Hầu hết các máy in 3D sử dụng một loại động cơ cụ thể để di chuyển đầu in. Chúng được gọi là động cơ bước vì chúng quay theo các bước xác định. Điều này cho phép kiểm soát cụ thể khoảng cách động cơ quay và do đó đầu in được di chuyển bao xa.
Động cơ bước hoạt động như thế nào?
Động cơ bước sử dụng một tập hợp các cuộn dây điện từ, khi các cuộn dây này được cấp điện, chúng sẽ hút một nam châm làm quay lõi động cơ. Bằng cách đồng bộ hóa thứ tự bật nam châm, bạn có thể kiểm soát tốc độ và khoảng cách chính xác của động cơ. Động cơ càng có nhiều cuộn dây điện từ thì càng có nhiều bước. Động cơ có nhiều bước cung cấp khả năng kiểm soát nhiều hơn đối với quãng đường quay của động cơ, cho phép tạo ra các chi tiết tốt hơn. Điều này có thể được tăng cường hơn nữa với microstepping, trong đó các cuộn dây được tích điện một phần để giữ nam châm ở giữa chúng.
Các loại động cơ bước là gì?
Nhìn chung, có ba loại động cơ bước được sử dụng trong máy in 3D. Mỗi loại cung cấp một lượng mô-men xoắn khác nhau, đó là lực quay. Động cơ có nhiều mô-men xoắn hơn có thể chống lại nhiều lực cản hơn so với động cơ có mô-men xoắn thấp. Các động cơ mô-men xoắn thấp thường cung cấp mô-men xoắn 20-25Ncm, động cơ mô-men xoắn tiêu chuẩn là 40-45Ncm và mô-men xoắn cao 50-55Ncm. Các động cơ mô-men xoắn thấp thường tương đối phẳng và cũng có thể được gọi là động cơ Pancake. Các động cơ mạnh hơn tương ứng lớn hơn.
Động cơ mô-men xoắn thấp thường được sử dụng cho các ứng dụng nhẹ như cấp nguồn cho máy đùn truyền động trực tiếp hoặc trong các máy in 3D di động đặc biệt nhỏ. Động cơ tiêu chuẩn được gọi là tiêu chuẩn vì chúng được sử dụng cho hầu hết các mục đích. Chúng có đủ sức mạnh để di chuyển một cách đáng tin cậy các thành phần tương đối nặng, như đầu in. Cuối cùng, động cơ mô-men xoắn cao được sử dụng để di chuyển các thành phần đặc biệt nặng. Ví dụ, chúng thường được tìm thấy trong các máy in lớn hơn di chuyển các giường in nặng. Do kích thước và trọng lượng của chúng, chúng hầu như không bao giờ được tìm thấy gắn vào các bộ phận chuyển động vì chúng có thể gây ra các vấn đề về động lượng.
Động cơ bước cung cấp năng lượng cho mọi chuyển động trong máy in 3D. Nguồn ảnh: Automate.org
Đó là phần giới thiệu nhanh về động cơ bước và chúng được sử dụng để làm gì. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy xem bài viết của chúng tôi về microstepping .
Đã được đăng vào 26/08/2019 @ 10:37
Nguyên lý in 3D và cách máy in 3D hoạt động
Bài viết nhằm phổ biến kiến thức về máy in 3D [3D Printer], nên mình sẽ cố gắng diễn giải thật đơn giản các thuật ngữ công nghệ in 3D cũng như cách máy in 3d hoạt động.
Xem thêm:
- Keo Dán Nhựa Dùng Cho Mô Hình In 3D
- Sơn và làm nhẵn bề mặt mẫu in 3D
Ai sáng tạo ra in 3D?
IN 3D được đề xuất đầu tiên bởi tiến sỹ Kodama năm 1980. Charles Hull trở thành người đầu tiên đăng ký thành công bản quyền IN 3D, và thành lập công ty in 3D danh tiếng Systems Corporation.
In 3D dù có tuổi đời hơn 3 thập kỷ, nhưng chỉ chính thức bùng nổ vào 2009, sau khi bản quyền in 3D FDM hết hạn!
Để biết về lịch sử sáng tạo và phát triển nên công nghệ in 3D, mời bạn đọc bài viết: Tóm tắt Lược sử in 3D trong 1 trang giấy.
In 3D là gì?
Bạn biết in giấy thông thường rồi đúng không?
Nó là in 2D. Tức là hình ảnh được hiển thị trên 1 trang giấy, tạm gọi là 1 lớp [layer].
Trong khi đó, in 3D là phương pháp phân tách mô hình 3D thành các lớp [layer] xếp chồng lên nhau.
Được thực hiện thông qua các máy in 3D chuyên dụng, còn những “lớp giấy” kia chính làm bằng chất liệu nhựa, resin, hoặc kim loại tùy theo từng loại công nghệ in3D riêng.
Như vậy, để in 3D, cần chuẩn bị những thứ sau:
- File thiết kế 3D
- Máy in 3D
- Mực in 3D
Sản phẩm in 3D ra sao?
in 3D là kỹ thuật gia công tạo mẫu nhanh, như vậy, sản phẩm tạo ra có thể cầm nắm được, thậm chí sử dụng được như một sản phẩm “thông thường”.
Mời các bạn xem một số sản phẩm được thực hiện bằng phương pháp in 3D
Công nghệ in 3D
Trên thế giới có rất nhiều công nghệ in 3D, từ đơn giản tới phực tạp, từ vật liệu nhựa cho tới kim loại, gốm, thủy tinh…
Tạm phân loại công nghệ in3D thành 3 nhóm chính:
Công nghệ FDM
FDM là công nghệ in 3D đơn giản và có giá thành rẻ nhất.
Cũng là công nghệ in trong hầu hết các máy in 3D trên thị trường.
Về cơ bản, máy in FDM sẽ nung nóng chảy và đùn sợi dây nhựa theo từng lớp một tạo thành mô hình.
- Ưu điểm: Công nghệ in3D FDM giá rẻ, dễ sử dụng. in được các mẫu khổng lồ!
- Nhược điểm: Độ mịn không cao, khó in các mẫu phức tạp
- Ứng dụng: FDM có tầm ứng dụng rất rọng, hầu như mọi lĩnh vực đều có thể áp dụng tốt!
Công nghệ Resin
Là tên gọi chung của một loạt công nghệ in 3D dựa trên loại mực in 3D resin lỏng.
Gồm có: công nghệ SLA, DLP và IN 3D liên tục.
- Ưu điểm: Công nghệ in3D RESIN cho ra sản phẩm có độ mịn cao nhất.
- Nhược điểm: Quy trình in resin phức tạp, chỉ nên dùng để in các mẫu bé và tinh xảo.
- Ứng dụng: Tạo mẫu 3D đồ trang sức, nha khoa, mô hình minature
Công nghệ SLS
SLS là công nghệ in sử dụng tia laser chiếu lên các lớp bột [kim loại hoặc polymer] làm chúng nóng chảy và kết dính với nhau tạo nên hình khối vật thể.
- Ưu điểm: Công nghệ in3D SLS không ngại vật thể có hình dáng phức tạp. Và là công nghệ in 3D màu full color hiệu quả nhất.
- Nhược điểm: Quy trình in SLS tốn kém và cần đầu tư nhiều thiết bị hỗ trợ.
- Ứng dụng: Tạo mẫu chi tiết máy, sa bàn, kiến trúc, in 3D tượng người
Hình ảnh so sánh độ mịn của các công nghệ in 3D: FDM vs RESIN vs SLS
Máy in 3D
Cấu tạo của máy in 3D
Bạn đã thấy một chiếc máy in 3D chưa?
Nó cũng chỉ là thiết bị cơ điện tử với cấu kiện cơ khí và các bo mạch chấp hành.
Vi xử lý máy in 3D nhận lệnh từ máy tính thông qua cáp USB, thẻ nhớ, Wifi,.. Nó trực tiếp điều khiển động cơ, đầu phun,… một cách tuần tự tạo ra các lớp in 3 chiều.
Mọi máy in 3D hoạt động theo nguyên lý đắp từng lớp vật liệu [layer by layer], có thể từ trên xuống hoặc từ dưới lên tùy theo công nghệ in 3D đang sử dụng.
Như đã trình bày ở trên, máy in 3D đắt hay rẻ, in ra mịn hay thô ráp,… là tùy thuộc vào công nghệ nó đang xài [FDM, RESIN, SLS, EBM, EBM, LOM, 3DP]
Mua máy in 3D ở đâu?
Máy in 3D có đủ loại từ bé cỡ thùng máy tính đến bự như một thùng xe tải!
Từ thô sơ tới cực kì phức tạp!
Tại Việt Nam, người ta chủ yếu sử dụng 3 dòng sản phẩm Máy in 3D mini, Máy in 3D resin và Máy in 3D khổ lớn
Các bạn có thể tự làm máy in theo hướng dẫn trên mạng hoặc mua máy bán sẵn trên thị trường.
Máy bán sẵn cũng có 2 loại:
Máy được hãng chuyên in 3D sản xuất:
Ưu điểm: Cứng cáp, dễ dùng, độ chính xác cao, bảo hành lâu dài.
Nhược điểm: Giá cao.
–Một số mẫu máy in của hãng chuyên sản xuất:
Máy được anh em đam mê tự chế, tự sản xuất
Ưu điểm: Dễ mua, dễ tiếp cận, giá rẻ, tùy biến cao.
Nhược điểm: Độ chính xác và cứng cáp khung máy tùy vào tay nghề người chế tạo-lắp ráp, phần mềm dùng mã nguồn mở nên thi thoảng phát sinh lỗi, chất lượng linh kiện thấp – không đồng bộ.
–Một số mẫu máy in tự làm [DIY]:
Xem Video In 3D Là Gì và máy in 3D giá rẻ hoạt động:
Nguồn: Blogin3D.com