Tổng Quan Về Phương Pháp Gia Công
Bên cạnh in 3D, các phương pháp gia công truyền thống như CNC cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các bộ phận robot với độ chính xác cao và khả năng chịu lực tốt. Bài viết này sẽ so sánh chi tiết hai phương pháp gia công phổ biến nhất trong lĩnh vực robotics.
1. IN 3D - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TIÊN TIẾN
1.1 FDM (Fused Deposition Modeling)
Phương pháp phổ biến nhất
Phương pháp in 3D bằng cách làm nóng nhựa và đùn ra ở một đầu vòi để in từng lớp. Đây là loại máy in 3D phổ biến nhất trong FTC và các kì thi Robotics với một số hãng phổ biến như Bambu Lab, Creality, Flashforge, Elegoo,...
Khuyến nghị cho người mới bắt đầu: Bambu Lab A1, Bambu Lab A1 mini, Centauri Carbon, Creality Ender 3 V3 SE, Ender 3 Pro,...
1.2 Các phương pháp in 3D khác
SLA (Stereolithography)
Phương pháp in 3D sử dụng tia laser để hóa cứng các lớp nhựa cảm quang. Thường dùng để tạo các chi tiết có độ mịn bề mặt cao với độ dày lớp rất mỏng.
SLS (Selective Laser Sintering)
Phương pháp in 3D dùng laser để thiêu kết bột nhựa (thường là nylon) thành các chi tiết. Tạo ra các bộ phận có độ bền cao và tính chất cơ học tốt.
DMLS (Direct Metal Laser Sintering)
Phương pháp in 3D thiêu kết bột kim loại để tạo chi tiết. Đây là phương pháp phổ biến nhất để sản xuất các bộ phận kim loại in 3D, nhưng không quá phổ biến tại Việt Nam.
2. CNC - GIA CÔNG CƠ KHÍ CHÍNH XÁC
Bên cạnh in 3D, CNC cũng là một phương pháp gia công tương đối phổ biến trong FTC. Các loại máy CNC sẽ sử dụng máy tính và điều khiển công cụ cắt để tạo hình cho vật liệu.
2.1 Máy phay CNC (CNC Router)
Máy phay CNC là một trong những loại máy đa năng và hữu ích. Hầu hết các máy phay CNC đều có 3 trục, cho phép chúng cắt 2D nhưng đồng thời cũng có thể phay cắt một phần độ dày của chi tiết (cắt không thủng).
Máy phay sử dụng mũi khoan và dao phay để tạo hình chi tiết nên các góc bên trong của chi tiết phải có bán kính (phải được fillet) chứ không thể là góc vuông 90 độ sắc cạnh.
2.2 Máy cắt Laser (Laser Cutter)
Máy cắt Laser CNC sử dụng laser để cắt nhiều loại vật liệu khác nhau. Hầu hết các dòng máy cắt laser có thể cắt gỗ mỏng, bìa carton, tấm nhựa Delrin, mica, nhôm. Rất hữu ích cho việc tạo mẫu thử nghiệm nhanh nhưng cũng có thể được dùng để sản xuất các bộ phận cho robot thi đấu. Đặc biệt là các bộ phận dạng tấm (plates)
2.3 Máy cắt tia nước (Water Jet)
Máy cắt tia nước thường là máy 2 trục, tuy nhiên cũng có những dòng máy lên đến 5 trục. Một chiếc máy cắt tia nước về cơ bản có thể cắt được mọi loại vật liệu mà bạn có thể đặt vừa vào máy, thông thường với độ dày lên đến hàng chục cm.
2.4 Máy phay (Mill)
Máy phay có nguyên lý hoạt động tương tự như máy phay CNC, nhưng có độ cứng vững và độ chính xác cao hơn nhiều. Chúng có thể gia công các chi tiết trong không gian 3 chiều và một số máy phay còn tích hợp nhiều trục hơn để gia công các chi tiết phức tạp.
2.5 Máy tiện (Lathe)
Khác với hầu hết các phương pháp gia công khác, máy tiện cắt gọt các chi tiết có hình dạng tròn, lục giác và đôi khi là hình chữ nhật bằng cách xoay tròn chi tiết và giữ cho dụng cụ cắt đứng yên.
3. SO SÁNH IN 3D VÀ CNC
| Tiêu chí | In 3D | CNC |
|---|---|---|
| Giá thành | Giá thành rẻ. | Giá thành khá cao. |
| Độ khó sử dụng | Dễ sử dụng và tìm hiểu. | Khó tiếp cận. |
| Độ chính xác | Dễ có sự sai lệch hơn. | Độ chính xác cao hơn. |
| Khả năng chịu lực | Các loại nhựa phổ biến không có khả năng chịu lực quá cao. | Có thể gia công từ kim loại. |