Giáo án điện tử chuyên đề Công nghệ cơ khí 11 kết nối Bài 8: Đặc điểm của công nghệ in 3D

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI GIẢNG HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Hãy nhận xét cách thức tạo thành các cấu trúc trên?

KHỞI ĐỘNG

a: Hàng rào đá được xếp từ những viên đá và hình thành theo từng lớp.

b: Bức tường gạch được xây từ từng viên gạch theo từng lớp xếp chồng lên nhau.

c: Khối lắp ghép lego được tạo thành bằng cách xếp các miếng ghép lego lên nhau theo từng lớp.

BÀI 8: ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ IN 3D

HOẠT ĐỘNG NHÓM

Đọc và tự tìm hiểu nội dung Bài 8 SGK về: Đặc điểm và ứng dụng, cấu trúc chung và nguyên lí làm việc của máy in 3D.

NỘI DUNG BÀI HỌC

Đặc điểm và ứng dụng của công nghệ in 3D

Cấu trúc chung và nguyên lí làm việc của công nghệ in 3D

01

02

01

ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Em hãy so sánh đặc điểm của hai phương pháp tạo hình sản phẩm trên hình 8.2.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

1. Đặc điểm của công nghệ in 3D

Khái niệm: Công nghệ in 3D hoạt động theo nguyên lí bồi đắp vật liệu mà ở đó việc tạo vật thể sẽ được thực hiện theo kiểu đắp dần từng lớp nhờ chương trình điều khiển bằng máy tính.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

1. Đặc điểm của công nghệ in 3D

Ưu điểm

Tiết kiệm thời gian chế tạo sản phẩm

Tiết kiệm lượng nguyên vật liệu

Phát huy lợi thế với các kết cấu phức tạp

Sản phẩm có tính đa dạng, linh hoạt, đáp ứng nhu cầu của từng cá nhân

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

1. Đặc điểm của công nghệ in 3D

Nhược điểm

Hạn chế nguyên vật liệu (chủ yếu từ nhựa và kim loại)

Hạn chế về kích thước

Minh hoạ về công nghệ in 3D (0:00 - 1:00)

Phương pháp gia công cắt gọt

Tại sao công nghệ in 3D được gọi là công nghệ sản xuất “thân thiện” với môi trường?

Minh hoạ về các sản phẩm của công nghệ in 3D trong sản xuất và đời sống (1:05 – 4:34)

Qua sách báo và Internet, hãy tìm hiểu tiềm năng và thách thức của công nghệ in 3D trong sản xuất công nghệ.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

2. Ứng dụng

a) Trong sản xuất

Cho phép in các sản phẩm phức tạp, có cấu trúc đặc biệt, đặc biệt là những sản phẩm siêu nhẹ trong lĩnh vực vũ trụ, hàng không.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

2. Ứng dụng

a) Trong sản xuất

Hạn chế:

• Nguồn vật liệu đầu vào, độ chính xác của sản phẩm.
• Tính tự động hóa của quy trình chuẩn bị và kết thúc quá trình in còn chưa cao nên khó tích hợp vào hệ thống sản xuất tự động.

I. ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IN 3D

2. Ứng dụng

b) Trong các lĩnh vực đời sống

Tính linh hoạt và tính cá nhân hóa (thiết kế riêng theo yêu cầu người sử dụng)

Trả lời

• Tạo hình bằng phương pháp gia công cắt gọt là loại bỏ phần dư thừa từ phôi liệu ban đầu.
• Lãng phí lượng vật liệu (phôi) bị cắt gọt đi từ khối phôi liệu, ví dụ các lỗ, rãnh,…

Trả lời

• Tạo hình bằng phương pháp bồi đắp vật liệu từ không có gì tới một vật thể hoàn chỉnh.
• Do sản xuất bồi đắp nên gần như không lãng phí vật liệu vì đều được sử dụng cho vật thể, chỉ có một phần ít tồn dư vật liệu do tạo lớp nền hoặc phần đỡ phụ cho những chi tiết phức tạp.

02

CẤU TRÚC CHUNG VÀ NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA MÁY IN 3D

Quan sát hình 8.9

Hãy liệt kê các thành phần trong máy in 3D dạng FDM?

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

Máy in 3D FDM

Các em hãy đối chiếu và nhận diện được các thành phần của máy in 3D dạng FDM trên thực tế.

Hãy quan sát Hình 8.11 SGK và chỉ ra các bộ phận của máy, tên gọi và chức năng của các bộ phận đó.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

1. Kết cấu phần cứng

Cụm đầu in

Nhiệm vụ

Thành phần

Gia nhiệt và đùn nhựa nhiệt dẻo qua đầu in.

Bộ phận gia nhiệt (cấp nhiệt cho đầu in).

Cảm biến nhiệt (khống chế nhiệt độ đầu in theo nhiệt độ đã cài đặt).

Đầu in.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

1. Kết cấu phần cứng

Hệ thống chuyển động theo phương XY

Nhiệm vụ: di chuyển cụm đầu in theo đường in trên tiết diện của từng lớp in

Độ chính xác chuyển động theo trục X và Y ảnh hưởng tới độ chính xác của sản phẩm in.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

1. Kết cấu phần cứng

Bàn in và hệ thống chuyển động theo phương Z

Nhiệm vụ: bàn in có nhiệm vụ đỡ sản phẩm in. Đầu in sẽ đùn vật liệu in lên bàn in.

Độ chính xác của chuyển động phương Z ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm in.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

1. Kết cấu phần cứng

Bộ điều khiển

Nhiệm vụ: điều khiển các chuyển động trong máy in và các chức năng khác (gia nhiệt, kiểm soát nhiệt độ in theo chương trình .gcode được nạp vào bộ điều khiển).

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

1. Kết cấu phần cứng

Màn hình hiển thị LCD và đầu đọc thẻ nhớ

Nhiệm vụ: cho phép đọc và nạp trực tiếp tập tin .gcode vào bộ điều khiển để in sản phẩm mà không cần kết nối với máy tính.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

2. Phần mềm cho công nghệ in 3D

Phần mềm thiết kế mô hình 3D

Nhiệm vụ: xây dựng mô hình vật thể in và xuất ra định dạng chuẩn của công nghệ in 3D là “.stl”.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

2. Phần mềm cho công nghệ in 3D

Phần mềm thiết kế mô hình 3D

Nhiệm vụ: xây dựng mô hình vật thể in và xuất ra định dạng chuẩn của công nghệ in 3D là “.stl”.

II. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY IN 3D

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