Chế tạo thiết bị in 3D - hướng phát triển mới cho công nghệ khuôn mẫu Việt Nam

Nhóm 5 sinh viên Nguyễn Đăng Hoàn, Nguyễn Thành Long, Phạm Văn Minh, Vũ Tuấn Đức, Đỗ Hoàng Long cùng giảng viên hướng dẫn PGS. TS. Hoàng Tiến Dũng.

Công nghệ in 3D (còn được gọi là công nghệ sản xuất đắp dần) là một chuỗi kết hợp các công đoạn khác nhau để tạo ra một vật thể ba chiều từ vật mẫu thật được quét 3D hoặc mô hình kỹ thuật số, bằng cách đắp dần các lớp vật liệu theo từng lớp.

Khái niệm công nghệ in 3D. (Ảnh: haui.edu.vn)

Nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Cơ khí, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội gồm 05 sinh viên: Nguyễn Đăng Hoàn, Nguyễn Thành Long, Phạm Văn Minh, Vũ Tuấn Đức, Đỗ Hoàng Long dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Hoàng Tiến Dũng triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị in 3D (AM) tích hợp trên máy phay CNC nâng cao hiệu quả trong chế tạo khuôn ép nhựa” với 4 mục tiêu chính: Nghiên cứu công nghệ in 3D kim loại dựa trên phương pháp hàn GWAW trong môi trường khí bảo vệ; Nghiên cứu các đặc tính cơ bản của dòng máy CNC; Nghiên cứu phương pháp vận hành và điều khiển máy phay CNC; Nghiên cứu thiết kế và tích hợp thiết bị in 3D trên máy phay CNC để phục vụ gia công chi tiết và sửa chữa chi tiết khi hỏng.

Thông qua phương hướng giải quyết mục tiêu nghiên cứu, nhóm tác giả đã chế tạo thành công đầu in 3D tích hợp lên máy CNC, xây dựng thành công quy trình công nghệ chế tạo, sửa chữa khuôn ép nhựa ứng dụng công nghệ in 3D. So sánh với các phương pháp chế tạo truyền thống, mô hình thí nghiệm của nhóm nghiên cứu cho hiệu quả kinh tế về vật liệu gia công cũng như thời gian gia công giảm đến 60 – 70%. Kết quả nghiên cứu cũng mang đến hướng phát triển mới cho công nghệ khuôn mẫu Việt Nam và bắt kịp xu thế phát triển công nghệ in 3D trên thế giới.

Mô hình thí nghiệm. (Ảnh: haui.edu.vn)

Hiện nay, rất nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất đều cần đến khuôn mẫu. Có thể nói rằng chế tạo khuôn mẫu là ngành công nghiệp phụ trợ mang tính chất nền móng cho sự phát triển công nghiệp hiện đại. Kết quả nghiên cứu đề tài được Hội đồng đánh giá cao, có ý nghĩa quan trọng trong ngành công nghiệp khuôn mẫu của Việt Nam trong tương lai. Về ý nghĩa khoa học, cho thấy những ưu nhược điểm của thiết bị mà từ đó khắc phục những nhược điểm, phát huy những ưu điểm nhằm tạo ra một thiết bị hoàn hảo, hiện đại, tiết kiệm được công sức lao động, giảm sai sót trong quá trình sản xuất, nâng cao năng suất sản xuất. Về ý nghĩa thực tiễn, thiết kế được một thiết bị có khả năng chế tạo với công nghệ trong nước và có giá thành hợp lý. Qua đó, góp phần giảm giá thành sản xuất của một sản phẩm, tránh sai sót về số lượng, làm tăng hiệu quả công việc, tiết kiệm thời gian và công sức từ 60- 70 %.

Với những ý nghĩa quan trọng như trên, đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị in 3D (AM) tích hợp trên máy phay CNC nâng cao hiệu quả trong chế tạo khuôn ép nhựa” của nhóm sinh viên Khoa Cơ khí đã xuất sắc nhận được Giải Nhất cuộc thi Sinh viên Nghiên cứu khoa học lần thứ XIII của Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.