Độ phân giải và cách cải thiện độ phân giải của máy in 3D FDM

Máy in 3D FDM đã trở thành một công cụ phổ biến và được sử dụng nhiều trong cộng đồng đam mê in 3D. Máy in FDM có mức giá phải chăng và rất tiếp cận, phù hợp cho cả người mới bắt đầu. Tuy nhiên so với những công nghệ SLA, SLS thì FDM vẫn có độ phân giải thấp hơn. Vậy độ phân giải của máy in FDM là bao nhiêu? Làm sao để cải thiện độ phân giải của máy in 3D FDM? Hãy cùng 3D Vạn Lộc tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!

Định nghĩa độ phân giải của máy in 3D FDM

Độ phân giải của máy in 3D FDM (Fused Deposition Modeling) là thước đo khả năng tái tạo chi tiết và độ mịn bề mặt của sản phẩm in 3D. Độ phân giải của máy in 3D FDM thường được xác định bảo các yếu tố sau:

- Độ phân giải trục Z (phương dọc): Đây là độ dày của từng lớp vật liệu nhựa nóng chảy được in chồng lên nhau. Độ phân giải trục Z phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh độ cao mỗi bước di chuyển của bàn in hoặc đầu phun. Nếu một máy in FDM có độ phân giải trục Z là 100 mỉcron sẽ tạo ra lớp vật liệu dày 0,1mm.

- Độ phân giải trục X và Y (phương ngang): Đây là khả năng di chuyển chính xác của đầu phun trong mặt phẳng X-Y, quyết định mức độ chi tiết của sản phẩm trên bề mặt ngang. Độ phân giải này phụ thuộc vào độ chính xác của cơ chế truyền động (đai, vít me, động cơ bước) và kích thường đường kính đầu phun.

- Đường kính vòi phun: Đường kính vòi phun ảnh hưởng trực tiếp đến độ rộng của sợi vật liệu được in, từ đó ảnh hưởng đến độ phân giải tổng thể của sản phẩm. Đường kính vòi phun nhỏ hơn khi in sẽ cho ra các lớp in nhỏ hơn cho độ chi tiết cao hơn nhưng thời gian in sẽ kéo dài hơn. Đường kính phổ biến là 0,4mm nhưng có thể thay đổi từ 0,2mm đến 0,8mm.

- Độ chính xác của máy in: Ngoài độ phân giải, độ chính xác trong việc định vị và di chuyển đầu phun của máy in cũng là yếu tố quyết định đến chất lượng của sản phẩm in 3D.

Tầm quan trọng của độ phân giải trong máy in 3D FDM

Độ phân giải trong máy in 3D FDM đóng một vai trò rất quan trọng để quết định đến chất lượng sản phẩm in, thời gian in và tính khả dụng của sản phẩm.

Chất lượng bề mặt sản phẩm

Độ phân giải cao cho lớp mỏng khoảng 50-100 micron sẽ tạo ra sản phẩm có bề mặt mịn, khó nhìn thấy các đường in chồng lớp (bậc thang). Phù hợp để in các sản phẩm đòi hỏi độ chi tiết cao như đồ trang sức, nguyên mẫu thiết kế hoặc mô hình trưng bày.

Độ phân giải thấp cho lớp in dày, khoảng 200-300 micron tạo ra sản phẩm có bề mặt thô hơn, dễ thấy các lớp in bằng mắt thường. Phù hợp để in các sản phẩm kỹ thuật, mô hình, giáo cụ trực quan không yêu cầu thẩm mỹ cao nhưng cần in nhanh.

Độ chi tiết của sản phẩm

Độ phân giải còn ảnh hưởng đến khả năng tạo các chi tiết nhỏ trên mô hình. Với độ phân giải cao, máy in FDM có thể tái tạo được các đường nét phức tạp, rãnh nhỏ hoặc các mô hình có cấu trúc tinh xảo. Trong khi đó, độ phân giải thấp chỉ phù hợp với các chi tiết lớn, ít phức tạp.

Khả năng sử dụng của sản phẩm

Sản phẩm được in với độ phân giải cao sẽ đảm bảo tính thẩm mỹ hoặc được sử dụng làm khuôn mẫu vì có độ chính xác cao. Ví dụ như mô hình y tế, protype, chi tiết cơ khí nhỏ... Tuy nhiên, với các lớp in mỏng có thể làm giảm độ bền bề ngang trục Z do cách lớp mỏng dễ bị tách hơn nếu sử dụng vật liệu kém chất lượng.

Sản phẩm được in với độ phân giải thấp  thường dùng để sản xuất các sản phẩm chức năng lớn, mô hình lớn hoặc sản xuất các mẫu thử nghiệm nhanh. Với các lớp in dày hơn thường tạo ra các sản phẩm bền hơn trong một số trường hợp vì lực liên kế giữa các lớp tốt hơn. Ví dụ như vỏ máy móc, đồ gia dụng.

Cách cải thiện độ phân giải của máy in 3D FDM

Nếu trong quá trình in, máy in 3D FDM của bạn in ra các sản phẩm có độ phân giải chưa đạt yêu cầu, có thể sử dụng một số mẹo để để cải thiện độ phân giải của máy in 3D. Người dùng có thể áp dụng các cách như tinh chỉnh cài đặt máy in, sử dụng vòi phun mịn hơn, giảm tốc độ in và đảm bảo máy in được hiệu chuẩn tốt. Đặc biệt cần chú ý đến việc lựa chọn vật liệu in chất lượng cao.

1. Cải thiện độ chính xác của máy in

Độ chính xác của máy in 3D đóng vai trò quan trọng. Các yếu tố như độ chính xác, đúng vị trí, kích thước trong sản xuất và lắp ráp của máy in 3D, cũng như độ rung khi vận hành, đều có thể ảnh hưởng đến độ chính xác khi in cuối cùng. Có thể cải thiện độ chính xác cơ học của máy in bằng cách:

- Kiểm tra và cân chỉnh máy in: Đảm bảo khung máy chắc chắn không bị rung lắc khi in, Cân chỉnh bàn in đúng cách để lớp in đầu tiên bám chắc và đều.

- Thay thế linh kiện chất lượng cao: Sử dụng dây đai truyền động bền và căng chỉnh đúng mức, sử dụng động cơ bước chính xác hơn. Bảo dưỡng các bộ phận, linh kiện nếu thấy bị hoen rỉ hoặc xuống cấp.

2. Điều chỉnh độ dày lớp in

Độ dày lớp hoặc chiều cao lớp là một yếu tố quyết định độ chính xác của từng chi tiết trên mô hình 3D. Mỗi lớp có một độ dày nhất định, có thể tạo ra các đường bậc thang (các lớp in) mà mắt thường có thể nhìn thấy trên bề mặt của sản phẩm in 3D. Mặc dù không thể loại bỏ hoàn toàn các đường lớp in này trong quá trình in FDM, những có cải thiện được.

Để cải thiện độ phân giải, người dùng cần giảm chiều cao lớp in (layer height) tùy theo từng trường hợp và tính chất mô hình. Ví dụ, thay vì để chiều cao lớp in là 0,2mm thì có thể giảm xuống 0,1mm hoặc thấp hơn, có thể test để điều chỉnh hợp lý.

3. Điều chỉnh vòi phun

Sử dụng vòi phun có đường kính nhỏ hơn, ví dụ 0,2mm thay cho 0,4mm để in các chi tiết nhỏ hơn và chính xác hơn. Tùy vào yêu cầu về mức độ chi tiết và kích thước mô hình để lựa chọn loại đường kính vòi phun phù hợp, bạn có thể test trước khi in. Tuy nhiên, việc sử dụng vòi phun nhỏ sẽ làm tăng thời gian in do lượng vật liệu đùn ra mỗi lần giảm.

Ngoài ra, nhiệt độ vòi phun cũng có ảnh hưởng ít nhiều đến độ phân giải của sản phẩm khi in bằng máy in 3D FDM như độ kết dính, hiệu suất xếp chồng và tốc độ dòng chảy của sợi. Nhiệt độ đầu phun không quá nóng nếu không vật liệu sẽ dễ bị chảy làm biến dạng mô hình. Nên chú ý điều chỉnh nhiệt độ đầu phun và bàn in phù hợp với loại vật liệu đẻe đảm bảo sản phẩm không bị cong vênh.

4. Điều chỉnh tốc độ in

Giảm tốc độ in thấp hơn để đảm bảo độ chính xác của độ đầu phun khi di chuyển, đặc biệt khi in các chi tiết nhỏ. Tuy nhiên, không nên để tốc độ in quá chậm có thể gây hiện tượng vật liệu bị nóng chảy quá mức ảnh hưởng đến chất lượng mô hình.

5. Sử dụng vật liệu in chất lượng

Nên chọn loại sợi nhựa nhiệt dẻo có kích thước đồng đều, nhiệt độ ổn định và chất lượng tốt như PLA, ABS, PETG... Kiểm tra đường kính sợi nhựa (khoảng 0,02 mm) để đảm bảo quá trình đùn vật liệu diễn ra ổn định.

3D VẠN LỘC: Cung cấp dịch vụ in 3D công nghệ FDM chuyên nghiệp, chính xác

Với nhiều năm kinh nghiệm, 3D Vạn Lộc là đơn vị cung cấp dịch vụ in 3D theo yêu cầu chuyên nghiệp, chính xác. Chúng tôi sở hữu dàn máy in 3D sử dụng công nghệ FDM hiện đại, tiên tiến nhất đảm bảo độ chính xác và chất lượng tốt nhất. Đa dạng vật liệu như PLA, ABS, PETG với chất lượng cao. 3D Vạn Lộc đã có nhiều dự án in 3D được hoàn thiện bằng công nghệ FDM như tượng Phật, tượng Bác Hồ, mô hình robot, siêu nhân, thuyền buồm,... Quý khách có nhu cầu sử dụng dịch vụ in 3D, vui lòng liên hệ cho 3D Vạn Lộc để được tư vấn và báo giá chi tiết.

Xem thêm: Báo giá dịch vụ in 3D