Sửa chữa Robot đồ chơi công nghệ
Sửa chữa Robot dân dụng

Sản xuất hàng loạt sản phẩm tiêu dùng với sợi in 3D linh hoạt có khả thi không?

Đăng lúc: Thứ năm - 02/11/2017 10:25 - Người đăng bài viết: SuperG
Sản xuất hàng loạt sản phẩm tiêu dùng với sợi in 3D linh hoạt có khả thi không?

Sản xuất hàng loạt sản phẩm tiêu dùng với sợi in 3D linh hoạt có khả thi không?

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Michigan đã tiến hành một nghiên cứu về chi phí của hàng tiêu dùng sử dụng in 3D dùng sợi in mềm. Họ in 20 sản phẩm bằng sợi flexible NinjaFlex, sau đó phân tích tổng chi phí và tính khả thi về mặt kỹ thuật của các mặt hàng sử dụng in 3D.

Các sợi filament linh hoạt đã mở ra một thế giới cơ hội cho người sử dụng máy in 3D, các nhà sản xuất có thể dễ dàng tạo ra các mặt hàng in 3D cao cấp cho một loạt các ứng dụng thực tế: các bộ phận cơ khí, phần mềm, và thậm chí cả lốp xe RC.

Nhưng liệu các vật thể được làm từ sợi filament 3D mềm dẻo và các vật liệu đúc sẵn, thực sự hiệu quả? Hơn nữa có xứng đáng với chi phí không? Đó là hai câu hỏi gây hứng thú cho Aubrey L. Woern và Joshua M. Pearce, hai nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Michigan, người vừa mới tiến hành một nghiên cứu về hiệu quả của các vật thể chức năng được làm từ sợi filament mềm dẻo.

Nghiên cứu sâu rộng của họ liên quan đến việc in và thử nghiệm 3D của 20 đối tượng người tiêu dùng thông thường, tất cả đều được làm từ vật liệu linh hoạt và có thể được tái chế bằng cách sử dụng máy in phổ biến NinjaFlex 3D. Ngoài việc nhìn thấy mỗi vật thể in 3D được thực hiện như thế nào trong nhiệm vụ được chỉ định của nó, các nhà nghiên cứu đã cố gắng tìm hiểu xem chi phí hiệu quả như thế nào đối với in 3D so với việc mua nó từ siêu thị.

Woern và Pearce giải thích: "Các sản phẩm in 3D được định lượng bằng thời gian in, sử dụng năng lượng điện và tiêu thụ sợi theo khối lượng để xác định chi phí chế tạo với một máy in RepRap 3D thương mại. "Các bộ phận in đã được kiểm tra và khi cần thiết kiểm tra cho ứng dụng mục tiêu của họ để đảm bảo tính khả thi về mặt kỹ thuật."

Để kiểm tra, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một máy in Lulzbot Mini FDM 3D với một hotend FlexyStruder . Thiết bị này được chọn không phải vì nó là sản phẩm tốt nhất, nhưng vì nó là sự lựa chọn đầu tư hợp lý cho người tiêu dùng không chuyên nghiệp trung bình.

Đối với hàng tiêu dùng in 3D, các nhà nghiên cứu đã lựa chọn một loạt các đối tượng bao gồm phụ tùng ôtô, hàng gia dụng, và một vài mặt hàng mặc và phụ kiện. Tất cả các vật thể đơn giản này có thể được in trên Mini Lulzbot ở độ cao từ 200 đến 400 micron và được lựa chọn dựa trên chức năng, khả năng in (kích thước, hình dạng) và độ cứng của chúng là 85 Shore A để phù hợp dây chuyền in NinjaFlex 3D được lựa chọn .

Một đối tượng in 3D được phân tích là da bọc cho máy ảnh GoPro

Một khi tất cả các vật thể này đã được in 3D trên Lulzbot Mini, nhiệm vụ đầu tiên của các nhà nghiên cứu là đánh giá chất lượng của chúng. May mắn cho những người sử dụng máy in 3D ở khắp mọi nơi, bộ đôi của Michigan Tech đã hài lòng với những phát hiện của họ, báo cáo rằng các vật thể in 3D "vừa có chức năng và thẩm mỹ vừa chấp nhận" khi in với các cài đặt máy in thích hợp cho các ứng dụng tương ứng.

Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc tiết kiệm chi phí liên quan đến việc in 3D các mặt hàng tiêu dùng này là đáng kể.

Woern và Pearce nhận thấy rằng sợi filament mềm dẻo thương mại "khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật để cung cấp phương tiện phân phối các sản phẩm linh hoạt ở quy mô gia đình", báo cáo mức tiết kiệm 75% so với các sản phẩm tương đương thương mại "ít tốn kém nhất" và một sản phẩm khổng lồ 92% khi so sánh với "sản phẩm giá cao trên thị trường".

Đó là một quảng cáo khổng lồ cho các sợi filament 3D linh hoạt ngay tại đó, nhưng các nhà nghiên cứu của Michigan Tech thậm chí còn tính toán được giá trị của nó như thế nào đối với người tiêu dùng để đầu tư vào thiết bị in 3D của họ dựa trên những phát hiện này.

Máy in Lulzbot Mini 3D được chọn cho nghiên cứu vì tính khả dụng của nó

Theo nghiên cứu in 3D toàn diện, việc sử dụng máy ép viên dạng viên và viên TPU (chứ không phải là ống cuộn dây filament) cho phép người sử dụng tiết kiệm tới 93% so với hàng hoá sẵn có, một cải tiến nhỏ, nhưng có thể là đáng kể về lâu dài.

Thậm chí ấn tượng hơn nữa là các tính toán của các nhà nghiên cứu đối với sợi tái chế. Họ ước tính rằng bằng cách sử dụng sợi tái chế TPE được tái chế bằng máy tái chế sợi filament Recyclebot, người dùng máy in 3D có thể tiết kiệm được chi phí 99% so với việc mua các mặt hàng ngoài cũng như làm tốt cho môi trường nơi họ ở.

Suy nghĩ về việc đi mua sắm để mua hộp đựng iPhone, miếng đệm chống dầu, hoặc công cụ cầm tay ergonomic? Có lẽ đầu tư vào máy in 3D và máy đùn sợi tái chế sẽ là một cược tốt hơn.

Mặc dù con số ấn tượng, Woern và Pearce đưa ra một vài lời cảnh báo về những phát hiện của họ. Một trong số họ nói rằng các tác phẩm của các thiết kế in 3D được làm bằng dây tóc mềm vẫn còn tương đối nhỏ, có nghĩa là có một số hạn chế các đối tượng chức năng mà họ có thể thử in 3D.

Họ cũng lưu ý rằng giá thị trường được sử dụng trong nghiên cứu này có thể dao động. Tuy nhiên, những thay đổi về giá cả này cuối cùng sẽ khiến cho việc in 3D trở nên hiệu quả hơn với giá cả của thiết bị in 3D và dây tóc mềm dẻo có khả năng giảm đáng kể khi sự cạnh tranh gia tăng.

Các nhà nghiên cứu kết luận: "Nghiên cứu này cho thấy sợi dây chuyền NinjaFlex thậm chí còn ở mức giá cao có thể khả thi về mặt kinh tế và dường như là khả thi về mặt kỹ thuật để cung cấp một phương tiện phân phối các sản phẩm linh hoạt ở quy mô gia đình.

Nghiên cứu của họ, "Sản xuất phân phối các sản phẩm linh hoạt: Tính khả thi về kỹ thuật và Khả năng kinh tế," đã được xuất bản trong DMPI Technologies . Tìm nó ở đây .

Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

 

Nhận in 3D dịch vụ tạo mẫu nhanh toàn quốc

Nhận in 3D dịch vụ tạo mẫu nhanh toàn quốc Chúng tôi cung cấp dịch vụ in 3D - Tạo Mẫu Nhanh Nhận in 3D các thiết kế với mọi yêu cầu từ quý khách: - In 3D chất lượng cao - In 3D khổ lớn - In 3D mầu - In 3D bằng thực phẩm - In 3D Gốm sứ,...

Liên kết

Scan 3D Hanoi
May in 3D Ha Noi
1 1 1