Các Linh Kiện Chính Của Máy In 3D Delta

Trang Chủ / Máy In / Các Linh Kiện Chính Của Máy In 3D Delta

Máy in 3D Delta đại diện cho một bước tiến độc đáo trong công nghệ in 3D bồi đắp, được ứng dụng rộng rãi từ tạo mẫu công nghiệp, thiết kế, giáo dục cho đến sản xuất hàng tiêu dùng. Để chiếc máy này hoạt động ổn định và hiệu quả, việc thấu hiểu cấu tạo cũng như vai trò của từng linh kiện máy in 3d delta là vô cùng quan trọng. Bài viết này sẽ khám phá chi tiết các bộ phận thiết yếu cấu thành nên loại máy in 3D đặc biệt này, giúp bạn nắm vững kiến thức nền tảng.

Table of Contents

Cấu Trúc Đặc Trưng và Tổng Quan Linh Kiện Máy In 3D Delta

Không giống như các máy in 3D Cartesian truyền thống di chuyển theo trục X, Y, Z độc lập, máy in 3D Delta sử dụng cấu trúc ba trụ (tháp) cố định. Đầu đùn (effector) được treo lơ lửng và di chuyển trong không gian làm việc hình trụ bởi ba cánh tay điều khiển bởi ba động cơ đồng bộ. Cơ chế chuyển động song song này mang lại khả năng in tốc độ cao và diện tích in lớn theo chiều cao so với diện tích đế máy. Việc hiểu rõ các linh kiện máy in 3d delta không chỉ giúp bạn vận hành mà còn hỗ trợ đắc lực cho việc bảo trì và nâng cấp.

Toàn cảnh máy in 3D Delta và các bộ phận chính

Các Thành Phần Cơ Bản Của Máy In 3D Delta

Mặc dù cấu trúc chuyển động khác biệt, nhiều linh kiện máy in 3d delta vẫn có chức năng tương tự như các loại máy in 3D khác, nhưng cách chúng được tích hợp và hoạt động lại mang nét riêng của kiến trúc Delta. Dưới đây là những bộ phận chính không thể thiếu.

Bàn In và Hệ Thống Gia Nhiệt

Bàn in là mặt phẳng nơi lớp nhựa đầu tiên được đùn ra và bám vào, đóng vai trò nền tảng cho toàn bộ vật thể in. Trong máy in Delta, bàn in thường là hình tròn và luôn cố định. Sự ổn định của bàn in là cực kỳ quan trọng vì toàn bộ chuyển động phức tạp diễn ra ở đầu đùn phía trên. Bàn in thường được làm từ kính hoặc nhôm, cung cấp một bề mặt phẳng và chịu nhiệt tốt. Để tăng cường độ bám dính của vật liệu in, người dùng thường sử dụng các lớp phủ bề mặt như băng keo Kapton, Blue Tape, hoặc keo dán chuyên dụng.

Hệ thống gia nhiệt là một linh kiện máy in 3d delta quan trọng, đặc biệt khi làm việc với các loại nhựa dễ bị cong vênh như ABS hoặc PETG. Nhiệt độ từ bàn in giúp giảm thiểu sự co ngót của nhựa khi nguội đi, giữ cho vật in bám chắc trên bề mặt trong suốt quá trình in. Bộ phận gia nhiệt, thường là một tấm nhiệt trở đặt dưới bàn in, được điều khiển bởi bo mạch chủ và cảm biến nhiệt để duy trì nhiệt độ ổn định theo yêu cầu của từng loại filament.

Xem Thêm Bài Viết:

Mặt bàn in gia nhiệt của máy in 3D Delta

Bộ Đùn (Extruder) và Cơ Cấu Kéo Nhựa

Bộ đùn là một trong những linh kiện máy in 3d delta cốt lõi, có nhiệm vụ đẩy sợi nhựa (filament) vào đầu nóng và đùn nhựa nóng chảy ra ngoài qua đầu in. Bộ đùn thường được chia thành hai phần chính: phần lạnh (cold end) và phần nóng (hot end).

Phần lạnh bao gồm động cơ bước (stepper motor), bánh răng hoặc hệ thống bánh xe có nhiệm vụ kẹp và đẩy sợi nhựa từ cuộn filament vào ống dẫn. Lực đẩy phải đủ mạnh và ổn định để đảm bảo lượng nhựa được cấp liên tục và chính xác.

Phần nóng, hay còn gọi là hot end, là nơi sợi nhựa được nung chảy. Phần này gồm khối gia nhiệt (heater block), điện trở gia nhiệt (heater cartridge), cảm biến nhiệt (thermistor) và đầu in (nozzle). Bộ đùn trong máy Delta thường là loại Bowden, nghĩa là động cơ đẩy filament được đặt cố định trên khung máy, còn chỉ có hot end và đầu in là di chuyển. Điều này giúp giảm khối lượng di chuyển trên effector, cho phép máy đạt tốc độ in cao hơn.

Cấu tạo bộ đùn nóng và lạnh của máy in 3D

Cơ cấu kéo nhựa, thường nằm trong phần lạnh của bộ đùn, là hệ thống bánh răng hoặc con lăn kết hợp với động cơ. Bánh răng này sẽ kẹp chặt sợi nhựa và dùng chuyển động quay của động cơ để đẩy sợi nhựa tiến tới hoặc lùi lại theo lệnh từ bo mạch điều khiển. Độ chính xác của cơ cấu này ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nhựa được đùn ra, từ đó quyết định chất lượng của vật thể in.

Hệ Thống Tản Nhiệt Đầu In và Nhựa In

Hệ thống tản nhiệt là một linh kiện máy in 3d delta thiết yếu khác, bao gồm quạt và khối tản nhiệt (heatsink). Hệ thống này có hai nhiệm vụ chính:

Tản nhiệt cho phần lạnh (cold end) của hot end: Ngăn chặn nhiệt độ từ khối gia nhiệt lan ngược lên phần lạnh, gây mềm hoặc tắc nghẽn sợi nhựa trước khi nó đi vào vùng nóng chảy. Khối tản nhiệt và quạt làm mát liên tục giữ cho phần này ở nhiệt độ đủ thấp.
Làm mát lớp nhựa vừa đùn ra (part cooling): Quạt làm mát vật thể (part cooling fan) thổi không khí trực tiếp vào lớp nhựa nóng vừa được đùn lên bàn in. Việc làm mát nhanh giúp nhựa đông đặc lại, giữ nguyên hình dạng và ngăn chảy xệ, đặc biệt quan trọng khi in các chi tiết nhỏ hoặc có cấu trúc phức tạp, bắc cầu (bridging) hoặc vượt qua (overhang).

Bộ tản nhiệt (heatsink) cho đầu nóng máy in 3D

Dây Gia Nhiệt và Cảm Biến Nhiệt

Dây gia nhiệt (Heater Cartridge) là một điện trở nhỏ được cắm vào khối gia nhiệt của hot end. Khi có dòng điện chạy qua, nó sẽ nóng lên, nung chảy sợi nhựa. Công suất của dây gia nhiệt cần phù hợp với kích thước hot end và nhiệt độ cần đạt được.

Cảm biến nhiệt (Thermistor hoặc Thermocouple) là linh kiện máy in 3d delta cực kỳ quan trọng, có nhiệm vụ đo nhiệt độ thực tế của khối gia nhiệt và bàn in. Thông tin nhiệt độ này được gửi về bo mạch điều khiển để thuật toán PID điều chỉnh lượng điện năng cấp cho dây gia nhiệt và tấm gia nhiệt bàn in, đảm bảo nhiệt độ luôn được duy trì ở mức cài đặt chính xác, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lớp in và độ bám dính.

Đầu In (Nozzle)

Đầu in là chi tiết cuối cùng mà nhựa nóng chảy đi qua trước khi tạo thành vật thể in. Nó là một bộ phận nhỏ có lỗ thoát ở phía dưới với các kích thước tiêu chuẩn phổ biến như 0.4mm, 0.6mm, 0.8mm… Kích thước lỗ đầu in quyết định độ chi tiết của bản in (lỗ nhỏ cho chi tiết cao) và tốc độ in (lỗ lớn in nhanh hơn). Đầu in thường được làm từ đồng thau, nhưng có các loại vật liệu cứng hơn như thép hoặc thép cứng cho phép in các loại filament có chứa sợi carbon hoặc kim loại mài mòn. Đây là linh kiện máy in 3d delta cần được kiểm tra và vệ sinh định kỳ.

Quạt tản nhiệt làm mát nhựa in 3D

Khung Máy và Cơ Cấu Chuyển Động Delta

Khung máy là cấu trúc chịu lực, thường là các thanh nhôm định hình hoặc ống carbon, tạo nên ba trụ thẳng đứng. Cơ cấu chuyển động Delta bao gồm các thanh trượt tuyến tính (linear rails) hoặc trục trượt trên mỗi trụ, nơi các xe trượt (carriages) di chuyển lên xuống. Các xe trượt này được nối với effector (nơi gắn hot end) bằng các thanh nối (arms) có chiều dài cố định, thường là ống carbon hoặc nhôm với khớp nối bi hoặc khớp từ tính.

Chuyển động lên xuống đồng bộ của ba xe trượt trên ba trụ, điều khiển bởi động cơ bước và hệ thống dây đai/pulley, sẽ xác định vị trí X, Y, Z của effector trong không gian làm việc. Sự chính xác và độ cứng vững của khung máy, thanh trượt, dây đai và động cơ là cực kỳ quan trọng để đảm bảo độ chính xác của bản in.

Bo Mạch Điều Khiển (Control Board)

Bo mạch điều khiển được xem là “bộ não” của máy in 3D, tiếp nhận dữ liệu từ file in (G-code) và chuyển đổi thành các lệnh điều khiển cho từng linh kiện máy in 3d delta. Nó điều khiển tốc độ và hướng quay của động cơ bước (thông qua các trình điều khiển động cơ – stepper drivers) để di chuyển effector, bật/tắt và điều chỉnh nhiệt độ của hot end và bàn in dựa trên dữ liệu từ cảm biến nhiệt, điều khiển quạt, đọc tín hiệu từ cảm biến giới hạn (endstops) hoặc cảm biến tự động cân bàn in (auto-leveling sensor).

Việc lựa chọn bo mạch và firmware phù hợp có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, tính năng và khả năng nâng cấp của máy in. Để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho chiếc máy in Delta của bạn, việc lựa chọn các linh kiện máy in 3d delta chất lượng cao là điều thiết yếu. Bạn có thể dễ dàng tìm thấy các loại linh kiện chính hãng, đáng tin cậy tại lavender-panther-755911.hostingersite.com.

Bộ Nguồn (Power Supply)

Bộ nguồn cung cấp năng lượng điện cho toàn bộ hệ thống. Máy in 3D, đặc biệt là các bộ phận gia nhiệt (hot end và bàn in) và động cơ, tiêu thụ một lượng điện đáng kể. Bộ nguồn cần có công suất phù hợp và điện áp ổn định (thường là 12V hoặc 24V) để đảm bảo các linh kiện máy in 3d delta hoạt động trơn tru và an toàn. Một bộ nguồn không đủ công suất có thể dẫn đến các vấn đề như nhiệt độ không ổn định, động cơ bị bỏ bước hoặc thậm chí là hư hỏng linh kiện.

Hiểu rõ về từng linh kiện máy in 3d delta không chỉ giúp bạn vận hành máy hiệu quả hơn mà còn hỗ trợ đắc lực trong việc bảo trì, sửa chữa và nâng cấp. Mỗi bộ phận, từ bàn in, bộ đùn cho đến bo mạch điều khiển, đều đóng vai trò then chốt tạo nên chất lượng sản phẩm cuối cùng. Nắm vững kiến thức về các cấu kiện này sẽ trang bị cho bạn sự tự tin để khai thác tối đa tiềm năng của công nghệ in 3D Delta.