn Bên cạnh đó, sản phẩm sau khi in có độ cứng và độ bóng bề mặt cao, mang lại chất lượng in ấn tuyệt vời.
Nhược điểm của máy là giá thành cao, tốc độ in thấp.
Khái quát chung về máy in 3D
Công nghệ in 3D được xem là một trong những yếu tố quan trọng của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, góp phần thay đổi diện mạo sản xuất hiện đại Xuất hiện hơn 30 năm trước, công nghệ này cho phép các nhà thiết kế tạo ra các vật thể phức tạp với chi phí thấp Mặc dù hầu hết các máy in 3D có cấu trúc cơ khí tương tự nhau, chúng khác biệt ở bộ phận tạo mẫu Tổng quan, máy in 3D FDM bao gồm ba phần chính: phần mềm điều khiển, phần điện và phần cơ khí, cùng với bộ đùn nhựa.
Cấu trúc cơ khí của máy in 3D tương tự như máy CNC, với hệ thống truyền động cho các trục Bộ truyền động có thể sử dụng vít me – đai ốc hoặc hệ thống truyền đai.
Truyền động cơ khí trong máy in 3D có đặc điểm là tải trọng tác dụng không đáng kể, dẫn đến thiết kế đơn giản và cấu trúc gọn nhẹ Các chi tiết lắp ráp không yêu cầu khả năng chịu lực cao, cho phép sử dụng các bộ phận được in từ các máy khác Điều này tạo ra ưu điểm cho máy in 3D, khi mà một số dòng máy có đến 80% chi tiết lắp ráp được in từ các máy in 3D hiện có.
Phần điện của máy in 3D có thể chi thành 2 khối: khối điều khiển và khối chấp hành Khối điều khiển gồm các thành phần như: Board kết nối, Driver
Khối chấp hành gồm các thành phần như: động cơ bước, các cảm biến nhiệt, động cơ servo (nếu có), tản nhiệt, …
Bộ đùn nhựa đóng vai trò quan trọng trong máy, thực hiện hai chức năng chính: cung cấp nhựa liên tục và nung chảy nhựa để đùn ra mẫu.
Phần mềm in 3D gồm hai thành phần chính: phần mềm CAD và phần mềm CAM Phần mềm CAD, như Solidworks, Creo và Sketchup, có chức năng tạo mẫu 3D, và các mô hình này cần được chuyển đổi sang định dạng STL trước khi xử lý bằng phần mềm CAM Phần mềm CAM thực hiện việc cắt lớp vật thể, với kích thước lớp cắt ảnh hưởng đến chất lượng và tốc độ in Lớp cắt nhỏ mang lại chất lượng in tốt hơn nhưng thời gian in dài hơn, trong khi lớp cắt lớn tăng tốc độ in nhưng giảm chất lượng Để đạt được sự cân bằng giữa chất lượng và tốc độ, cần thiết lập các thông số in hợp lý Cuối cùng, phần mềm sẽ tạo chuyển động in và xuất file Gcode.
Các phần mềm CAM phổ biến cho máy in 3D bao gồm Cura, Slic3r và Simplify Một số phần mềm như Repertier Host tích hợp cả module CAM và điều khiển, giúp xử lý mẫu in hiệu quả hơn Repertier Host cho phép người dùng lựa chọn giữa các công cụ CAM như Slic3r, Cura và Skeinforge để so sánh và chọn module phù hợp với từng kiểu mẫu in Để máy in hoạt động, người dùng cần nạp Gcode thông qua phần mềm điều khiển hoặc thẻ nhớ trên màn hình LCD Phần mềm điều khiển có thể là Repertier Host hoặc Cura.
Động cơ bước
Động cơ bước, hay còn gọi là Step Motor, là loại động cơ điện đặc biệt với nguyên lý hoạt động và ứng dụng khác biệt so với các động cơ điện thông thường Chúng hoạt động như một động cơ đồng bộ, chuyển đổi tín hiệu điều khiển thành các xung điện rời rạc để tạo ra chuyển động góc quay hoặc di chuyển rôto, cho phép cố định rôto ở các vị trí cần thiết.
Nói chung động cơ bước là một loại động cơ mà bạn có thể quy định được góc của nó
Động cơ bước 1,8 độ/bước cần 200 bước để quay hết 1 vòng 360 độ, được gọi là chế độ FULL STEP Khi sử dụng chế độ quay nhiều xung, động cơ sẽ hoạt động êm hơn Tại Việt Nam, động cơ 200 step là loại phổ biến được sử dụng.
3.3.1 Cấu tạo của động cơ bước
Step Motor có cấu tạo như sau:
Rotor là một cấu trúc bao gồm các lá nam châm vĩnh cửu được xếp chồng cẩn thận, trong đó các lá nam châm được chia thành các cặp cực đối xứng nhau.
_ Stato được tạo bằng sắt từ được chia thành các rãnh để đặt cuộn dây
Hình 3.6 Cấu tạo động cơ bước
3.3.2 Cách hoạt động Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, Step motor quay theo từng bước một nên nó có độ chính xác cao về mặt điều khiển học
Các bộ chuyển mạch điện tử hoạt động bằng cách truyền tín hiệu lệnh điều khiển vào stato theo một thứ tự và tần số nhất định.
Tổng số góc quay của rotor phụ thuộc vào số lần chuyển mạch, trong khi chiều quay và tốc độ quay của rotor được xác định bởi thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.
3.3.3 Phân loại động cơ bước:
3.3.3.1 Động cơ bước nam châm vĩnh cữu Động cơ bước nam châm vĩnh cửu có roto là nam châm vĩnh cửu, stato có nhiều răng trên mỗi răng có quấn các vòng dây Các cuộn dây pha có cực tính khác nhau
Hình 3.7 Cấu tạo động cơ bước nam châm vĩnh cửu
Nguyên lý hoạt động của động cơ bước nam châm vĩnh cửu có 2 cặp cuộn pha được trình bày ở hình:
Ban đầu, stato và roto ở vị trí phase A Khi cấp điện cho cuộn dây pha B và D, cực tính sẽ xuất hiện, khiến roto di chuyển đến vị trí phase B on do cực tính ngược nhau Khi ngắt điện cuộn dây pha B và D, cấp điện cho cuộn dây A và B sẽ làm roto chuyển động đến vị trí phase C on.
_ Gọi số răng trên stato là Zs, góc bước của động cơ là Sđc, góc bước của động cơ này được tính theo công thức sau:
Hình 3.8 Nguyên lý hoạt động của động cơ bước nam châm vĩnh cửu
3.3.3.2 Động cơ biến từ trở Động cơ bước biến từ trở có cấu tạo giống với động cơ bước nam châm vĩnh cửu Cấu tạo của stato cũng có các cuộn pha đối xứng nhau, nhưng các cuộn pha đối xứng có cùng cực tính khác với động cơ bước nam châm vĩnh cửu Góc bước của stato là Ss Roto của động cơ bước biến từ trở được cấu tạo từ thép non có khả năng dẫn từ cao, do đó khi động cơ mất điện roto vẫn tiếp tục quay tự do rồi mới dừng hẳn
Nguyên lý hoạt động của động cơ bước biến từ được thể hiện như hình
Hình 3.9 Nguyên lý hoạt động của động cơ biến từ trở
Khi cấp điện cho pha A, các cuộn dây A được bố trí đối xứng với cực tính giống nhau, tạo ra các vòng từ đối xứng.
Khi cấp điện cho pha B, từ trở trong động cơ tăng lên, tạo ra momen từ tác động lên trục roto, khiến roto quay theo chiều giảm từ trở Roto tiếp tục quay cho đến khi từ trở đạt giá trị nhỏ nhất và momen bằng không, lúc này trục động cơ dừng lại, roto đạt đến vị trí cân bằng mới.
Khi cấp điện cho pha C, động cơ hoạt động theo nguyên tắc đã nêu, với roto ở vị trí như hình c Quá trình này lặp lại, giúp động cơ quay liên tục theo thứ tự pha A, B, C Để đảo chiều quay của động cơ, chỉ cần cấp điện cho các pha theo thứ tự ngược lại.
_ Gọi số pha của động cơ là Np, ổ răng trên roto là Zr, góc bước của động cơ bước biến từ trở là S ta tính được công thức sau:
Động cơ bước 2 pha hiện nay rất phổ biến và có cấu trúc tương tự như động cơ bước hỗn hợp và động cơ bước nam châm vĩnh cửu Ngoài ra, động cơ bước 2 pha còn được phân loại dựa trên phương pháp đấu dây các cặp cực.
Động cơ bước đơn cực có cuộn dây pha với ba dây đầu ra, trong đó điểm trung tâm của cuộn dây được kết nối ra ngoài Khi cung cấp điện, dây trung tâm được nối với cực dương của nguồn điện, trong khi hai đầu dây còn lại được nối với cực âm.
Động cơ bước lưỡng cực có cấu trúc với cuộn dây pha chỉ gồm hai đầu ra Một đầu dây được kết nối với nguồn dương, trong khi đầu còn lại được nối với nguồn âm.
22 nguồn điện Động cơ bước lưỡng cực có kết cấu đơn giản nhưng điều khiển phức tạp hơn động cơ bước đơn cực
Hình 3.10 Động cơ bước 2 pha lưỡng cực và đơn cực
Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của động cơ bước 2 pha
3.3.4 Các phương pháp điều khiển động cơ bước
Cơ cấu truyền động vít me-đai ốc
Trục vitme đai ốc, hay còn gọi là trục vít, là thiết bị truyền động cơ học tuyến tính, có khả năng chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến với độ chính xác cao và lực ma sát thấp.
3.4.1 Cơ cấu vitme-đai ốc trượt
Bộ truyền động vitme đai ốc trượt mang lại độ chính xác cao và tỷ số truyền lớn, giúp tạo ra những chuyển động êm ái và có khả năng tự hãm với lực truyền mạnh Cơ cấu vitme đai ốc cho phép chuyển động nhanh nhờ vào vitme có bước ren hoặc số vòng quay lớn, thường được sử dụng để thực hiện các chuyển động chính trong nhiều ứng dụng.
Kết cấu vít me – đai ốc trượt:
Dạng ren: Vít me thường có 2 dạng ren chủ yếu là
Ren hình thang với góc 30 độ mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng gia công đơn giản qua phay hoặc mài Sử dụng đai ốc bổ đôi giúp việc đóng mở ren trở nên dễ dàng và thuận tiện.
_ Ren có hình dạng vuông chỉ dùng ở những máy cắt ren chính xác và máy tiện hớt lưng
Để đảm bảo sự bền bỉ và hiệu quả trong quá trình sử dụng, vít me nên được thiết kế với hai cổ trục giống nhau Điều này cho phép người dùng có thể đảo ngược vít me sau một thời gian sử dụng, giúp bề mặt làm việc của vít mòn đều ở cả hai bên.
Ổ đỡ vít me: Ổ đỡ vít me có tác dụng đảm bảo cho trục chuyển động với độ đảo hướng trục và độ hướng kính nhỏ
Đai ốc liền là thành phần quan trọng trong cơ cấu vít me, thường được sử dụng trong các ứng dụng có chế độ làm việc ít và không yêu cầu độ chính xác cao Trong trường hợp này, giữa các ren có thể tồn tại một khoảng hở nhất định, giúp tăng tính linh hoạt trong quá trình lắp ráp và vận hành.
_ Ưu điểm của đai ốc liền là đơn giản, giá thành thấp, có thể tự hãm ỡ mức độ nhất định
Đai ốc 2 nửa được sử dụng để đóng và tách đai ốc khỏi vít me trong quá trình tiện vít me trên máy tiện vạn năng Để giảm độ biến dạng của vít me, có thể áp dụng một số phương pháp hiệu quả.
_ Nâng cao cứng vững của gối đỡ bằng cách dùng bạc với tỷ lệ l/d lớn (với l là chiều dài và d là đường kính trong của gối đỡ)
_ Không bố trí vít me ở ngoài thân máy mà bố trí phía trong máy nhằm giảm momen lật của bàn máy
_ Dùng gối đỡ treo phụ cho những vít me quá dài và nặng
3.4.2 Cơ cấu vitme đai ốc bi
Cơ cấu trục vitme đai ốc bi là một trong những bộ truyền động tuyến tính cơ học phổ biến nhất, nổi bật với nhiều đặc điểm ưu việt.
_ Tổn thất ma sát ít nên có hiệu suất cao, có thể đạt từ 90 – 95 %
_ Lực ma sát gần như không phụ thuộc vào tốc độ chuyển động nên đảm bảo chuyển động ở nhựng vận tốc nhỏ
_ Hầu như không có khe hở trong mối ghép và có thể tạo ra lực căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững hướng trục cao
Hình 3.12 Cơ cấu vit me đai ốc bi
Vít me đai ốc bi được ưa chuộng trong các máy cần truyền động thẳng chính xác, như máy khoan, doa tọa độ và các thiết bị điều khiển chương trình số, nhờ vào những ưu điểm vượt trội của chúng.
Hình 3.13 Kết cấu vitme đai ốc bi
Giữa các rãnh của đai ốc và vít me, các viên bi được đặt để chuyển đổi ma sát trượt thành ma sát lăn, giúp chúng di chuyển liên tục Máng nghiêng dẫn các viên bi từ rãnh cuối về rãnh đầu, đảm bảo quá trình hoạt động trơn tru.
Rãnh của vít me – đai ốc bi được thiết kế dưới dạng cung nửa vòng tròn hoặc rãnh, với mục đích điều chỉnh khe hở giữa vít me và đai ốc bi Đai ốc kép được sử dụng để thực hiện điều này, trong đó vòng căng được đặt giữa hai đai ốc Khi xiết chặt vít, các rãnh của hai đai ốc sẽ tiếp xúc chặt chẽ với bề mặt bi, giúp loại bỏ khe hở và tạo ra lực căng ban đầu cần thiết.
Hình 3.14 Cơ cấu điều chỉnh khe hở vitme-đai ốc bi
Ray trượt dẫn hướng
Chức năng cơ bản của ray trượt dẫn hướng
_ Dùng để dẫn hướng cho các bộ phận máy như bàn máy, các cụm trục theo một quỹ đạo hình học cho trước
_ Định vị đúng các bộ phận tĩnh
Do vậy, ray trượt cần có các yêu cầu sau :
Để đảm bảo độ chính xác tĩnh và di chuyển cho các bộ phận lắp, cần chú trọng đến độ chính xác gia công sống trượt và cách bố trí hợp lý của nó trên bề mặt chịu lực Việc bố trí này nhằm giảm thiểu lực tác dụng lên sống trượt và hạn chế biến dạng của nó, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của các bộ phận.
Bề mặt làm việc cần có khả năng chịu mòn cao để duy trì độ chính xác lâu dài Yêu cầu này phụ thuộc vào độ cứng và độ bóng của sống trượt, cũng như chế độ bôi trơn và bảo quản thích hợp.
_ Kết cấu sống trượt đơn giản, có tính công nghệ cao
_ Có khả năng điều chỉnh khe hở khi mòn, tránh được phoi và bụi
Hình 3.15 Ray trượt dẫn hướng
Bảo vệ và bội trơn sống trượt
Bảo vệ sống trượt khỏi bụi bẩn và phoi, cùng với việc bôi trơn hợp lý bề mặt sống trượt, giúp giảm đáng kể độ mòn và duy trì độ chính xác ban đầu của nó.
Các phương pháp bảo vệ sống trượt thường dùng như
_ Dùng các chổi quét, lau di động cùng bàn máy Các biện pháp che đậy sống trượt
Để đạt hiệu quả tốt nhất trong việc chống bụi, việc bôi trơn hợp lý cho sống trượt là rất quan trọng Các nhà chế tạo hiện nay đều cung cấp hướng dẫn bôi trơn cụ thể cho từng dòng sống trượt tuyến tính, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
Truyền động đai
Bộ truyền đai là một trong những hệ thống truyền động cơ khí cổ điển, vẫn được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng hiện nay Các loại đai phổ biến bao gồm đai thang, đai dẹt và đai răng, mỗi loại có những đặc điểm và ứng dụng riêng.
So với các bộ truyền khác bộ truyền đai có những ưu điểm như
_ Truyền động giữa các trục xa nhau
_ Làm việc êm và không ồn do độ bền và dẻo của đai do đó có thể truyền động với vận tốc cao
_ Tránh cho cơ cấu không có sự dao động nhờ vào sự trượt trơn của đai khi quá tải
_ Kết cấu và vận hành đơn giản
Tuy nhiên nó cũng tồn tại những nhược điểm như
_ Hiệu suất bộ truyền thấp
_ Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai
_ Kích thước bộ truyền lớn
_ Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu
PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Thông số máy in
_ Không gian in tối đa 250X180x200 (mm) Độ phân giải một lớp in từ 0.1 mm đến 0.4 mm
_ Tốc độ khi in từ 40 mm/s đến 60 mm/s
_ Tốc độ in tối đa 65 mm/s.
Các phương án thiết kế kế kết cấu máy in
4.2.1 Phương án 1: Truyền động Cartesian XZ, bộ truyền động vitme - đai ốc
Trong kết cấu này bàn in sẽ dịch chuyển theo phương Y, đầu phun sẽ dịch chuyển theo phương XZ
3 trụcX Y Z sử dụng bộ truyền vít me – đai ốc
Ưu điểm của kết cấu này là:
_ Kết cấu đơn giản, dễ thi công
_ Giá thành rẻ hơn delta
_ Độ cứng vững cao, chống rung
_ Độ chính xác cao tương đương hoặc hơn máy delta, bề mặt in mịn
_ Dễ căn chỉnh bàn in
Nhược điểm của nó là:
_ Do bàn in di chuyển nên dễ làm cho những lớp in đầu tiên dễ bị dịch chuyển làm sai lệch mẫu in
_ Không in được các vật có chiều quá lớn
Hình 4.1 Máy in theo truyền động Cartesian XZ
4.2.2 Phương án 2: Truyền động Delta, bộ truyền động đai
Sử dụng kết cấu robot delta, dùng truyền động đai
Kết cấu này có ưu điểm là:
_ Các kết cấu di động nhỏ nên quán tính máy nhỏ, di chuyển êm
_ Độ cứng cứng khá cao, có thể in được vật có chiều cao lớn
_ Độ chính xác và thời gian in nhanh
Tuy nhiên nhược điểm của loại máy này là:
_ Khổ máy lớn, gây khó khăn cho quá trình di chuyển
_ Khó căn chỉnh bàn máy
_ Giá thành cao hơn mẫu máy sử dụng kết cấu Cartesin – XZ
Lựa chọn phương án
Dựa vào những ưu điểm cũng như khuyết điểm của từng kết cấu như trên nhóm đã quyết đinh sử dụng phương án 1 – Cartersian XZ cho máy.
Trình tự thực hiện
_ Tính toán thiết kế truyền động vít me – đai ốc cho 3 trục X Y Z
_ Thiết kế, gia công các chi tiết máy
_ Lựa chọn, tính toán phần điện
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ
Thiết kế khung máy
Khung máy in 3D được thiết kế bằng nhôm định hình, giúp tiết kiệm chi phí và dễ dàng trong việc tháo lắp cũng như sửa chữa, do không phải chịu tải trọng lớn.
Kích thước nhôm định hình sử dụng là 30x30 (mm) và 20x20 (mm)
Hình 5.1 Kích thước nhôm định hình
Hình 5.2 Bản vẽ khung máy
Phương pháp gia công và lắp ráp khung máy
_ Khung máy là bộ phận quan trọng, chịu lực lớn nhất và đảm bảo độ chính xác của máy nên yêu cầu độ chính xác khi gia công cao
_ Yêu cầu phải đảm bảo về kích thước của các thanh nhôm, độ vuông góc khi lắp ghép
Các thanh nhôm định hình được cắt bằng máy cưa tay với độ dung sai từ 2 đến 3mm Sau đó, chúng được đưa vào máy phay CNC để phay phẳng hai đầu, đảm bảo kích thước chính xác và độ phẳng tối ưu.
_ Các thanh nhôm được nối với nhau bằng bát ke góc nhôm và bu lông lục giác
Hình 5.3 Bu lông, ke góc, con trượt, chữ T
_ Chân máy được lắp thêm 4 chân đế cao su nhằm làm giảm rung động khi máy hoạt động
Hình 5.4: Chân đế cao su
Thiết kế cụm cơ khí trục Z
Trục Z là trục có mức độ di chuyển thấp nhất trong quá trình làm việc, nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm Thông số chiều dày của lớp in, mà trục Z điều chỉnh, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bóng và dung sai kích thước chiều cao của chi tiết.
Thông thường đối với trục Z ta có thể sử dụng truyền động vít me – đai ốc, vít me – đai ốc bi, truyền động đai
Truyền động đai có ưu điểm về kết cấu nhỏ gọn, hoạt động êm và dễ thiết kế, nhưng trục Z chuyển động lên xuống có thể gây trượt đai Do đó, truyền động vít me – đai ốc là lựa chọn tối ưu cho trục Z, nhờ vào hiệu suất cao, ít trượt và vận hành êm ái.
5.2.1 Tính toán truyền động vít me - đai ốc trượt 3 trục Z
Lựa chọn kiểu lắp trục vít:
Có 3 kiểu lắp trục vít thường được sử dụng là kiểu fixed – fixed, fixed – support, fixed – free
Kiểu fixed – fixed hai đầu vitme được cố định giúp đạt độ cứng vững cao, chịu tải trọng lớn và giảm rung động của trục Z Tuy nhiên, kiểu lắp này có kết cấu phức tạp và khó lắp đặt.
Hình 5.5 Kiểu lắp vít me fixed – fixed
Kiểu lắp fixed – support một đầu vít me gắn ổ bi có độ cứng vững thấp hơn so với kiểu fixed – fixed, đồng thời khả năng chịu tải cũng chỉ ở mức trung bình.
Hình 5.6 Kiểu lắp vít me fixed – support
Kiểu lắp fixed – free một đầu vít me cho phép tự do di chuyển, có cấu trúc đơn giản và dễ dàng lắp đặt Kiểu này chịu tải trọng thấp tương tự như kiểu fixed – support, nhưng độ cứng vững lại thấp hơn kiểu fixed – fixed.
Trong thiết kế kết cấu bàn in của máy, do trọng lượng trục X lớn, chúng ta chọn kiểu lắp vít me fixed - free để thuận tiện cho việc lắp đặt.
Khi lựa chọn trục vít me, độ chính xác của vít me là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng làm việc Để xác định cấp độ chính xác, bạn có thể tham khảo trong catalog của nhà sản xuất Mô hình này sử dụng vít me đai ốc để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Chọn bán kính trục vít
Tổng chiều dài trục vít = khoảng dịch chuyển + chiều dài đai ốc + support + khoảng thoát = 250 + 30 + 30 + 50 = 360 mm
Kiểu lắp là fixed – support 𝑓 = 3,927
3,927 10 −7 = 3,2 𝑚𝑚 Chọn vít me có bán kính 4mm
Dựa trên catalog của hãng Misumi chọn: MSSR D8
Hình 5.9 Thông số vít me – đai ốc
Hình 5.10 Bản vẽ vít me – đai ốc
_ m: Khối lượng tổng, trục X chuyển động trên trục Z nên m là tổng khối lượng trục X và Z Sau khi cân kết quả được 2,5 kg
_ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế
_ Dtrục: là đường kính của trục Z Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8mm
5.2.2 Tính toán truyền đông vitme - đai ốc trượt trục X
Theo như tính ở trục Z thì trục X cũng sử dụng vitme có bán kính 4 mm
_ m: Là khối lượng của trục X (bao gồm cả bộ đầu phun nhiệt)
_ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế
_ Dtrục: Là đường kính của trục X Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8 mm
5.2.3 Tính toán truyền động vitme - đai ốc trượt trục Y
_ m: Là khối lượng của trục Y (bao gồm cả bàn in)
_ a: Gia tốc có được sau khi khảo sát thực tế
_ Dtrục: Là đường kính của trục Y Sử dụng trục chuyển động là thanh trục có đường kính là 8 mm
5.2.4 Tính toán công suất động cơ và chọn số vòng quay động cơ
Tính toán công suất động cơ
_ V: Là vận tốc quay của motor (V/s)
Do ma sát, hao mòn của các bộ truyền ta có hiệu suất chung của hệ dẫn động là:
_ k : Là hiệu suất của khớp nối
_ ôl : Là hiệu suất của ổ lăn
Công suất làm việc trên trục động cơ :
Chọn số vòng quay động cơ
Số vòng quay của trục công tác:
_ D: Là đường kính trục vitme
Xác định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho động cơ:
Chọn sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 360 (v/p) Khi đó tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống Usb được xác định:
Ta có Usb nằm trong khoảng U 8 40
Vì công suất cần nhỏ và yêu cầu độ chính xác cao nên ta có thể chọn động cơ bước NEMA 17
Hình 5.13 Động cơ bước 42HD6201-03
Thông số kỹ thuật của động cơ :
Kiểu động cơ Điện áp định mức Dòng định mức Độ phân giải
Bảng 5.1 Thông số động cơ
Khớp nối
Khớp nối là chi tiết máy có nhiệm vụ truyền chuyển động, truyền momen giữa
Hình 5.14 Một số loại khớp nối
Khớp nối bao gồm các thành phần như nối trục, ly hợp và ly hợp tự động Là một chi tiết tiêu chuẩn, khớp nối thường được thiết kế dựa trên momen xoắn tính toán Tt, được xác định theo công thức cụ thể.
_ T là momen xoắn danh nghĩa
_ k là hệ số chế độ làm việc
- Băng tải, quạt gió, máy cắt kim loại có chuyển động liên tục 1,2 ÷1,5
- Xích tải, vít tải, bơm ly tâm 1,5 ÷ 2
- Máy cắt kim loại có chuyển động tịnh tiến đảo chiều 1,5 ÷2,5
- Máy nghiền, máy búa, mắt cắt ly tâm, máy cán 2 ÷3
- Guồng tải, máy trục, thang máy 3 ÷ 4
Bảng 5.2 Hệ số làm việc của một số máy _ Momen xoắn theo tính toán là T = 0,12 (N.m),
Vậy momen xoắn tính toán được là :
Máy in 3D thường sử dụng khớp nối đàn hồi bằng hợp kim nhôm, nhờ vào kích thước nhỏ gọn và khả năng truyền momen xoắn hiệu quả.
Ta lựa chọn khớp nối loại PC1, do đường kính motor là 5mm, chọn loại có kích thước 2 đầu trục là 5 – 8
Hình 5.15 Thông số kích thước khớp nối
Ổ lăn
Ổ lăn là một loại ổ đỡ trục, giúp giảm ma sát bằng cách chuyển đổi ma sát trượt giữa hai bộ phận tiếp xúc thành ma sát lăn giữa các con lăn hoặc viên bi Các con lăn hoặc viên bi này được cố định trong một khung hình khuyên, tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của cơ cấu cơ khí.
Hình 5.16 Một số loại ổ lăn Dựa vào kích thước vít me đã tính ở trên ta chọn ổ lăn theo catalogs MISUMI
Hình 5.26: Thông số kích thước ổ lăn
Bộ phận đùn nhựa
5.5.1 Bộ tời nhựa Để nhựa được cung cấp liên tục cần phải có 1 cơ cấu để kéo sợi nhựa một cách liên tục Bộ tời nhựa được điều khiển bởi một đông cơ bước Động cơ bước quay làm quay bánh răng gắn trên động cơ sẽ đẩy sợi nhựa xuống bộ phận gia nhiệt
5.5.2 Bộ đầu phun gia nhiệt nhựa Đây là bộ phận quan trọng bậc nhất của máy in, nơi tập trung nhiều công nghệ và những cải tiến nhằm tăng chất lượng mẫu in 3D Bộ đùn bao gồm 2 phần : Phần nóng và phần tản nhiệt
Phần nóng của thiết bị hoạt động tương tự như một khẩu súng bắn keo sáp, với cơ chế kéo sợi dây nhựa in 3D, sau đó nung nóng và đùn ra ngoài.
_ Phần mát: Có các lá tản nhiệt, quạt làm mát,… để cân bằng nhiệt độ ở một mức nhất định
Hiện nay, có hai loại cơ cấu đùn chủ yếu là bộ đùn kín, nơi tất cả các thành phần được gom lại với nhau, và bộ đùn hở, trong đó phần kéo nhựa tách biệt với phần gia nhiệt Đầu phun là bộ phận quan trọng, nơi sợi nhựa được nung nóng và đùn ra để tạo mẫu in Để đảm bảo khả năng tản nhiệt tốt, hầu hết các bộ phận ở đầu phun đều được chế tạo từ hợp kim nhôm.
Đầu phun gồm có các bộ phận:
Khối tản nhiệt có vai trò quan trọng trong việc giảm nhiệt độ tại khu vực đầu phun, giúp ngăn chặn tình trạng nhựa chảy lỏng trước khi phun Việc này không chỉ hạn chế tắc nghẽn đầu phun mà còn bảo vệ chất lượng sản phẩm nhựa, tránh hiện tượng tràn nhựa.
Lõi dẫn nhựa có vai trò quan trọng trong việc định hướng sợi nhựa vào đầu phun một cách chính xác Thường được chế tạo từ nhôm, lõi dẫn nhựa còn được lót bằng ống nhựa teflon, giúp dẫn hướng hiệu quả và cách nhiệt cho sợi nhựa.
Cục nóng trong máy phun nhựa gồm điện trở gốm và cảm biến nhiệt độ, giúp điều chỉnh nhiệt độ nóng chảy của nhựa Đây là bộ phận nóng nhất trên đầu phun, vì vậy cần có biện pháp an toàn để tránh tiếp xúc trực tiếp Để tối ưu hóa hiệu quả nung chảy, cục nóng thường được bọc bằng lớp băng keo cách nhiệt, ngăn chặn sự thoát nhiệt ra ngoài.
Đầu phun đóng vai trò quan trọng trong việc định hình kích thước nhựa lỏng khi phun ra, với kích thước thường dao động từ 0,1 mm đến 0,5 mm Kích thước đầu phun ảnh hưởng đến độ dày của lớp in, trong đó đầu phun có đường kính nhỏ cho phép lớp in mỏng hơn Tuy nhiên, việc sử dụng đầu phun nhỏ có thể dẫn đến nguy cơ tắc nghẽn và tràn nhựa nếu chất lượng đầu phun không đảm bảo.
Hình 5.19 Kết cấu đầu phun gia nhiệt nhựa
Vật liệu chính sử dụng trong máy in 3D là sợi nhựa nguyên chất, không pha tạp và không nên dùng sợi nhựa tái chế do có thể chứa cát, sạn và bụi bẩn, gây tắc nghẽn đầu phun và ảnh hưởng đến chất lượng mẫu in Sợi nhựa tiêu chuẩn có hai loại đường kính là 1,75 mm và 3 mm, với dung sai là ± 0,05 mm Đường kính sợi nhựa cần phải đồng đều, vì nếu có sự chênh lệch, đầu phun sẽ không đủ lực kéo sợi nhựa vào hoặc bị tắc nghẽn do sợi nhựa có đường kính lớn bất thường.
Có 2 loại vật liệu thường được sử dụng trong các máy in 3D FDM hiện nay là nhựa ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) và nhựa PLA (Polylactic Acid)
PLA là một loại nhựa nhiệt dẻo phân hủy sinh học, được sản xuất từ các nguồn tái tạo như bột ngô, mía, củ sắn và tinh bột khoai tây Nhựa PLA mang lại giải pháp thân thiện với môi trường trong in 3D, vượt trội hơn so với các sản phẩm nhựa hóa dầu như ABS và PVA Tuy nhiên, PLA có tính chất giòn và dễ gãy trong quá trình in, có thể dẫn đến tắc đầu phun nhựa.
PLA có nhiệt độ in thấp, chỉ từ 190°C đến 210°C, giúp quá trình in 3D trở nên dễ dàng hơn so với nhựa ABS Bên cạnh đó, giá thành của nhựa PLA cũng thường rẻ hơn, dao động từ 100.000 VNĐ đến 200.000 VNĐ so với nhựa ABS.
Nhựa ABS là một loại nhựa nhiệt dẻo có đặc tính cơ học tốt và yêu cầu nhiệt độ in cao, thường trên 230°C Tuy nhiên, việc in ở nhiệt độ cao có thể dẫn đến tình trạng cong vênh hoặc gãy sản phẩm, vì vậy cần thiết kế các hệ thống hỗ trợ để giảm thiểu hiện tượng này Ngoài ra, các lớp đầu tiên của mẫu in thường không bám dính với bàn in do bị nguội quá nhanh và không phân hủy.
Tính toán thiết kế phần điện
Hệ thống điện đảm nhận vai trò cung cấp nguồn điện và điều khiển các thiết bị trong máy, bao gồm động cơ bước, cụm tời nhựa, đầu phun nhựa và hệ thống quạt làm mát.
Hình 5.20 Sơ đối khối hệ thống điên
Nguồn điện là thành phần quan trọng cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống điện trong máy in 3D Để máy hoạt động ổn định, nguồn cấp cần đảm bảo điện áp và dòng điện luôn ổn định.
Ta có 2 lựa chọn cho bộ nguồn của máy in 3D, sử dụng nguồn tổ ong hoặc nguồn LITEON
Hình 5.21 Nguồn điện Liteon Hình 5.22 Nguồn điện tổ ong
Trước khi lựa chọn nguồn điện, cần tính toán tổng thông số về điện áp, công suất và dòng điện của hệ thống để chọn loại nguồn phù hợp nhất Việc chọn nguồn có công suất quá lớn sẽ gây hao phí năng lượng nếu không sử dụng hết khả năng của bộ nguồn Dưới đây là một số linh kiện điện tử và điện áp yêu cầu của chúng.
Linh kiện Số lượng Thông số
Driver LV8729 1 6-36V, 1.5A Động cơ bước 5 12V, 1.5A
Bảng 5.3 Một số linh kiện
Các thiết bị điện trong máy yêu cầu dải điện áp hoạt động từ 12 V đến 24 V Do đó, việc chọn bộ nguồn 12 V – 5 A là cần thiết để đảm bảo cung cấp đủ điện áp và dòng cho động cơ cùng các thiết bị khác.
Xét về điện áp và cường độ dòng điện cung cấp nguồn tổ ong cung cấp điện áp
Bộ nguồn tổ ong 12V - 30A có giá thành cao hơn bộ nguồn LITEON 12V - 7,5A, nhưng lại mang lại lợi ích lớn cho việc nâng cấp hệ thống điện trong tương lai Việc lựa chọn nguồn tổ ong 12V - 30A sẽ đảm bảo hệ thống điện hoạt động ổn định và hiệu quả nhất.
Phần điều khiển có những nhiệm vụ là:
_ Cấp xung, điều khiển chuyển động của động cơ bước các trục chuyển động _ Điều khiển nhiệt độ đầu phun nhựa
_ Điều khiển bộ tời nhựa
_ Điều khiển quạt làm mát đầu phun, quạt làm mát sản phẩm
Hình 5.23 Sơ đồ khối của các linh kiện điện tử
Hình 5.24 Board MKS GEN VL1.0
Nhóm đã chọn sử dụng board điều khiển MKS Gen VL1.0 cho đồ án, vì loại board này cung cấp nhiều lựa chọn hơn và khắc phục những nhược điểm của Arduino-Ramp1.4, đồng thời dễ dàng sử dụng hơn.
_ Chip Usb to TTL : CH340
_ Kết nối không dây: Wifi/Bluetooth
_ Hỗ trợ cảm biến nhiệt loại: NTC 100K
_ Hỗ trợ cặp nhiệt loại: AD597/PT100
_ Hỗ trợ driver: A4988, A4982, DRV8825, TMC2100, LV8729, TB6600 vv
_ Hỗ trợ LCD điều khiển: LCD2004, LCD12864, MKS TFT, OLED vv
_ Phần mềm hỗ trợ: Simplify 3D, KISSlicer, Cura, Repetier- host … vv
_ Thẻ nhớ: Tùy theo Ramp LCD
_ Có thể sử dụng cho các loại máy in 3D như: Máy 3 trục X,Y,Z , Delta, i3, corexy vv
Board điều khiển có thể lập trình và nạp mã dễ dàng thông qua phần mềm Arduino IDE, cho phép sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++ Ngôn ngữ lập trình này đơn giản và dễ hiểu, ngay cả với người không chuyên về vi điều khiển Phần mềm Arduino IDE có giao diện trực quan và thân thiện, cùng với hệ thống thư viện và mã nguồn phong phú dành cho Arduino Mega, mang lại sự thuận tiện trong quá trình sử dụng.
Hình 5.25 Giao diện phần mềm Arduino IDE
Kiểm tra, biên dich CT
Hình 5.26 Sơ đồ kết nối tổng quát của board MKS Gen VL1.0
Hình 5.27 Sơ đồ nguyên lý board MKS GEN VL1.0
Driver là một bộ phận thiết yếu trong việc điều khiển động cơ bước, đóng vai trò như mạch phân phối xung để cung cấp điện cho động cơ hoạt động Trong các máy in 3D hiện nay, hai loại driver phổ biến được sử dụng là A4988 và LV8729.
Hình 5.28 Driver A4988 Hình 5.29 Driver LV8729
Sự phổ biến Phổ biến rộng Phổ biến
Giá thành 1.5 USD/1 cái 3 USD/1 cái
Biến trở Gần chân Dir Gần chân Dir
Giá trị Rs 0.05 Ohm, 0.1 Ohm 0.10 Ohm
Bảo vệ quá nhiệt có có
Kich thước 5x5 mm 1.5x2 mm Độ chính xác-ổn định Kém Cao
Nhóm quyết định chọn Driver LV8729 trong đồ án này do nó có độ chính xác và độ ổn định cao hơn, phù hợp hơn cho việc điều khiển cơ cấu trục vitme đai ốc so với Driver A4988.
_ Kích thước: 1,5 mm x 2,0 mm (Tương tự A4988 và DRV8825)
_ Ổ đĩa tối đa hiện tại: 1.5A (Mặc định 0.8A)
_ Điện áp hoạt động: 6V-36V, điện áp đề xuất là 12V
_ Hỗ trợ các phân khu: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128
_ Quy trình sản phẩm: bảng PCB bốn lớp
_ Trong phân khu 64 hoặc phân khu 128 để có hiệu ứng cực kỳ yên tĩnh tốt hơn
Hình 5.30 Sơ đồ nguyên lý Driver LV8729
Driver LV8729 cho phép người dùng lựa chọn chế độ vi bước thông qua ba chân MS1, MS2 và MS3 Bằng cách kết nối các chân MS với VCC theo cách khác nhau, người dùng có thể điều chỉnh và kiểm soát các chế độ vi bước khác nhau một cách linh hoạt.
Hình 5.31 Thiết lập các chế độ điều khiển
Hình 5.32 Vị trí kết nối Driver
Công tắc hành trình là thiết bị quan trọng giúp giới hạn hành trình chuyển động của máy, với Board MKS Gen VL1.0 hỗ trợ tối đa 6 chân cắm cho công tắc, bao gồm một vị trí min và một vị trí max cho mỗi trục Công tắc này hoạt động bằng cách mở hoặc đóng tiếp điểm khi các bộ phận di động thực hiện hành trình nhất định Khi công tắc hành trình được sử dụng để chuyển đổi mạch ở cuối hành trình, nó được gọi là công tắc cuối hành trình Tùy theo cấu trúc, công tắc hành trình có thể được phân loại thành nhiều loại như kiểu nhấn, kiểu đòn, và kiểu quay; trong đồ án này, chúng tôi sử dụng công tắc hành trình kiểu nhấn.
Công tắc hành trình có ba chân: COM, NC và NO, cho phép hai kiểu đấu dây là NC và NO Đối với kiểu NC, chân S trên board RAMPS được nối với chân NC, trong khi chân (-) trên board mạch được nối với chân C Ngược lại, với kiểu NO, chân S trên board RAMPS nối với chân NO, và chân (-) trên board mạch nối với chân C.
Hình 5.33 Vị trí cắm công tắc hành trình
Màn hình LCD 2004 có khả năng hiển thị tọa độ và các thông số quan trọng, đồng thời cho phép in ấn trực tiếp mà không cần kết nối với máy tính.
Hình 5.34 Màn hình LCD Hình 5.35 Vị trí kết nối LCD
Cảm biến nhiệt giúp theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ của đầu phun nhựa và bàn nhiệt trong quá trình in, từ đó đảm bảo hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
Điện trở gia nhiệt Có tác dụng đốt nóng gia nhiệt cho cục nóng giúp cho nhựa nóng chảy
Hình 5.36 Vi trí kết nối cảm biến nhiệt và điện trở gia nhiệt
Thiết lập thông số phần cứng
Để máy hoạt động hiệu quả, vi điều khiển là yếu tố quan trọng giúp điều khiển các thiết bị phần cứng Để vi điều khiển hoạt động chính xác, cần có firmware tương thích với thông số phần cứng của máy Trong lĩnh vực in 3D, firmware Marlin là lựa chọn phổ biến và dễ dàng tùy biến cho nhiều cấu hình máy in khác nhau Các thông số cần thiết lập cho firmware bao gồm: thông số board mạch, cảm biến nhiệt, thông số động cơ bước, bộ đùn nhựa, đầu dò (nếu có) và thông số bộ PID điều khiển tốc độ động cơ.
Để đảm bảo việc truyền và nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và phần mềm giao tiếp được đồng bộ, cần thiết lập thông số baudrate giống nhau Baudrate là chỉ số bit được truyền trong 1 giây Để thiết lập thông số này, bạn chỉ cần thay đổi giá trị trong dòng lệnh thành baudrate mong muốn, với các giá trị phổ biến như 9600, 11250, 25000, v.v.
Khi thiết lập thông số cho board mạch điều khiển máy in 3D, có nhiều lựa chọn như RAMPS và MELZI, mỗi loại board mạch sẽ có các thông số thiết lập riêng biệt cần được cấu hình chính xác.
Cắm dây quạt tản nhiệt
Chân cắm điện trở gia nhiệt
Chân cắm cảm biến nhiệt
57 khác nhau để tương thích với firmware Thiết lập thông số board mạch trong dòng lệnh dưới :
Thiết lập số lượng đầu phun: Thay đổi số lượng đầu phun trong dòng lệnh sau
Để thiết lập giá trị cảm biến nhiệt, mỗi loại cảm biến sẽ có giá trị riêng biệt Firmware Marlin hỗ trợ tối đa 3 cảm biến nhiệt cho đầu phun nhựa và 1 cảm biến nhiệt cho bàn nhiệt.
Để thiết lập tọa độ di chuyển cho máy, cần điều chỉnh thông số trong firmware để máy motor quay đúng chiều theo hệ tọa độ Sử dụng phương pháp thử sai để thiết lập các thông số này, cho phép các trục tọa độ di chuyển theo hướng nhất định Nếu trục tọa độ di chuyển ngược hướng, hãy thay đổi câu lệnh từ True thành False hoặc ngược lại Các câu lệnh để thiết lập tọa độ máy được trình bày dưới đây.
Trước khi máy in bắt đầu hoạt động, các trục tọa độ cần được đưa về gốc để gia nhiệt cho đầu phun và bàn nhiệt Để thiết lập hướng di chuyển cho các trục về gốc tọa độ, cần thực hiện các bước tương tự như khi thiết lập tọa độ di chuyển cho máy Nếu hướng về home không đúng như mong muốn, chỉ cần điều chỉnh giá trị từ -1 thành 1 hoặc ngược lại Các thông số này được thiết lập thông qua các câu lệnh cụ thể.
Để tối ưu hóa hiệu suất của máy, việc thiết lập không gian làm việc phù hợp với phần cứng đã được lắp đặt là rất quan trọng Các cấu hình không gian làm việc của máy có thể được điều chỉnh thông qua các câu lệnh cụ thể dưới đây.
Thiết lập tốc độ về home: Thông số thiết lập tốc độ khi đưa các trục về gốc tọa độ, thay đổi các thông số trong câu lệnh:
Thiết lập các thông số về tốc độ tối đa và gia tốc tối đa của các trục trong các câu lệnhsau:
Để thiết lập module LCD cho việc giao tiếp và điều khiển máy in, bạn cần thay đổi cài đặt trong firmware bằng cách thêm dòng lệnh phù hợp.
Thiết lập thông số step/mm là yếu tố quan trọng nhất trong việc điều khiển, vì nó xác định số vòng quay cần thiết của động cơ để di chuyển vít me hoặc đai một khoảng 1mm Quy trình thiết lập các thông số này được thực hiện qua hai bước cơ bản.
_ Bước 1: Tính toán sơ bộ giá trị step/mm
_ Bước 2: Tinh chỉnh lại các thông số
Tính toán sơ bộ các giá trị: Tùy thuộc vào bộ truyền và cách điều khiển động cơ mà các thông số này khác nhau
Bộ truyền vít me – đai ốc
_ E là bước vít me, ở đây sử dụng vít me bước 8mm do đó E = 8 mm
_ B là vi bước của driver, ở dây ta điều khiển động cơ bước với chế độ điều khiển vi bước, B = 1/16
_ A là góc bước nhỏ nhất của động cơ, ở đây A = 1.8 0
Đối với bộ tời nhựa
_ E là tỷ số đường kính của cặp bánh răng dẫn động, ở dây không dùng cặp bánh răng dẫn động nên E = 1
_ G là đường kính pulley tời nhựa
Để tinh chỉnh lại các thông số trên ta thực hiện nhưa sau:
Để xác định thông số step/mm cho bộ tời nhựa, hãy di chuyển bộ tời nhựa thủ công khoảng 30mm Sau đó, sử dụng thước kẹp để đo khoảng dịch chuyển thực tế của sợi nhựa Giá trị thực của thông số step/mm sẽ được tính toán dựa trên kết quả đo này.
_ Stt là giá trị step/mm thực tế
_ Slt là giá trị step/mm trên tính toán
_ H là khoảng di chuyển thủ công, (H = 30mm)
I là khoảng dịch chuyển thực tế Để kiểm tra các trục X, Y, Z, chúng tôi đã in thử một mẫu có kích thước 30x30x10 mm, sau đó tiến hành đo lại các kích thước và tính toán các thông số theo công thức đã nêu.
Lặp lại các bước canh chĩnh trên nhiều lần để có thể đạt giá trị chính xác nhất
Sau khi có các giá trị cần thiết, thiết lập lại các thông số trong các dòng lệnh sau:
#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT {400,400,400,80}.
Phần mềm CAM
Phần mềm CAM có chức năng cắt lớp mẫu 3D và tạo đường chạy nhựa, sau đó xuất ra file Gcode Trong số các phần mềm CAM được sử dụng cho máy in 3D, CURA là một trong những lựa chọn phổ biến CURA cung cấp nhiều thông số thiết lập và đường chạy nhựa, giúp tối ưu hóa chất lượng mẫu in.
Hình 5.37 Giao diện phần mềm Cura
Các thông số cơ bản khi thiết lập chế độ in bao gồm:
_ Machine setting: Cấu trúc bàn máy, định dạng Gcode
_ Basic setting: Chiều dày lớp in, tốc độ in, nhiệt độ in, phần tram điền đầy
Để đạt chất lượng in tối ưu, việc thiết lập các thông số in phù hợp với phần cứng máy là rất quan trọng Các thông số này ảnh hưởng lớn đến chất lượng mẫu in, bao gồm tốc độ in lớp thành, tốc độ in lớp phía trong, tốc độ chạy không, chiều dày lớp in, nhiệt độ gia nhiệt sợi nhựa và nhiệt độ in Thiết lập nhiều thông số sẽ giúp kiểm soát quá trình in một cách tối đa, từ đó cải thiện chất lượng mẫu in hiệu quả hơn.
Hình 5.38 Thông số in basic _ Layer height (mm): Bước lên theo trục z của lớp nhựa Min: 0.1 mm
_ Shell thickness (mm): Độ dày của lớp vỏ, là bội số của 0.4 mm (do đầu nhiệt có đường kính 0.4 mm)
Kỹ thuật retract cho phép ngắt vật liệu in khi đầu phun chuyển từ vị trí này sang vị trí khác Để thiết lập thông số retract, bạn chỉ cần nhấn vào để mở cửa sổ cài đặt.
_ Minimum travel (mm): Hành trình nhỏ nhất để retract
_ Combing type: None/All/No skin Chọn All
_ Minimal extrusion before retracting (mm): Chiều dài vật liệu tối thiểu được rút lên khi retract Đặt 0.02 mm
_ Z hop when retracting (mm): Khoảng nâng đầu phun khi retract Đặt bằng 0
_ Bottom/Top thickness (mm): Độ dày của lớp ngoài cùng bên dưới và trên, là bội số của layer height Khác với Shell thickness
_ Fill density (%): Phần trăm điền đầy lớp ruột của khối vật cần in 0% - rỗng hoàn toàn; 100% - đặc hoàn toàn
_ Perimeter before infill: Tạo đường bao trước khi chạy fill
Tốc độ in (mm/s) có thể thay đổi trong quá trình in, với giá trị lý tưởng nằm trong khoảng 40 đến 65 Nhiệt độ in (°C) phụ thuộc vào loại nhựa sử dụng; đối với nhựa PLA phổ biến, nhiệt độ phù hợp là 192°C.
_ Support type: Phần nhựa hỗ trợ chống đỡ cho các chi tiết nằm khoảng không _ Có 2 loại line (đường) và grid (lưới)
Hình 5.40 Thông số Support _ Overhang angle for support (deg): Góc của phần support
_ Fill amount (%): Độ đặc của lớp support, tương tự như fill
_ Distance X/Y (mm): Khoảng cách tối thiểu giữa 2 đường line support trong mặt phẳng Oxy
_ Distance Z (mm): Khoảng cách tối thiểu giữa 2 lớp support theo trục Z
Kiểu đường bao gắn kết với vật in là lớp hỗ trợ ban đầu giúp định vị lớp vật in đầu tiên trên bàn in Thông thường, lựa chọn Brim là phương pháp phổ biến để đảm bảo sự ổn định và độ bám dính tốt cho các mô hình in 3D.
Hình 5.41 Thông số kiểu chạy nhựa
_ Brim: Chỉ tạo các đường offset với biên dạng của phần đáy vật in Thông thường chọn từ 6 đến 10 lớp
_ Raft: Tạo 1 lớp hỗ trợ toàn bộ mặt đáy
_ Nhấn vào để hiện cửa sổ thiết lập thông số platform
_ Diameter (mm): Đường kính loại nhựa sử dụng in Xem thông số trên cuộn nhựa Nhựa PLA thường dùng là 1,75 mm
_ Flow (%): để 100% để đạt chất lượng in tốt nhất
Hình 5.42 Thông số in Advanced _ Nozzle size (mm): Đường kính đầu đùn nhựa Nhập 0.4
_ Retraction: Speed (mm/s) - tốc độ retract Đặt 45 Distance (mm) – khoảng rút nhựa khi retract Đặt 5
_ Initial layer thickness (mm): Độ dày lớp vật liệu in đầu tiên (lớp brim hoặc raft): đặt 0.2 hoặc 0.3
_ Initial layer line width (%): Bề rộng lớp vật liệu in đầu tiên, đặt 100%
_ Dual extrusion overlap (mm): Bề rộng lớp vật liệu in chồng lên nhau Đặt 0.15 _ Travel speed: Tốc độ giới hạn trên khi in Đặt 100 đối với nhựa PLA
_ Bottom layer speed: Tốc độ in lớp phía dưới Đặt 20 đến 30 Càng nhỏ in càng đẹp
_ Infill speed: Tốc độ fill, không cần đẹp, đặt 45 đến 55
_ Top/bottom speed: Tốc độ in các lớp phía dưới và trên, đặt 35 đến 45
_ Outer shell speed: Tốc độ in lớp vật liệu phía ngoài: cần đẹp, đặt 20 đến 30
_ Inner shell speed: Tốc độ in lớp vật liệu phía trong: tùy nhu cầu chất lượng bề mặt, đặt 20 đến 50
_ Cool: Minimal layer time (sec) – thời gian delay giữa 2 lớp in, đặt 5 đến 10 s Chọn enable cooling fan để bật quạt làm nguội nhanh vật liệu in
