Trong những năm gần đây, công nghệ in 3D đã trở thành một phần quan trọng trong sản xuất, thiết kế & sáng tạo. Từ tạo mẫu nhanh đến sản xuất linh kiện phức tạp, máy in 3D đang dần thay đổi cách con người tiếp cận quy trình chế tạo. Tuy nhiên, để vận hành hiệu quả thiết bị này, hiểu rõ cấu tạo máy in 3D có những bộ phận nào là vô cùng cần thiết. Trong bài viết hôm nay, hãy cùng myrobot.asia khám phá chi tiết từng thành phần của máy in 3D.
Tìm hiểu sơ lược về máy in 3D
Máy in 3D là thiết bị sử dụng công nghệ in theo lớp để tạo ra các vật thể 3 chiều từ mô hình kỹ thuật số. Khác với phương pháp gia công truyền thống như cắt, gọt, máy in 3D sẽ đắp từng lớp vật liệu để hình thành sản phẩm hoàn chỉnh.
Hiện nay, có rất nhiều công nghệ in 3D khác nhau như SLA, SLS, FDM,… nhưng phổ biến nhất vẫn là FDM (Fused Deposition Modeling). Trong bài viết hôm nay, myrobot.asia sẽ tập trung phân tích cấu tạo của máy in 3D theo công nghệ FDM.
Xem nhanh top 6 máy in 3D tốt được nhiều người tin dùng tại Myrobot
Cấu tạo máy in 3D có những bộ phận nào?
Một chiếc máy in 3D hoàn chỉnh thường bao gồm các bộ phận chính sau:
Khung máy (Frame)
Khung máy là bộ phận chịu lực chính, giúp giữ cố định các linh kiện, đảm bảo độ ổn định trong quá trình in, giảm rung lắc & giúp sản phẩm in chính xác hơn. Một khung máy chắc chắn góp phần cải thiện đáng kể chất lượng bản in.
Bộ phận đùn vật liệu (Extruder)
Là bộ phận quan trọng nhất trong cấu tạo máy in 3D, giúp kéo sợi nhựa từ cuộn & đẩy vật liệu vào đầu in. Extruder gồm 2 phần chính:
– Cold End: nơi kéo & dẫn sợi nhựa
– Hot End: nơi nung chảy nhựa trước khi in
Đầu in (Hotend/Nozzle)
Đầu in là nơi vật liệu được nung chảy & đùn ra để tạo hình. Đầu in gồm đầu phun (Nozzle), bộ gia nhiệt (Heater) & cảm biến nhiệt (Thermistor). Đây là bộ phận ảnh hưởng trực tiếp đến độ chi tiết, chất lượng sản phẩm.
Bàn in (Print Bed)
Đây là nơi vật thể được hình thành từng lớp, giúp giữ sản phẩm cố định trong quá trình in.
Hệ thống chuyển động (Motion System)
Hệ thống chuyển động giúp đầu in & bàn in di chuyển theo các trục X, Y, Z.
– Trục X, Y: điều khiển chuyển động ngang
– Trục Z: điều chỉnh chiều cao lớp in
Độ chính xác của hệ thống chuyển động quyết định độ mịn & độ chi tiết của sản phẩm.
Bo mạch điều khiển (Mainboard)
Bo mạch điều khiển là “bộ não trung tâm” của máy in 3D, đảm nhiệm nhiệm vụ nhận dữ liệu từ file in & điều khiển hoạt động của động cơ, quạt,… Bo mạch càng hiện đại, khả năng xử lý càng nhanh & ổn định.
Màn hình điều khiển (Display)
Màn hình giúp người dùng tương tác trực tiếp với máy in, cho phép cài đặt thông số in, theo dõi tiến trình & điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ in phù hợp.
Quạt làm mát (Cooling Fan)
Quạt làm mát giúp kiểm soát nhiệt độ trong quá trình in, đồng thời giúp nhựa đông cứng nhanh & tăng độ sắc nét cho chi tiết. Có 2 loại quạt làm mát phổ biến là quạt làm mát đầu in & quạt làm mát sản phẩm.
Nguồn điện (Power Supply)
Nguồn điện cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống, nguồn cấp cho máy in 3D thường là 12V/24V, đảm bảo máy hoạt động ổn định. Nguồn điện chất lượng kém có thể gây lỗi hoặc giảm tuổi thọ máy.
Cảm biến, phụ kiện hỗ trợ
Các dòng máy in 3D hiện đại trên thị trường được trang bị thêm nhiều cảm biến như cảm biến auto leveling (cân bàn tự động), cảm biến hết filament, cảm biến nhiệt giúp tăng độ chính xác & giảm lỗi khi in.
Nguyên lý hoạt động của máy in 3D
Máy in 3D hoạt động dựa trên nguyên lý đắp lớp vật liệu, nghĩa là tạo ra vật thể bằng cách xây dựng từng lớp mỏng chồng lên nhau cho đến khi hoàn chỉnh. Đây chính là điểm khác biệt lớn nhất so với phương pháp gia công truyền thống (cắt/gọt vật liệu). Dưới đây là quy trình hoạt động chi tiết của máy in 3D:
Thiết kế mô hình 3D
Tạo mô hình 3D trên các phần mềm thiết kế như AutoCAD, SolidWorks, Fusion 360,… Mô hình cần thể hiện đầy đủ hình dạng, kích thước của sản phẩm cần in.
Chuyển đổi sang định dạng in
Sau khi thiết kế, file sẽ được xuất sang các định dạng phổ biến như STL, OBJ. Đây là bước giúp máy in hiểu được cấu trúc hình học của vật thể cần in.
Cắt lớp mô hình
File 3D sẽ được đưa vào phần mềm slicing như Prusa Slicer, Cura để chia mô hình thành hàng trăm/hàng nghìn lớp mỏng & tạo ra mã lệnh G-code. G-code là tập hợp các lệnh điều khiển máy in (di chuyển đầu in, điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ in & lượng vật liệu đùn ra).
In từng lớp vật liệu
Đầu in di chuyển theo trục X & Y, bàn in (hoặc đầu in) di chuyển theo trục Z & nhựa nóng chảy được đùn ra qua Nozzle. Vật liệu sẽ được in theo từng lớp mỏng (từ 0.1 – 0.3mm). Sau khi một lớp hoàn thành, máy sẽ tiếp tục in lớp tiếp theo chồng lên trên.
Hoàn thiện sản phẩm
Sau khi in xong, gỡ vật thể khỏi bàn in, loại bỏ phần hỗ trợ (nếu có) & có thể xử lý thêm như mài, sơn, đánh bóng.
>>> Xem thêm: Công nghệ in 3D là gì? Tại sao là trợ thủ đắc lực trong đời sống hiện đại?
Qua bài viết trên, chắc hẳn bạn đã hiểu rõ cấu tạo máy in 3D có những bộ phận nào cũng như vai trò của từng thành phần trong quá trình vận hành.
MYROBOT - Chúng tôi là chuyên gia trong mảng sản xuất, cung cấp và phân phối các hệ thống thiết bị robot phục vụ công nghiệp...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.
Bài viết liên quan
Công nghệ in 3D là gì? Tại sao là trợ thủ đắc lực trong đời sống hiện đại?
Công nghệ in 3D đã & đang trở thành một trong những bước tiến đột [...]
Th4
Máy in 3D laser là gì? Công dụng của máy in 3D trong đời sống thực tế
Công nghệ sử dụng tia laser để tạo hình vật liệu đang dẫn đầu về [...]
Th4
Máy in 3D kim loại giá bao nhiêu? Cập nhật chi tiết & đầy đủ nhất
Máy in 3D kim loại hiện là công nghệ cốt lõi trong nhiều ngành công [...]
Th4
Đánh Giá Máy In 3D: Top Sản Phẩm Đáng Mua Nhất Hiện Nay
Công nghệ in 3D giờ đây đã len lỏi vào mọi ngóc ngách từ sản [...]
Th3
So sánh máy in 3D công nghiệp và máy in 3D tiêu chuẩn, tham khảo
So sánh máy in 3D công nghiệp và máy in 3D tiêu chuẩn sẽ giúp [...]
Th3
Cách lựa chọn máy in 3D công nghiệp hiệu quả
Máy in 3D công nghiệp đang trở thành công cụ không thể thiếu trong nhiều [...]
Th3