Giáo án điện tử chuyên đề Công nghệ cơ khí 11 cánh diều Bài 9: Khái quát chung về công nghệ in 3D

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI!

KHỞI ĐỘNG

Hãy cho biết sản phẩm công nghệ ở hình 9.1 có thể được chế tạo bằng các phương pháp nào?

Hình 9.1. Mẫu làm răng giả

GỢI Ý

Quan sát hình 9.1 ta thấy:

• Sản phẩm được mô tả có thể được gia công bằng nhiều phương pháp gia công cơ khí khác nhau như: gia công đúc, gia công đùn ép, gia công bồi đắp…
• Để tiết kiệm chi phí và thời gian gia công phù hợp với vật liệu,… nên sử dụng phương pháp in 3D.
• Con người đóng vai trò thiết kế, lập trình, giám sát quá trình gia công mà không cần can thiệp trực tiếp vào quá trình gia công.

BÀI 9: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ IN 3D

NỘI DUNG BÀI HỌC

Đặc điểm của

công nghệ in 3D

01

Ứng dụng của công nghệ in 3D

02

Máy in 3D

03

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D

Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi:

Công nghệ in 3D là gì?

Công nghệ in 3D là công nghệ gia công bằng phương pháp bồi đắp dần từng lớp vật liệu để tạo ra vật thể ba chiều dưới sự kiểm soát của máy tính.

Nêu các đặc điểm cơ bản của công nghệ in 3D.

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI

ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D

• Tiết kiệm vật liệu gia công.
• Gia công được nhiều dạng vật liệu như: rắn, lỏng và bột.
• Sử dụng phương pháp bồi đắp vật liệu.
• Khả năng tuỳ chỉnh thiết kế linh hoạt.
• Thời gian chế tạo sản phẩm ngắn.
• Gia công được các chi tiết có hình thức phức tạp
• Chế tạo được các sản phẩm tạo thành từ nhiều chi tiết
• Độ chính xác và cơ tính của các sản phẩm còn bị hạn chế.

Làm việc cá nhân, nghiên cứu nội dung Em có biết (SGK – tr45) để tìm hiểu về ứng dụng rộng rãi của công nghệ in 3D trong các lĩnh vực khác nhau.

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Ứng dụng công nghệ in 3D trong cơ khí chế tạo

• Nêu các ứng dụng cơ bản của công nghệ in 3D trong cơ khí chế tạo.
• Lấy ví dụ minh hoạ.

Ứng dụng

• Công nghệ in 3D có thể được ứng dụng để chế tạo: các mẫu sản phẩm, các chi tiết máy, các bộ phận máy, …trong ngành cơ khí chế tạo.
• Các sản phẩm được chế tạo từ công nghệ in 3D trong ngành cơ khí chế tạo có thể là các sản phẩm có cấu trúc đơn giản hoặc cấu trúc phức tạp bị hạn chế trong các phương pháp gia công truyền thống.

Ví dụ

Tạo các linh kiện trong ngành hàng không vũ trụ, sản xuất ô tô

Hình 9.3. Mô phỏng chế tạo vỏ xe ô tô

bằng công nghệ in 3D

Ứng dụng công nghệ in 3D trong y tế

• Nêu các ứng dụng cơ bản của công nghệ in 3D trong y tế.
• Lấy ví dụ minh hoạ.

Ứng dụng

• Công nghệ in 3D có thể được ứng dụng để chế tạo: các bộ phận giả của cơ thể, các thiết bị y khoa,… trong ngành y tế.
• Các sản phẩm được chế tạo từ công nghệ in 3D trong ngành y tế có thể sao chép hình dạng và kích thước theo từng bệnh nhân với giá thành rẻ.

Ví dụ

Chế tạo các bộ phận thay thế trong phẫu thuật chấn thương chỉnh hình.

Hình 9.4. Mô phỏng chế tạo xương chậu bằng công nghệ in 3D

Ứng dụng công nghệ in 3D trong xây dựng

• Nêu các ứng dụng cơ bản của công nghệ in 3D trong xây dựng.
• Lấy ví dụ minh hoạ.

Ứng dụng

• Công nghệ in 3D có thể được ứng dụng để chế tạo: các mô hình, các hạng mục xây dựng dân dụng và công nghiệp,… trong ngành xây dựng.
• Các sản phẩm được chế tạo từ công nghệ in 3D trong ngành xây dựng có thể giúp giảm chi phí lao động, giảm chất thải xây dựng, hạn chế sự ảnh hưởng xấu từ môi trường đến công nhân.

Ví dụ

Chế tạo các công trình xây dựng bê tông hoặc kim loại.

Hình 9.5. Mô phỏng xây nhà bằng công nghệ in 3D

Ứng dụng công nghệ in 3D trong giáo dục

• Nêu các ứng dụng cơ bản của công nghệ in 3D trong giáo dục.
• Lấy ví dụ minh hoạ.

Ứng dụng

• Công nghệ in 3D có thể được ứng dụng để chế tạo: các mô hình giảng dạy, thực hành bài học,… trong ngành giáo dục.
• Các sản phẩm được chế tạo từ công nghệ in 3D trong nghành giáo dục có thể thúc đẩy khả năng sáng tạo và thử nghiệm các công nghệ mới cho người học cũng như hỗ trợ khả năng truyền đạt cho người dạy tốt hơn.

Ví dụ

Chế tạo các mô hình giảng dạy môn Sinh học, Hoa học, Vật lí,..

Hình 9.6. Mô hình giảng dạy bằng công nghệ in 3D

Ứng dụng công nghệ in 3D trong thời trang

• Nêu các ứng dụng cơ bản của công nghệ in 3D trong thời trang.
• Lấy ví dụ minh hoạ.

Ứng dụng

• Công nghệ in 3D có thể được ứng dụng để chế tạo: các mẫu thiết kế, các sản phẩm trình diễn, các sản phẩm dân dụng,... trong ngành thời trang.
• Các sản phẩm được chế tạo từ công nghệ in 3D trong ngành thời trang có thể thay đổi chất liệu, kích thước, hoạ tiết,… một cách linh hoạt.

Ví dụ

Chế tạo các sản phẩm may mặc mới trong lễ hội trình diễn thời trang.

Hình 9.7. Chế tạo giày bằng công nghệ in 3D

MÁY IN 3D

Quan sát hình 9.8 và nêu các bộ phận chính của máy in 3D

Hình 9.8. Cấu trúc máy in 3D

• Thân máy; 2. Hệ thống truyền động;

Phần cứng của máy in 3D gồm 4 bộ phận chính:

• Thân máy: đóng vai trò cố định, bảo vệ,… các bộ phận khác của máy và sản phẩm.
• Hệ thống truyền động: đóng vai trò dịch chuyển các cơ cấu, các bộ phận khác của máy.
• Thiết bị gia công: đóng vai trò tạo hình sản phẩm.
• Bộ điều khiển máy: đóng vai trò liên kết các chức năng hiện nhận, xử lí, truyền dữ liệu điều khiển,…

Quan sát hình 9.9 và nêu nguyên lí hoạt động của máy in 3D.

Hình 9.9. Nguyên lí làm việc của máy in 3D

Nguyên lí hoạt động chung của máy in 3D là:

--------------- Còn tiếp ---------------