Giải chi tiết chuyên đề công nghệ cơ khí 11 cánh diều mới bài 10 Một số công nghệ tin 3D
Giải bài 10 Một số công nghệ tin 3D sách chuyên đề công nghệ cơ khí 11 cánh diều. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học.
KHỞI ĐỘNG
Câu hỏi: Hãy kể tên một số công nghệ in 3D mà em biết.
Hướng dẫn trả lời:
- Một số công nghệ in 3D mà em biết: công nghệ SLA, công nghệ SLS, công nghệ FDM.
1. Công nghê SLA
Câu hỏi 1: Quan sát hình 10.1 và nêu tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ SLA.
Hình 10.1. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động máy in 3D công nghệ SLA
Hướng dẫn trả lời:
Tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ SLA:
1. Vỏ máy.
2. Khung máy.
3. Thùng chứa.
4. Dao gạt.
5. Vật liệu lỏng.
6. Chi tiết.
7. Thiết bị phát laser.
8. Chùm tia laser.
9. Vít me nâng hạ.
10. Giá đỡ.
11. Bảng điều khiển.
12. Đế máy.
Câu hỏi 2: Trình bày quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ SLA.
Hướng dẫn trả lời:
- Quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ SLA:
- Đầu tiên giá đỡ (10) sẽ được nâng lên đến vị trí gia công (gần mặt trên của thùng chứa (3) nhất) nhờ vít me nâng hạ (9). Lúc này, thiết bị phát laser (7) sẽ phát ra chùm tia laser (8) với bước sóng phù hợp. Chùm tia laser làm đông cứng vật liệu dạng lỏng (5) thành dạng rắn theo hình dạng đã được lập trình. Sau khi gia công xong một lớp sản phẩm thì giá đỡ (10) được hạ xuống đến vị trí gia công lớp tiếp theo để dao gạt (4) di chuyển ngang và gạt đi lớp vật liệu thừa.
- Quá trình phát tia laser làm đông cứng lớp vật liệu được lặp lại đến khi hoàn thành đủ chiều cao của sản phẩm.
Câu hỏi 3: Nêu ứng dụng của công nghệ SLA.
Hướng dẫn trả lời:
- Ứng dụng của công nghệ SLA: sử dụng để gia công các chi tiết bằng nhựa có yêu cầu về độ chính xác, độ bóng bề mặt cao, các chi tiế có thành mỏng hoặc có mối ghép, yêu cầu về tính thẩm mĩ cao,...
2. Công nghệ FDM
Câu hỏi 1: Quan sát hình 10,3 và gọi tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ FDM.
Hình 10.3. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy in 3D công nghệ FDM
Hướng dẫn trả lời:
Tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ FDM:
1. Khung máy.
2. Chi tiết.
3. Đầu gia nhiệt.
4. Vít me di chuyển đầu đùn.
5. Con lăn.
6. Sợi vật liệu.
7. Đầu đùn.
8. Vitme nâng hạ.
9. Ống dẫn dây.
10. Cuộn cấp vật liệu.
11. Giá đỡ.
12. Bảng điều khiển.
13. Đế máy.
Câu hỏi 2: Trình bày quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ FDM.
Hướng dẫn trả lời:
- Quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ FDM:
- Đầu tiên giá đỡ (11) sẽ được nâng lên đến vị trí gia công nhờ vít me nâng hạ (8). Lúc này, đầu đùn (7) sẽ đùn sợi vật liệu (6) đã được nung nóng bởi đầu gia nhiệt (3) theo hình dạng đã lập trình trong mặt phẳng nằm ngang. Quá trình đùn sợi vật liệu (6) được thực hiện nhờ chuyển động quay tròn của con lăn (5). Sau khi kết thúc quá trình gia công một lớp sản phâm thì giá đỡ (11) được hạ xuống đến vị trí gia công lớp tiếp theo.
- Quá trình đùn vật liệu tạo ra lớp sản phẩm được lặp lại đến khi hoàn thành sản phẩm.
Câu hỏi 3: Công nghệ FDM được ứng dụng để tạo ra sản phẩm có đặc điểm gì?
Hướng dẫn trả lời:
- Công nghệ FDM được ứng dụng để tạo ra sản phẩm có đặc điểm: không yêu cầu chất lượng gia công cao, thời gian gia công ngắn...
3. CÔNG NGHỆ SLS
Câu hỏi 1: Quan sát hình 10.5 và gọi tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ SLS.
Hình 10.5. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động máy in 3D công nghệ SLS
Hướng dẫn trả lời:
Tên các bộ phận chính của máy in 3D công nghệ SLS:
1. Đế máy.
2. Vít me nâng hạ vật liệu.
3. Giá đỡ vật liệu.
4. Thùng chứa.
5. Vật liệu bột.
6. Trục rải vật liệu.
7. Chi tiết.
8. Vỏ máy.
9. Thiết bị phát laser.
10. Chùm tia laser.
11. Bảng điều khiển.
12. Giá đỡ chi tiết.
13. Vít me nâng hạ chi tiết.
Câu hỏi 2: Trình bày quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ SLA.
Hướng dẫn trả lời:
- Quá trình tạo ra sản phẩm của công nghệ SLA:
- Đầu tiên giá đỡ (10) sẽ được nâng lên đến vị trí gia công (gần mặt trên của thùng chứa (3) nhất) nhờ vít me nâng hạ (9). Lúc này, thiết bị phát laser (7) sẽ phát ra chùm tia laser (8) với bước sóng phù hợp. Chùm tia laser làm đông cứng vật liệu dạng lỏng (5) thành dạng rắn theo hình dạng đã được lập trình. Sau khi gia công xong một lớp sản phẩm thì giá đỡ (10) được hạ xuống đến vị trí gia công lớp tiếp theo để dao gạt (4) di chuyển ngang và gạt đi lớp vật liệu thừa.
- Quá trình phát tia laser làm đông cứng lớp vật liệu được lặp lại đến khi hoàn thành đủ chiều cao của sản phẩm.b
Câu hỏi 3: Nêu ứng dụng của công nghệ SLA.
Hướng dẫn trả lời:
- Ứng dụng của công nghệ SLA: sử dụng để gia công các chi tiết bằng nhựa có yêu cầu về độ chính xác, độ bóng bề mặt cao, các chi tiế có thành mỏng hoặc có mối ghép, yêu cầu về tính thẩm mĩ cao,...
Luyện tập
Câu hỏi: Tóm tắt các thông tin chính của các công nghệ gia công SLA, SLS và FDM theo bảng gợi ý sau:
Đặc điểm | Công nghệ | ||
SLA | FDM | SLS | |
Vật liệu gia công | ? | ? | ? |
Thiết bị gia công | ? | ? | ? |
Chất lượng bề mặt gia công | ? | ? | ? |
Ứng dụng | ? | ? | ? |
Hướng dẫn trả lời:
Đặc điểm | Công nghệ | ||
SLA | FDM | SLS | |
Vật liệu gia công | Dung dịch nhựa lỏng | Sợi nhựa, sợi sáp,... | Bột thủy tinh, bột gốm sứ, bột kim loại,... |
Thiết bị gia công | Thiết bị laser | Đầu đùn | Thiết bị phát laser |
| Chất lượng bề mặt gia công | Cao | Không yêu cầu cao | Cao |
Ứng dụng | Sử dụng để gia công các chi tiết bằng nhựa có yêu cầu về độ chính xác, độ bóng bề mặt cao, các chi tiế có thành mỏng hoặc có mối ghép, yêu cầu về tính thẩm mĩ cao,... | Công nghệ FDM được ứng dụng để tạo ra sản phẩm có đặc điểm: không yêu cầu chất lượng gia công cao, thời gian gia công ngắn... | Hầu hết các sản phẩm được chế tạo bởi công nghệ SLS là các sản phẩm thử nghiệm hoặc các sản phẩm thay thế, sửa chữa hoặc các sản phẩm được chế tạo theo yêu cầu riêng của khách hàng. |
VẬN DỤNG
Câu hỏi: Sưu tầm tranh ảnh một số sản phẩm được tạo ra bằng công nghệ in 3D và cho biết công nghệ in 3D nào tạo ra sản phẩm đó.
Hướng dẫn trả lời:
Công nghệ in SLA: thiết kế trang sức.
Công nghệ FDM: mô hình giải phẫu người.
