THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN 3D – FDM TỐC ĐỘ CAO

Tóm tắt

Bài báo trình bày về việc thiết kế và chế tạo máy in 3D – FDM tốc độ cao bằng hệ thống truyền động CoreXY và hệ thống điều khiển tối ưu tốc độ di chuyển của cụm đầu in trong không gian XY. Thiết kế nhằm tối ưu tốc độ và thời gian in khi sử dụng công nghệ in 3D trong quy trình tạo mẫu nhanh bằng nguyên lý bồi đắp vật liệu. Bài báo trình bày một cách cụ thể từ thiết kế cơ khí, điều khiển máy in 3D bằng hệ điều hành Raspberry Pi kiểm soát quá trình in bằng những thông số được căn chỉnh PID tự động và từ đó đem mẫu in đi kiểm nghiệm kích thước, chất lượng sản phẩm và độ bền kéo đối với từng loại nhựa. Bài báo sẽ dựa vào các nghiên cứu đã thực nghiệm để áp dụng hệ quả để nghiên cứu tìm ra những thông số in làm tăng chất lượng sản phẩm và tối ưu thời gian tạo mẫu với cơ cấu CoreXY để phát triển công nghệ tạo mẫu nhanh phục vụ trong học tập, cơ khí và y tế trong tương lai

Title

DESIGN AND FABRICATION OF A HIGH-SPEED FUSED DEPOSITION MODELING (FDM) 3D PRINTER

Abstract

This paper presents the design and fabrication of a high-speed 3D printer based on Fused Deposition Modeling (FDM) technology, utilizing a CoreXY motion system and an optimized control mechanism to enhance the printhead's movement within the XY plane. The design is focused on maximizing printing speed and minimizing production time in the context of rapid prototyping using additive manufacturing principles. The paper details the complete development process, including mechanical design and the integration of a Raspberry Pi-based operating system for printer control. The control system employs auto-tuned PID parameters to regulate motion precision, ensuring consistent print quality. Printed samples are evaluated for dimensional accuracy, surface quality, and tensile strength across different thermoplastic materials. Based on experimental results, the study identifies optimal printing parameters that improve product quality and reduce prototyping time using the CoreXY architecture. The findings aim to contribute to the advancement of rapid prototyping applications in education, mechanical engineering, and medical fields