Thiết kế và chế tạo đầu in dùng trục vít đùn nhựa ứng dụng trong in 3D FDM
Tóm tắt: 92
| 
PDF: 63 
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Author
Từ khóa:
3D FDM
đầu in 3D
vật liệu in 3D
trục vít đùn
Tóm tắt
Bài báo trình bày việc thiết kế và chế tạo một đầu in dựa trên cơ chế đùn nhựa bằng trục vít ứng dụng khi in 3D FDM. Thiết kế nhằm tăng áp lực đùn nhựa phù hợp cho việc in ra sợi nhựa có đường kính từ mm. Thiết kế sử dụng một động cơ bước giảm tốc nối với trục vít đùn. Ống dẫn nhựa được gia nhiệt bằng bộ gia nhiệt điện trở. Đầu in chế tạo khi thực nghiệm có khả năng đùn nhựa với đường kính lỗ thoát nhựa nhỏ đến 0,1mm. Bài báo được trình bày từ lý thuyết tính toán đến chế tạo một cách chi tiết giúp các nhà thiết kế có thể áp dụng cho các ứng dụng khác có dùng vít đùn. Dựa vào đầu in đã thiết kế, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục xem xét ảnh hưởng của các yếu tố vận hành đầu in đến kích thước, độ ổn định sợi nhựa được in ra và thực nghiệm kết nối đầu in với cơ cấu di chuyển trên máy in 3D FDM trong thời gian tới.
Tài liệu tham khảo
-
[1] G. I. Gibson, Additive manufacturing technologies 3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing. Springer, 2015.
[2] Bourell et al., "Materials for additive manufacturing", CIRP annals, vol. 66, no. 2, pp. 659-681, 2017. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2017.05.009
[3] Huang, M. C. Leu, J. Mazumder, and A. Donmez, "Additive manufacturing: current state, future potential, gaps and needs, and recommendations", Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol. 137, no.1, pp. 014001, 2015. https://doi.org/10.1115/1.4028725
[4] Guo and M. C. Leu, "Additive manufacturing: technology, applications and research needs", Frontiers of mechanical engineering, vol. 8, pp. 215-243, 2013. https://doi.org/10.1007/s11465-013-0248-8
[5] Blakey-Milner et al., "Metal additive manufacturing in aerospace: A review", Materials & Design, vol. 209, pp. 110008, 2021. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110008
[6] C. Vasco, "Additive manufacturing for the automotive industry", Handbooks in Additive Manufacturing, pp. 505-530, 2021. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818411-0.00010-0
[7] Singh and S. Ramakrishna, "Biomedical applications of additive manufacturing: present and future", Current opinion in biomedical engineering, vol. 2, pp. 105-115, 2017. https://doi.org/10.1016/j.cobme.2017.05.006
[8] I. Lipton, M. Cutler, F. Nigl, D. Cohen, and H. Lipson, "Additive manufacturing for the food industry", Trends in food science & technology, vol. 43, no. 1, pp. 114-123, 2015. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.02.004
[9] V. Wong and A. Hernandez, "A review of additive manufacturing", international scholarly research notices, 2012. https://doi.org/10.5402/2012/208760
[10] MatterHackers, "3D Printers", com, Oct. 21, 2022. [Online]. Available: https://www.matterhackers.com/store/c/3d-printers/fdm-3d-printers [Accessed Feb. 25, 2024].
[11] 3D Printers online store, "I3 3D PRINTERS", com, May 8, 2023. [Online]. Available: https://www.3dprintersonlinestore.com/i3-3d-printers [Accessed Feb. 25, 2024].
[12] Rane and M. Strano, "A comprehensive review of extrusion-based additive manufacturing processes for rapid production of metallic and ceramic parts", Advances in Manufacturing, vol. 7, pp. 155-173, 2019. https://doi.org/10.1007/s40436-019-00253-6
[13] Singh, S. Singh, and K. Mankotia, "Development of ABS based wire as feedstock filament of FDM for industrial applications", Rapid Prototyping Journal, vol. 22, no. 2, pp. 300-310, 2016. https://doi.org/10.1108/RPJ-07-2014-0086
[14] M. Chacón, M. A. Caminero, E. García-Plaza, and P. J. Núnez, "Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection", Materials & Design, vol. 124, pp. 143-157, 2017. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.03.065
[15] R. Khosravani, M. R. Ayatollahi, and T. Reinicke, "Effects of post-processing techniques on the mechanical characterization of additively manufactured parts", Journal of Manufacturing Processes, vol. 107, pp. 98-114, 2023. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.10.01
[16] Wang et al., "Preparation of short CF/GF reinforced PEEK composite filaments and their comprehensive properties evaluation for FDM-3D printing", Composites Part B: Engineering, vol. 198, pp. 108175, 2020. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.108175
[17] Wickramasinghe, T. Do, and P. Tran, "FDM-based 3D printing of polymer and associated composite: A review on mechanical properties, defects and treatments", Polymers, vol. 12, no. 7, pp. 1529, 2020. https://doi.org/10.3390/polym12071529
[18] Bochnia, M. Blasiak, and T. Kozior, "A comparative study of the mechanical properties of FDM 3D prints made of PLA and carbon fiber-reinforced PLA for thin-walled applications", Materials, vol. 14, no. 22, pp. 7062, 2021. https://doi.org/10.3390/ma14227062
[19] Tambrallimath et al., "Mechanical properties of PC-ABS-based graphene-reinforced polymer nanocomposites fabricated by FDM process", Polymers, vol. 13, no. 17, pp. 2951, 2021. https://doi.org/10.3390/polym13172951
[20] J. Crawford and P. J. Martin, Plastics engineering. Butterworth-Heinemann, 2020.
[21] I. Chung, Extrusion of polymers: theory & practice. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG, 2019.
[22] H. Lienhard, A heat transfer textbook. Phlogistron, 2005.
[23] Bejan and A. D. Kraus, Heat transfer handbook. John Wiley & Sons, 2003.
[24] L. Blaine, "Thermal applications note", Polymer Heats of Fusion, 2002.
[25] Matweb, "Overview of materials for Nylon 12", com, Oct. 30, 2023. [Online]. Available: https://www.matweb.com/search/
DataSheet.aspx?-MatGUID=0e37a459c4eb452faa9d92659f9a0ccc [Accessed Feb. 27, 2024].
[26] Shenzhen Esun Industrial Co., "Filaments", Esun3d.com, Jan. 18, 2024. [Online]. Available: https://www.esun3d.com/filaments/ [Accessed Feb. 27, 2024].
[27] K. Bayoro, H. Groepenhoff, D. Hoolihan, E. A. Rose, M. J. Pedro, and A. D. Waldmann, "Impact of parylene coating on heating performance of intravenous fluid warmer: a bench study". BMC anesthesiology, vol. 22, no. 1, pp. 44, 2022. https://doi.org/10.1186/s12871-022-01585-w
[28] Stepperonline, "Nema 17 Stepper Motor", omc-stepperonline.com, Jan. 20, 2023. [Online]. Available: https://www.omc-stepperonline.com/nema-17-stepper-motor-bipolar-l-48mm-w-gear-ratio-14-1-planetary-gearbox-17hs19-1684s-pg14?search=17HS19-1684S-PG14 [Accessed Feb. 27, 2024].
[29] M. J. Netto, H. T. Idogava, L. E. F. Santos, Z. d. C. Silveira, P. Romio, and J. L. Alves, "Screw-assisted 3D printing with granulated materials: A systematic review", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 115, pp. 2711-2727, 2021. https://doi.org/10.1007/s00170-021-07365-z
[30] J. Boniatti et al., "Direct powder extrusion 3d printing of praziquantel to overcome neglected disease formulation challenges in paediatric populations", Pharmaceutics, vol. 13, no. 8, pp. 1114, 2021. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13081114
Xem thêm
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
Đã Xuất bản
Jul 31, 2024
Download
Cách trích dẫn
Trần Minh Sang, Phạm Nguyễn Quốc Huy, Trần Ngọc Hải, Nguyễn Phạm Thế Nhân, và Hoàng Văn Thạnh. “Thiết Kế Và Chế tạo đầu in dùng trục vít đùn nhựa ứng dụng Trong in 3D FDM”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 22, số p.h 7, Tháng Bảy 2024, tr 50-55, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/9098.
