Cụm đầu in

Đầu in H2S bao gồm một khớp nối PTFE ở phía trên, bộ đùn và bộ phận gia nhiệt với vòi phun để đùn sợi nhựa ở phía dưới. Đầu in di chuyển sang trái và phải trên ray dẫn hướng tuyến tính trục X , toàn bộ ray dẫn hướng này di chuyển tiến và lùi trên trục Y. Mỗi trục được di chuyển thông qua sự phối hợp giữa các động cơ bước A và B, điều này khác với các động cơ X và Y riêng lẻ như trong các hệ thống chuyển động kiểu Descartes.

Camera đầu in màu đen (được thảo luận bên dưới) nằm ở phía dưới bên phải của đầu in và sẽ được thảo luận chi tiết hơn ở phần sau của chương này. Ống dẫn khí làm mát màu đen nằm ở hai bên đầu phun ở phía dưới đầu in và dẫn khí làm mát nhanh chóng sợi nhựa trong quá trình in.

Máy đùn

Bộ đùn là một động cơ quay một hệ thống bánh răng để kẹp và đẩy sợi nhựa. Nhờ vậy, quá trình đùn sợi nhựa được kiểm soát chính xác khi đầu in di chuyển dọc theo các đường thẳng tạo nên các lớp của chi tiết in.

Cụm đầu phun

Máy in 3D H2S được trang bị một cụm đầu phun (thường có thể thay thế bằng cụm “Đầu phun” hoặc “Vòi phun”) nằm ở phía dưới đầu máy. Đầu phun chịu trách nhiệm tiếp nhận, làm nóng chảy và định hình sợi nhựa được cấp từ bộ đùn vào bộ đệm sợi nhựa. Một cụm đầu phun bao gồm một số thành phần cụ thể hơn:

1. Tản nhiệt/Đầu lạnh – Giữ cho đầu lạnh của bộ phận gia nhiệt ở nhiệt độ thấp để ngăn sợi nhựa bị mềm trước khi đạt được nhiệt độ mong muốn.
2. Đầu phun – Đầu phun là phần dưới cùng của bộ phận gia nhiệt và là bộ phận được làm nóng để làm tan chảy sợi nhựa và đưa nó vào các lớp của chi tiết.
3. Ống bọc silicon – Cách nhiệt cho vòi phun, giảm thất thoát nhiệt và duy trì nhiệt độ ổn định, đồng thời ngăn ngừa sự tích tụ sợi nhựa trên vòi phun. Nếu không có ống bọc silicon, đầu phun có thể bị làm mát bởi quạt làm mát chi tiết, điều này có thể dẫn đến dao động nhiệt độ và gây ra sự không đồng nhất trong quá trình in.
4. Bộ phận gia nhiệt đầu phun – Bộ phận này giữ đầu phun. Bao gồm bộ phận gia nhiệt, điện trở nhiệt và kẹp đầu phun.

Đầu gia nhiệt

Theo truyền thống, máy in 3D đã phân biệt đầu lạnh và đầu nóng của vòi phun. Như tên gọi cho thấy, đầu lạnh là phần của đầu in sau bộ đùn, được giữ ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của sợi nhựa. Đầu nóng thường là vòi phun và tất cả các phần cứng kèm theo (như bộ gia nhiệt vòi phun và cảm biến nhiệt) được làm nóng đến nhiệt độ nóng chảy của sợi nhựa.

Sự khác biệt này hơi khác trên máy H2S, vì bộ phận gia nhiệt vòi phun và cảm biến nhiệt không còn được gắn trực tiếp vào đầu in mà được giữ lại trong đầu công cụ (trong cụm gia nhiệt đầu in) trong khi đầu in có thể dễ dàng gắn và tháo rời. Ngoài ra, sự kết hợp của đầu lạnh và đầu nóng thường được gọi là “đầu in” hoặc “vòi phun” trên tất cả các máy in Bambu Lab, vì chúng được ghép lại thành một khối duy nhất.

Hệ thống XY cốt lõi

Máy in H2S sử dụng hệ thống chuyển động Core-XY , cho phép di chuyển đầu in chính xác và hiệu quả trên trục X và Y. Không giống như các hệ thống Cartesian truyền thống, thiết kế Core-XY sử dụng hai động cơ đồng bộ, hoạt động cùng nhau để điều khiển chuyển động X và Y của đầu in. Mỗi động cơ được kết nối với một đầu của đầu in thông qua một dây đai được luồn qua một loạt các ròng rọc dẫn hướng. Cấu hình này giảm khối lượng chuyển động, cho phép tốc độ cao hơn và chuyển động mượt mà hơn, cuối cùng cải thiện chất lượng in và hiệu quả.

Ray dẫn hướng tuyến tính trục X

Trục X là chuyển động sang trái và phải của đầu in . Nó di chuyển dọc theo một thanh ray tuyến tính hình chữ nhật trên một bộ vòng bi để đảm bảo sự vừa khít và chuyển động mượt mà, chính xác được điều khiển bởi các động cơ A và B.

Thanh tuyến tính trục Y

Trục Y là chuyển động tiến và lùi của đầu in . Đầu in, cùng với khung trục X (bao gồm cả ray dẫn hướng tuyến tính trục X) được di chuyển như một khối thống nhất tiến và lùi dọc theo một bộ thanh dẫn hướng tuyến tính trục Y nằm ở hai bên của buồng in. Trục Y cũng được di chuyển bằng sự phối hợp cụ thể của các động cơ A và B.

Thanh ren và thanh tuyến tính trục Z

Bàn nhiệt được đỡ ở các góc phía trước và phía sau bởi cả thanh ren (còn gọi là trục vít ) và thanh thẳng . Trong khi thanh ren được xoay để tương tác với các đai ốc trên bàn nhiệt nhằm nâng và hạ bàn, thanh thẳng đóng vai trò dẫn hướng chính xác cho bàn nhiệt để ngăn ngừa bất kỳ sự rung lắc nào do sự quay của thanh ren gây ra.

Bàn nhiệt

Bàn nhiệt là bệ gia nhiệt của máy in 3D H2S, nơi đặt tấm in và được giữ cố định bằng nam châm. Chức năng chính của nó là cung cấp nhiệt lượng được kiểm soát, điều này rất quan trọng để cải thiện độ bám dính của sợi nhựa và đảm bảo bản in thành công. Ngoài ra, bề mặt được gia nhiệt có thể giúp việc gỡ bản in dễ dàng hơn bằng cách nhẹ nhàng làm lỏng mô hình khi nó nguội đi.

Bàn nhiệt di chuyển dọc theo trục Z, nâng lên và hạ xuống trong quá trình in để duy trì độ chính xác của các lớp in. Mặc dù một số loại sợi in có thể được in mà không cần gia nhiệt hoặc ở nhiệt độ thấp hơn (khi sử dụng với các tấm in chuyên dụng), nhưng việc sở hữu bàn nhiệt có khả năng đạt đến nhiệt độ cao hơn sẽ mang lại độ bám dính ổn định hơn và giảm hiện tượng cong vênh, đặc biệt đối với các vật liệu cần môi trường ấm để in ổn định.

Thông tin chi tiết hơn về sợi in và khả năng tương thích giữa các loại tấm in sẽ được đề cập trong chương liên quan đến tấm in.

Đèn báo trạng thái

Đèn báo trạng thái là thanh đèn nằm bên dưới bàn in, hiển thị các kiểu chiếu sáng khác nhau để cho biết trạng thái hoạt động hiện tại của máy in, chẳng hạn như đang ở chế độ chờ, đang chuẩn bị, đang in hoặc lỗi. Dưới đây là một số kiểu chiếu sáng hữu ích nhất và ý nghĩa của chúng:

1. Nhấp nháy chậm (hoặc tắt) – máy in đang ở trạng thái chờ.
2. Đèn cuộn màu cam – máy in đang chuẩn bị cho một lệnh in.
3. Thanh tiến độ/được chiếu sáng một phần từ bên trái – máy in đang in một công việc.
4. Đèn đỏ nhấp nháy – máy in gặp lỗi và không in được.
5. Màu xanh lá cây đậm – quá trình in đã hoàn tất thành công.

Tấm PEI

Máy in 3D H2S đi kèm với một tấm PEI có vân màu vàng , được gắn từ tính vào bàn nhiệt và đóng vai trò là bề mặt in chính . Tấm in linh hoạt này giúp tăng cường độ bám dính của vật in đồng thời giúp việc tháo mô hình dễ dàng hơn. Chỉ cần uốn cong nhẹ tấm in là các vật thể đã in có thể dễ dàng tách ra.

Có nhiều loại bàn in khác nhau, mỗi loại có những đặc tính riêng phù hợp với các vật liệu và điều kiện in khác nhau. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết hơn về các lựa chọn này ở phần sau để giúp bạn chọn được loại phù hợp với nhu cầu của mình.

Quan trọng: Cách vệ 

Để đảm bảo hiệu suất tối ưu , bàn in cần luôn được giữ sạch sẽ , vì dầu mỡ, bụi bẩn hoặc cặn bám có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ bám dính. Tốt nhất là tránh chạm trực tiếp vào bề mặt in để ngăn ngừa ô nhiễm. Khi cầm bàn in, nên cầm ở cạnh trước để giữ cho khu vực in sạch sẽ.

Điều quan trọng là phải thường xuyên rửa sạch tấm in và tránh chạm vào bề mặt in bằng tay.

Bạn có thể rửa khay in bằng nước ấm và nước rửa chén, giống như cách bạn rửa một chiếc đĩa thông thường, sau đó lau khô bằng khăn giấy sạch hoặc để khô tự nhiên.

Camera

Camera đầu công cụ

Camera trên đầu công cụ được đặt ở phía bên phải của đầu công cụ, hướng xuống phía bàn in. Nó hỗ trợ độ phân giải 1080p 30fps và được sử dụng để hiệu chỉnh độ chính xác chuyển động, cũng như nhận dạng mã định danh của bàn in và nền tảng laser.

Camera quan sát trực tiếp

Máy in H2S được trang bị camera trực tiếp hỗ trợ độ phân giải 1080p 30fps, cho phép xem trực tiếp bên trong buồng in, quay video tua nhanh thời gian và hỗ trợ các chức năng nhận diện bằng trí tuệ nhân tạo (AI) . Camera được đặt ở góc trước bên trái của máy in, ngay bên dưới hệ thống di chuyển XY.

Camera quan sát từ trên cao (tùy chọn)

Máy H2S có thể được trang bị thêm camera BirdsEye 4K, tốc độ tối đa 15 khung hình/giây để hỗ trợ các chức năng phát hiện và nhận dạng thông minh cho chức năng cắt và chiếu laser của model H2S.

Quạt tuần hoàn nhiệt buồng

Quạt tuần hoàn nhiệt buồng in được đặt bên dưới ống xả và bộ lọc ở phía sau máy in. Bộ phận gia nhiệt được sử dụng để chủ động tăng nhiệt độ buồng in lên trên nhiệt độ môi trường (lên đến 65°C) đối với các loại sợi in cao cấp, vốn dễ bị cong vênh hoặc gặp các vấn đề khác về chất lượng in khi làm mát quá nhanh trong hoặc sau khi in.

Bộ lọc buồng

Bộ lọc buồng H2S được đặt phía trước quạt hút khí buồng và phía trên bộ phận gia nhiệt buồng ở phía sau máy in. Khi quạt hút khí buồng hút không khí từ buồng in, nó sẽ tùy chọn hút không khí qua bộ lọc này để đảm bảo không khí được lọc một phần trước khi thải ra ngoài phòng.

Lỗ thông gió hút khí buồng

Lỗ thông gió hút khí tự động nằm ở phía trên cùng của máy in, phía trước. Nó được điều khiển tự động để cho phép không khí mát từ bên ngoài được hút vào buồng in khi quạt hút đẩy không khí ra ngoài qua lỗ thông gió.

Đệm sợi

Bộ đệm sợi in có một kênh dẫn sợi duy nhất , nơi các sợi in thông thường được đưa vào máy in.

Khi bộ phận AMS đẩy sợi nhựa vào đầu đùn, áp lực của sợi nhựa sẽ đẩy thanh trượt trong bộ đệm sợi nhựa tương ứng di chuyển, do đó lưu trữ một đoạn nhỏ sợi nhựa bên trong bộ đệm. Khi đầu đùn tiêu thụ hết sợi nhựa trong bộ đệm, thanh trượt sẽ trở lại vị trí ban đầu. Vị trí của thanh trượt được phát hiện bởi một cảm biến và được truyền trở lại AMS và máy in để điều chỉnh tốc độ cấp liệu.

Ngoài ra, khi in với cuộn dây ngoài, bộ phận đệm cũng có chức năng phát hiện rối dây, có thể phát hiện xem cuộn dây ngoài có bị rối hay không. Khi cuộn dây bị rối, lực căng của đầu đùn kéo sợi nhựa sẽ nén một lò xo trong bộ phận đệm sợi nhựa. Cảm biến được kết nối sẽ truyền thông tin này đến Hệ thống Giám sát Sức khỏe của H2S, hệ thống này sẽ tạm dừng quá trình in và hiển thị thông báo để thông báo cho người dùng.

Đầu vào TPU

Vì các sợi TPU tiêu chuẩn không được thiết kế để chạy qua bộ đệm sợi, nên một đầu vào TPU riêng biệt được đặt cạnh bộ đệm sợi. Ống PTFE nối bộ đệm sợi với máy đùn có thể được tháo rời khỏi bộ đệm sợi để sử dụng cho mục đích này, hoặc một ống PTFE khác có thể được kết nối với máy đùn và dẫn qua đầu vào TPU như hình bên dưới. Sợi TPU dùng cho AMS có thể được in từ AMS mà không cần tháo rời ống PTFE, giống như bất kỳ sợi nào khác không phải TPU.

Gạt sợi nhựa thừa

Bộ phận gạt sợi thừa (Purge Wiper) của máy in H2S nằm phía trên ống dẫn sợi thừa (Purge Chute) ở phía sau máy in và có chức năng tách sợi thừa vào ống dẫn này, đảm bảo sợi thừa không bị kéo ngược trở lại khu vực in. Chức năng này được kích hoạt để tách sợi thừa một cách cơ học bằng chuyển động của đầu in như minh họa trong ảnh động bên dưới.

Bộ phận gạt bụi bằng silicon được sử dụng để làm sạch vòi phun khỏi các mẩu sợi nhựa nhỏ, nếu không chúng sẽ bám vào chi tiết in và làm giảm chất lượng. Bộ phận gạt bụi được làm bằng vật liệu silicon có hoa văn hình tổ ong và nên được thay thế định kỳ như một phần của bảo trì thường xuyên.

Phụ kiện bàn nhiệt

Phía sau bàn nhiệt có một số phụ kiện hỗ trợ việc hiệu chỉnh hoặc bảo dưỡng vòi phun.

1. Tấm gạt đầu phun – Các đầu phun được di chuyển trên tấm này để đảm bảo đầu phun luôn nhẵn mịn và không bị bám bẩn.
2. Nhãn dán hiệu chuẩn – Được sử dụng để hiệu chuẩn camera đầu công cụ bằng cách cung cấp hình ảnh ổn định và nhất quán.

Bộ phận chặn máy cắt sợi

Đầu in H2S được trang bị một dao cắt sợi ở phía bên phải. Dao cắt được ép xuống nhờ chuyển động của đầu in vào chốt chặn dao cắt ở góc phải phía sau của bàn in. Chốt chặn này có thể xoay ra ngoài để vào vị trí ép xuống dao cắt, nhưng trong các thao tác khác của máy in, nó được thu gọn lại để cho phép đầu in chuyển động tự do.

Quạt làm mát phụ trợ

Quạt làm mát phụ trợ , nằm ở mặt bên trái của máy in, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng in bằng cách cung cấp thêm khả năng làm mát. Mặc dù quạt làm mát chính đủ dùng cho hầu hết các bản in, nhưng các vật thể nhỏ hơn hoặc các chi tiết phức tạp có thể không được làm mát đủ nhanh, dẫn đến biến dạng hoặc độ bám dính lớp kém.

Để giải quyết vấn đề này, quạt làm mát phụ trợ tạo ra một lớp luồng khí được kiểm soát bao phủ lớp in mới, giúp lớp này đông cứng nhanh chóng và đều. Điều này đảm bảo sự liên kết giữa các lớp tốt hơn và giảm các vấn đề như chảy xệ hoặc cong vênh, đặc biệt khi in ở tốc độ cao hơn hoặc sử dụng các vật liệu yêu cầu kiểm soát làm mát chính xác, như PLA.