[Nghiên cứu Vỏ ] Độ chính xác mô hình hóa máy in 3D tăng gấp 10 lần nhờ sử dụng công tắc cảm ứng!

Bàn lục
Tại sao lại xảy ra các lỗi khi in 3D?
Nhu cầu về máy in 3D đang tăng lên.
Trong ngành công nghiệp sản xuất, giờ đây người ta có thể tạo ra các nguyên mẫu, các bộ phận tùy chỉnh và các sản phẩm khác với thiết kế phức tạp mà trước đây rất khó thực hiện bằng các phương pháp sản xuất truyền thống. Nhu cầu về máy in 3D dự kiến sẽ tiếp tục tăng trưởng khi chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác, bao gồm y tế, xây dựng, hàng không vũ trụ, giáo dục, thực phẩm và thời trang.
Mặt khác, đối với những người đang tham gia sản xuất bằng máy in 3D, các bạn có gặp phải những vấn đề sau đây không?
- Thường xuyên xảy ra lỗi trong quá trình mô hình hóa do độ chính xác không đủ .
- Thời gian sản xuất bị lãng phí và các hạn chót không được đáp ứng.
Bài viết này giới thiệu nhà sản xuất máy in 3D đã hiện thực hóa khả năng tạo mô hình độ chính xác cao bằng cách lắp đặt công tắc cảm ứng của METROL trên máy in 3D của họ.
Kết quả đáng ngạc nhiên là:
- Độ chính xác của mô hình tăng lên gấp 10 lần.
- Giảm 90% tỷ lệ lỗi của lớp đầu tiên nhờ tối ưu hóa thời gian tạo mô hình.
- Khả năng tái lập tăng lên 10 Hết giờ rồi!
Mời bạn đọc tiếp!
Những điều bạn học được từ bài viết này
- Vì sao máy in 3D lại tạo ra các lỗi đúc khuôn?
- Cách sử dụng công tắc cảm ứng để cải thiện các khuyết tật trong quá trình đúc.
- Cách sử dụng các công tắc hữu ích cho nhà thiết kế
[Giới thiệu người được phỏng vấn] Nhà sản xuất máy in 3D Nagoyakougei
Lần này chúng tôi đã phỏng vấn Công ty TNHH Nagoyakougei
Công ty này sản xuất máy in 3D và vận hành một doanh nghiệp sản xuất số lượng nhỏ các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng bằng máy in 3D.
Họ bắt đầu phát triển vào năm 2023, với tuyên bố: "Nếu các máy in 3D trên thị trường có quá nhiều vấn đề, hãy tự tạo ra máy in 3D lý tưởng của riêng mình."
Hiện tại, công ty đang thu hút sự chú ý với sản phẩm chủ lực của mình, máy in 3D "Senju" , máy in 3D thương mại đầu tiên tại Nhật Bản được trang bị bộ thay đổi đầu phun tự động.




Vấn đề quan trọng nhất trong quá trình phát triển máy in 3D là gì?
Đoạn văn này sẽ giải thích những thách thức mà Nagoyakougei phải đối mặt khi phát triển máy in 3D của mình và cách họ đã vượt qua chúng.
Vấn đề: 90% các lỗi đúc khuôn là do "đúc lớp đầu tiên kém chất lượng".
Nagoyakougei cho rằng 90% lỗi ở các máy in 3D thông thường là do "lỗi lớp đầu tiên do sự biến dạng của bàn sản xuất".
Nguyên nhân: Bàn đúc bị biến dạng không thể khắc phục.
Các tác động tiêu cực sau đây liên quan đến bàn đúc là nguyên nhân chính gây ra lỗi ở lớp đầu tiên.
• Sự giãn nở nhiệt
• Bàn có vết xước, vết bẩn và chỗ bị cong.
• Độ chính xác của hướng dẫn
Hiện tượng biến dạng mặt bàn như vậy thường được phát hiện bằng "cảm biến tiệm cận", nhưng đã có nhiều trường hợp độ chính xác đo không đủ để tránh lỗi lớp đầu tiên.


Máy in 3D đã cải thiện độ chính xác một cách đáng kể như thế nào?
Nagoyakougei đã phát triển một phương pháp đo lường và hiệu chỉnh độ biến dạng của bàn khuôn, yếu tố then chốt quyết định độ chính xác của quá trình đúc, với độ chính xác cực cao.
Giải pháp: Sử dụng công tắc cảm ứng độ chính xác cao thay vì cảm biến tiệm cận.
Để giải quyết vấn đề này, "các công tắc cảm ứng loại tiếp xúc độ chính xác cao" đã được sử dụng thay thế cho các cảm biến tiệm cận không chính xác.
Bằng cách sử dụng công tắc cảm ứng kiểu tiếp xúc để đo chính xác độ biến dạng của bàn ép khuôn, điều mà cảm biến tiệm cận không thể phát hiện, họ đã thành công trong việc khắc phục sự biến dạng của bàn ép khuôn gây ra lỗi ép khuôn ở lớp đầu tiên.

Cách khắc phục hiện tượng méo tiếng bằng cách sử dụng công Công tắc cảm ứng
Quy trình hiệu chỉnh sự biến dạng của bàn mô hình bằng các công tắc cảm ứng như sau:
1. Đo tọa độ của nhiều vị trí trên bàn bằng công tắc cảm ứng.
2. Gửi dữ liệu đo lường đến bộ điều khiển
3. Xác định độ biến dạng của bàn dựa trên dữ liệu đo lường
4. Sau khi đo đạc, vòi phun và công tắc cảm ứng được thay đổi bằng hệ thống thay dụng cụ tự động, và quá trình tạo hình bắt đầu đồng thời với việc điều chỉnh chiều cao bàn.

[Video giải thích] Phương pháp đo bàn đúc bằng công tắc cảm ứng
Hãy xem video bên dưới để biết cách đo chiều cao của bàn làm mô hình bằng công tắc cảm ứng.
Bằng cách phát hiện nhiều điểm trên mặt bàn bằng các công tắc cảm ứng, người ta có thể xác định được sự biến dạng của toàn bộ bề mặt bàn.
[Hình ảnh] Màn hình phần mềm hiển thị độ biến dạng đo được của bàn đúc
Sự biến dạng của bàn mô hình được đo bằng công tắc cảm ứng được thể hiện bằng bản đồ độ cao như hình bên dưới.
Bằng cách khắc phục sự biến dạng này trong quá trình tạo hình lớp đầu tiên, giờ đây có thể ngăn ngừa được "lỗi tạo hình lớp đầu tiên".

3 lý do tại sao công tắc cảm ứng được lựa chọn cho máy in 3D
Mặc dù có những sản phẩm tương tự trong danh sách rút gọn, Nagoyakogei đã không ngần ngại lựa chọn các sản phẩm METROL .
Có ba lý do cho điều này.
- METROL có lịch sử sử dụng thành công vượt trội tại Nhật Bản và quốc tế, cùng với thương hiệu mạnh mẽ mang lại sự an tâm cho người dùng.
- So với các cảm biến laser đắt tiền, v.v., chúng tiết kiệm chi phí hơn.
- Dịch vụ hậu mãi đáng tin cậy nhờ sản phẩm được sản xuất tại Nhật Bản.

Kết quả thử nghiệm của Senju, một máy in 3D được trang bị công tắc cảm ứng, là gì?
Việc sử dụng cảm biến chạm đã tạo ra những hiệu quả sau so với các cảm biến tiệm cận được sử dụng truyền thống.
Kết quả: Cho phép đo độ biến dạng của bàn đúc với độ chính xác cao hơn gấp 10 lần (50 μm → 5 μm)
Thông thường, thông số kỹ thuật của cảm biến trên thị trường máy in 3D quy định độ chính xác là 0,05mm (50μm), nhưng cảm biến "Senju" của Nagoyakogei hiện có thể đo với độ chính xác gấp 10 lần con số đó. Việc đo lặp lại này cho phép tạo ra các mô hình có độ chính xác cao.

Chất lượng khuôn đúc được cải thiện đáng kể.
Việc tạo mô hình Độ chính xác cao được thực hiện nhờ kiểm soát khoảng cách giữa bàn tạo mô hình và vòi phun với các giá trị chính xác nhất có thể.
Máy Senju được trang bị chức năng thay đổi dụng cụ tự động, tự động thay đổi vòi phun.
Ưu điểm lớn nhất là đường kính vòi phun có thể được thay đổi tự do để tăng phạm vi khả năng tái tạo mô hình và tốc độ tạo mô hình kích thước lớn.




Tỷ lệ hỏng hóc của lớp đầu tiên đã giảm đáng kể!
Tỷ lệ sử dụng và năng suất máy in 3D đã được cải thiện.
Việc sử dụng công tắc cảm ứng đã dẫn đến những hiệu quả sau đây.
- Tỷ lệ hỏng hóc giảm đáng kể ở lớp đầu tiên.
- Nhờ sử dụng các công tắc cảm ứng, việc tạo mô hình kích thước lớn hơn 350mm² , điều mà trước đây chỉ có thể thực hiện được với các máy in đắt tiền, giờ đây đã trở nên khả thi với chi phí thấp và độ chính xác cao. Chi phí đã giảm xuống còn khoảng một nửa so với các máy in thông thường.
- Việc đúc khuôn nhanh chóng giờ đây đã khả thi. Số lượng các thao tác thiết lập, chẳng hạn như vệ sinh bàn sản xuất và làm nóng lại thiết bị, mất khoảng 10 đến 20 phút khi bắt đầu lại , đã giảm đáng kể.
- Việc điều chỉnh độ cao của vòi phun và bàn làm việc, trước đây được thực hiện mỗi tuần một lần, nay được thực hiện sáu tháng một lần, giúp tạo ra các vật thể mô hình ổn định .
Tầm nhìn tương lai của nhà sản xuất máy in 3D Nagoyakougei
Chúng tôi muốn chế tạo một "máy công cụ" có thể sản xuất hàng loạt, chứ không phải một máy in 3D chỉ tạo ra các nguyên mẫu.
Hỏi: Ông/Bà có tầm nhìn như thế nào về sự phát triển của máy in 3D trong tương lai?

Giám đốc kỹ thuật Nagoyakougei, Wakimoto:
Chúng tôi muốn tạo ra một cỗ máy công cụ trong mơ, được trang bị những công cụ đáp ứng nhu cầu không chỉ của ngành sản xuất mà còn cả ngành thực phẩm, y tế, nông nghiệp, dịch vụ và nhiều ngành khác. Đó là ý tưởng đằng sau khái niệm "Senju", có nghĩa là ngàn bàn tay.
Hiện nay, chúng tôi nhận được lời đề nghị hợp tác từ những công ty lớn đến mức đáng ngạc nhiên, và đôi khi có quá nhiều người đến nhà máy của chúng tôi đến nỗi chúng tôi không thể chứa hết được.
Tôi cảm nhận được sự quan tâm mạnh mẽ của xã hội đối với máy in 3D.
Tôi muốn đóng góp vào việc khôi phục vị thế cường quốc công nghệ của Nhật Bản bằng máy in 3D do Nhật Bản sản xuất.
Tổng giám đốc Nagoyakougei , Bộ phận Okada AM
Nhìn vào thị trường, máy in 3D chủ yếu là sản phẩm nhập khẩu.
Hiện tại chỉ có một vài thiết bị của các nhà sản xuất Nhật Bản là có thể sử dụng một cách an tâm, bao gồm cả dịch vụ hỗ trợ.
Chúng tôi bắt đầu quá trình phát triển với mong muốn thách thức hiện trạng này.
Nếu có một máy in 3D do Nhật Bản sản xuất có thể thúc đẩy ngành công nghiệp sáng tạo của Nhật Bản, thì ngành sản xuất của Nhật Bản có thể giữ được tính độc đáo và công nghệ tiên tiến hơn bao giờ hết.
Chúng tôi sẽ tiếp tục nỗ lực để đạt được hiệu suất và chất lượng cao hơn nữa với mục tiêu đóng góp vào ngành công nghiệp sản xuất của Nhật Bản.
Chúng tôi hy vọng Metrol Sensors sẽ phục vụ tốt cho Nagoya Kogei trong quá trình phát triển không ngừng của quý công ty. Xin chân thành cảm ơn.
Cuộc phỏng vấn được thực hiện với sự hỗ trợ của công ty Nagoyakougei.

Để biết chi tiết sản phẩm
Công tắc cảm ứng dòng CS nhỏ gọn, giá thành thấp
Dòng công tắc cảm ứng giá rẻ.
Thiết kế mỏng từ M5 đến M10, độ lặp lại 5μm, chi phí thấp.
Có rất nhiều biến thể của các thành phần đo lường để phù hợp với ứng dụng của bạn.
Công tắc cảm ứng Độ chính xác cao Dòng MT
Dòng MT là mẫu công tắc cảm ứng cao cấp nhất với độ lặp lại 0,5μm, được phát triển совместно với Tập đoàn Toyota Motor.
Nhiều ứng dụng trong cơ chế phát hiện các thay đổi nhỏ và biến đổi nhiệt.


![Nhấp vào đây để mua [MISUMI]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2024/07/627b62437b4890a1e16ee9d7eb356157-800x530.png)
![Nhấp vào đây để mua [ TRANG WEB METROL EC ]](https://metrol-sensor.com/wp-content/uploads/2024/07/logo.png)