Cấu trúc của máy in3d FDM và những mã lệnh G-code để điều khiển máy

Máy in 3d đầu tiên ra đời vào những năm 80 là những dòng máy in 3D SLA đầu tiên trên thế giới. Về cơ bản mọi máy in 3D đều có kết cấu cơ khí gần giống nhau, chỉ khác nhau về bộ phận tạo mẫu. Xét về tổng quan các máy in 3D FDM có kết cấu gồm 3 phần chính: phần mềm điều khiển, phần điện, phần cơ khí, bộ đùn nhựa.

Cấu trúc máy in 3D

Cấu trúc cơ khí của một máy in 3D gần giống với các loại máy CNC với truyền động của các trục. Bộ truyền có thể là bộ truyền vít me – đai ốc hoặc bộ truyền đai. Đặc điểm của truyền động cơ khí trong máy in 3D là tải trọng tác dụng lên không

đáng kể do đó việc thiết kế tương đối  đơn giản, kết cấu các trục tương đối gọn nhẹ,

các chi tiết lắp ráp không đòi hỏi về khả năng chịu lực không cao do đó có thể sử dụng các chi tiết in đươc bằng các máy khác để lắp ráp. Đó cũng là một ưu điểm của các máy in 3D. Một số dòng máy in 3D có khoảng 80% các chi tiết lắp ráp là được in bằng các máy in 3D sẵn có.

Phần điện của máy in 3D có thể chi thành 2 khối: khối điều khiển và khối chấp hành. Khối điều khiển gồm các thành phần như: Vi điều khiển, Board kết nối, Driver.

Khối chấp hành gồm các thành phần như: động cơ bước, các cảm biến nhiệt, động cơ servo (nếu có), tản nhiệt, ….

Bộ đùn nhựa là một trong những phần quan trọng nhất trong máy. Bộ phận này thực hiện 2 chức năng trong máy: bộ tời nhựa cung cấp nhựa chạy liên tục, đầu phun nhựa thực hiện chức năng nung chảy nhựa và đùn nhựa tạo nên mẫu.

Phần mềm được chia làm 2 thành phần: phần mềm CAD/CAM, phần mềm điều khiển. Phần mềm CAD là các phần mềm có chức năng tạo mẫu 3D, đây là các mô hình sẽ được in trên máy in 3D. Các phần mềm CAD được sử dụng có thể là

Solidwork, Creo, Sketchup, …. Các mô hình 3D sau khi được tạo ra phải được chuyển đổi sang định dạng STL từ đó có thể đưa sang các phần mềm CAM để xử lý tiếp theo. Các phần mềm CAM là các phần mềm thực hiện các chức năng cắt lớp vật thể do công nghệ in 3D là in theo từng lớp, lớp cắt càng có kích thước nhỏ thì chất lượng mẫu in càng tốt tuy nhiên thời gian in sẽ tăng lên và ngược lại, lớp in càng lớn thì chất lượng giảm và tốc độ in tăng lên. Để tối ưu hóa giữa chất lượng in và tốc độ in thì phải có cài đặt các thông số in hợp lý. Sau khi cắt lớp phần mềm sẽ tạo chuyển động khi in và xuất file Gcode. Các mã lệnh Gcode hầu hết giống với gcode trên máy CNC tuy nhiên có một số mã lệnh riêng đối với máy in 3D.

Dưới đây là một số tập lệnh thường dùng với máy in 3D:

Mã lệnh Cấu trúc Chức năng
G0 G0 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Di chuyển nhanh
G1 G1 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Fnnn Di chuyển theo đường thẳng

G2/G3 G2/G3 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Fnnn Di chuyển theo cung tròn, đường tròn
G17, G18, G19   Lựa chọn mặt phẳng in
G21   Đặt đơn vị theo hệ mét
G20   Đặt đơn vị theo hệ Inch
G28 G28 X Y Z Về home
G90   Sử dụng tọa độ tuyệt đối
G91   Sử dụng tọa độ tương đối
M18 M18 X Y Z E0 Vô hiệu các trục
M21   Cài đặt thẻ nhớ
M24   Bắt đầu/ tiếp tục in từ thẻ nhớ
M104 M104 Ennn Cài đặt nhiệt độ đầu phun
M106   Bật quạt tản nhiệt
M107   Bật quạt tản nhiệt
M114   Lấy tọa độ vị trí hiện tại
M119   Trả về trạng thái endstop
M120   Bật endstop
M121   Tắt endstop
M140 M140 Snn Set nhiệt độ bàn nhiệt
M150 M150 Rnnn Unnn Bnnn Thiết lập màu hiển thị
M190 M190 Snn Đợi đến khi bàn nhiệt đạt đến nhiệt độ được set (dùng khi gia nhiệt nhựa)
M200 M200 Dxx Cài đặt đường kính  sợi nhựa
M201 M201 Xnnn Ynnn Znnn Ennn Cài đặt gia tốc in tối đa

M203                  M203 Xnnn Ynnn Znnn Ennn             Cài đặt tốc độ in tối đa

 Một số Gcode thường dùng trên máy in3d

Các phần mềm CAM được sử dụng phổ biến cho máy in 3d là Cura, Slic3r, Simplify, …. Một số phần mềm sẽ tích hợp các module CAM và module điều khiển

trong một, giúp công việc sử lý mẫu in nhanh hơn và đạt hiệu quả hơn như phần

mềm Repertier host. Phần mềm này tích hợp các công cụ CAM là Slic3r, Cura, Skeinforge, có thể lựa chọn sử dụng một trong ba module để so sánh từ đó lựa chon module tốt hơn cho từng kiểu mẫu in khác nhau.

Để máy hoạt động ta phải nạp Gcode cho máy. Có thể nạp Gcode thông qua phần mềm điều khiển hoặc nạp qua thẻ nhớ trên màn hình LCD điều khiển. Phần mềm giao diện điều khiển được sử dụng có thể là Repertier host hoặc Pronterface.

 

 

admin

In3d

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *