Nhằm phát triển công nghệ in 3D ứng dụng trong chế tạo khuôn tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu gồm 05 sinh viên Nguyễn Đăng Hoàn, Nguyễn Thành Long, Phạm Văn Minh, Vũ Tuấn Đức, Đỗ Hoàng Long (Khoa Cơ khí, Đại học Công nghiệp Hà Nội) dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Hoàng Tiến Dũng đã 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”.
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. (Ảnh: haui.edu.vn)
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)
Để thực hiện, nhóm tác giả đã đề ra 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%. Đồng thời, kết quả này 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)
Thành quả thu được đã giúp nhóm nghiên cứu được các chuyên gia 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, đề tài đã cho thấy những ưu nhược điểm của thiết bị, giúp hỗ trợ việc tìm kiếm phương pháp khắc phục và tiếp tục phát huy những ưu điểm trong việc tạo ra thiết bị hoàn hảo, hiện đại. Đồng thời, góp phần giảm thiểu sức lao động, giảm sai sót trong quá trình sản xuất, nâng cao năng suất sản xuất. Về ý nghĩa thực tiễn, đề tài của nhớm nghiên cứu đã giúp mở ra hướng phát triển thiết bị có khả nưng chế tạo với công nghệ trong nước nhưng có giá thành hợp lý. Góp phần giảm giá thành sản xuất của một sản phẩm, giảm thiểu sai sót về số lượng và chất lượng, tăng hiệu quả công việc với khả năng 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.
Quang Ngọc
