BÀI TẬP

CHƯƠNG : Công nghệ đùn vật liệu nóng chảy FDM
Nội dung tính toán
1.Phần cấp liệu
2.Phần lưu lượng
của vật liệu đùn ra

3
Hệ thống cấp sợi là những trục quay có rãnh
để đẩy cưỡng bức sợi dây tới đầu đùn, lực
cưỡng bức này tạo ra áp suất đùn. Nếu lực
của trục tạo ra lớn vượt quá áp suất đùn sẽ
dẫn đến gẫy sợi ở hệ thống cấp liệu, giả sử
không có sự trượt xảy ra giữa vật liệu và trục
lăn
Vật liệu độ cứng càng cao thì càng khó đẩy
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn
Ta có áp suất tới hạn tác dụng lên sợi
dây
Trong đó:
E- modun đàn hồi của vật liệu đùn (N/m2)
df- đường kính của dây vật liệu (m)
Lf- chiều dài của sợi dây từ trục quay đến cửa vào
của đầu đùn (m)
Yardimci et al., 1997; Venkataraman et al., 2000b
1
2
1 - Trục quay/trục cấp
liệu
- Sợi nhựa
2
1
1. Phần cấp liệu

Lực cần thiết để đẩy dây là (lực này không được vượt quá lực tới hạn)
F=∆𝑃. 𝐴
Trong đó:
F- Lực cần thiết để đẩy sợi nhựa (N)
∆𝑃-độ sụt áp ở trong đầu đùn (N/m2)
A- diện tích mặt cắt ngang của đầu đùn, thường
bằng diện tích mặt cắt ngang của sợi nhựa (m2)
Mô men cần để quay trục
T=
𝑅𝑟
2
. 𝐹
T- Mô men cần để quay trục (Nm)
𝑅𝑟 − bán kính của trục quay (N)
2
3
4
Tính toán phần cấp liệu
Công suất của động cơ
Pmot=𝜔𝑟.T
Trong đó:
Pmot- công suất của 2 động cơ
(oat)
𝜔𝑟- tốc độ quay của trục (rad/s)
Khi trục bị mòn hoặc
khi độ sụt áp trong
đầu đùn tăng đột
ngột sẽ dẫn đến sự
trượt xảy ra giữa
dây vật liệu và trục
quay

Tốc độ cấp liệu phụ thuộc vào tốc độ quay của trục động cơ và bán kính trục quay :
v = 𝜔𝑟. 𝑅𝑟
Trong đó:
v-tốc độ cấp liệu (m/s)
𝜔𝑟- tốc độ quay của trục cấp liệu (rad/s)
𝑅𝑟-bán kính của trục quay (m)
Ta lại có mối quan hệ giữa tốc độ in và lưu lượng nhựa đùn ra ở đầu in
vprint=
𝑄
𝑊.𝐻
Trong đó:
Q- Lưu lượng của vật liệu lỏng đùn ra từ vòi phun (m3/s)
W-Bề rộng của đường in (m)
H- chiều dày một lớp in (m)
5
3
Thay đổi lưu
lượng bằng cách
thay đổi vận tốc
cấp liệu
Lưu lượng đầu vào của dòng chảy

6
2. Tính toán lưu lượng của vật liệu đùn ra
Lưu lượng của nhựa lỏng đùn ra tại đầu phun có tiết diện
tròn
Diện tích mặt cắt ngang của vật liệu in ra
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn
𝐴 =
𝑄
𝑣𝑝𝑟𝑖𝑛𝑡
Trong đó:

Độ sụt áp ở trong vòi phun

Chương : công nghệ SLA
•

Các thông số công nghệ
10
Cd- chiều sâu đóng rắn- Chiều sâu của một lớp nhựa được đóng rắn sau khi chiếu tia [mm]
Dp- độ sâu xuyên thấu của tia laser chiếu vào lớp nhựa đến khi giảm độ bức xạ là 1/e= khi nhựa đạt đến
tính chất yêu cầu [mm]
E- năng lượng là một hàm của tọa độ không gian [mJ/mm2]
Ec- Năng lượng tới hạn, tại đó nhựa bắt đầu đóng rắn[mJ/mm2]
Emax- Năng lượng tối đa của tia laser chiếu lên bề mặt của nhựa (tâm của tia laser) [mJ/mm2]
H (x, y, z) - bức xạ tại một điểm (công suất bức xạ/diện tích) tùy ý trong nhựa là đạo hàm theo thời gian
của năng lượng E(x,y,z) [W/mm2]
PL- công suất đầu ra của laser [W]
Vs- Tốc độ quét của tia laser
W0- bán kính của chùm tia laser hội tụ trên bề mặt nhựa [mm]
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn

11
Chiều sâu đóng rắn của lớp nhựa
Trên bề mặt của lớp nhựa, tại tâm
của tia laser, năng lượng bằng
Tốc độ quét của tia laser
1/12/2022
nam.lethibich@hust.edu.vn

12
Kiểu quét laser
Kiểu dệt
Weave
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn
Cd1 =Lw -1 (mil)

13
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn
Cd1 =Lw -1 (mil)

14
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn

15
1/12/2022 nam.lethibich@hust.edu.vn

http://www.3dsystems.ru/products/slaseries/sla250/products_sla_s
la250specs.asp.htm

Cd1=Lw-1=6-1=5mil=0.005in
Cd2=