Máy in 3D khổ lớn BigRep giúp ngành đúc chuông phát triển

Tin tức  lúc  14/12/2021  bởi  Lê Hào

Nhờ vào việc sử dụng máy in 3D khổ lớn BigRep và phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEA), Australian Bell đã có thể sản xuất được những chiếc chuông mà công nghệ đúc truyền thống không thể làm được.

Những giai điệu và âm thanh vang vọng của chuông đã truyền cảm hứng và mê hoặc mọi người trong nhiều thiên niên kỷ, cho dù diễn ra ở các nghi lễ tôn giáo và tâm linh hay trình diễn âm nhạc. Quá trình sản xuất chuông hay được gọi là quá trình đúc chuông cũng hấp dẫn như chính âm thanh mà nó tạo nên.

Máy in 3D khổ lớn BigRep giúp ngành đúc chuông phát triển
Thợ làm chuông đang rót kim loại vào khuôn. Hình ảnh BigRep

Trở lại thời điểm năm 2000 trước công nguyên, ngành đúc chuông rất đặc thù khi được hình thành qua hàng thế kỷ và là một ngành thủ công tinh xảo. Thật thú vị, khi quy trình sản xuất chuông ngày nay gần như giống với hàng ngàn năm trước.

Tuy nhiên, chúng ta đã có những sự cải tiến trong thiết kế chuông và đúc chuông vào những năm gần đây, điều này được thực hiện nhờ vào việc sử dụng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEA), máy in 3D khổ lơn BigRep và Tiến sĩ Anton Hasell, một chuyên gia chế tạo chuông từ Australian Bell.

 

Làm thế nào để một chiếc chuông rung lên!?

Trước khi đi sâu vào cách máy in 3D khổ lớn tạo ra những khả năng mới cho việc sản xuất chuông, điều quan trọng đầu tiên là phải hiểu cơ sở của việc đúc chuông. Như đã nói, quy trình sản xuất chuông đã tương đối nhất quán trong hàng nghìn năm qua, bao gồm tạo khuôn, đúc và hoàn thiện.

Theo truyền thống, khuôn đúc chuông được làm thủ công bằng cách sử dụng các thanh gạt (mái chèo hình chuông quay quanh trục trung tâm để tạo nên hình dạng bên trong hoặc bên ngoài của chuông bằng vật liệu chịu lửa) hoặc với các mẫu chuông giả được làm bằng sáp hoặc gỗ.

Cách tạo hình chuông truyền thống - Wikimedia Common
Cách tạo khuôn đúc chuông truyền thống. Hình ảnh: Wikimedia Common

Khi khuôn đã được tạo ra, bước tiếp theo là nấu chảy kim loại đến nhiệt độ khoảng 1100 độ C và rót vào khuôn.
- Kim loại phổ biến nhất để sản xuất chuông là một loại hợp kim đồng, được biết đến với đặc tính ngân vang.
- Kim loại nóng chảy sau đó được cẩn thận đổ vào khuôn và để nguội.
- Khi kim loại cứng lại, khuôn có thể được tháo ra và người thợ đúc chuông có thể tinh chỉnh chuông bằng cách cạo bỏ các lớp kim loại bên trong cho đến khi đạt được âm thanh phù hợp.
- Bước cuối cùng là lắp đặt con lắc, tạo ra âm thanh bằng cách đánh vào bên trong hoặc bên ngoài chuông.

Máy in 3D khổ lớn BigRep giúp ngành đúc chuông phát triển
Mẫu chuông được in 3D bằng máy in BigRep ONE. Hình ảnh: BigRep

Cách tiếp cập mới của Australian Bell

Australian Bell, một công ty sản xuất chuông được thành lập bởi Tiến sĩ Hasell vào năm 1998, đã sử dụng công nghệ mới và các kỹ thuật mới trong chế tạo chuông, và ông đã đạt được một âm thanh với cao độ mới cũng như hiện đại hóa được quy trình sản xuất.

Một trong những công nghệ quan trọng được sử dụng bởi Australian Bell và các nhà sản xuất chuông hiện đại khác là phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEA), mô phỏng cách thiết kế sẽ phản ứng với các lực bên ngoài, chẳng hạn như rung động. Phần mềm này đã cho phép tối ưu hóa thiết kế chuông, tạo ra các tần số mới và cấu hình âm thanh.

Ví dụ:
Vào năm 2001, để kỷ niệm 100 năm thành lập Liên bang Úc, Australian Bell đã sử dụng phần mềm ReShape FEA để thiết kế chiếc chuông hòa âm đầu tiên trên thế giới. Chiếc chuông có khả năng tạo ra âm vực rõ ràng nhất. Điều này so với các loại chuông truyền thống của Châu Âu, thường có một phần tần số với âm thanh đa sắc, ảnh hưởng đến độ trong của chúng.

Máy in 3D khổ lớn BigRep giúp đơn giản hóa quy trình chế tạo chuông

Khả năng thiết kế âm thanh của Tiến sĩ Hasell

Năm 2014, công ty được giao nhiệm vụ tạo ra một loại chuông mới cho Đồng hồ 10.000 năm tuổi của Long Now Foundation (được xây dựng trong một ngọn núi ở Tây Texas). Chiếc chuông do Danny Hillis, nhà phát minh và đồng sáng lập của Long Now ủy quyền. Đây một chiếc chuông có âm sắc khác biệt, nó có thể tạo ra một âm vực âm thanh thấp hơn một quãng tám so với tần số thấp nhất thực tế của chuông.

Một lần nữa tận dụng phần mềm ReShape FEA, Tiến sĩ Hasell đã có thể thiết kế chiếc chuông đầy thử thách của Long Now. Với sự thành công của thiết kế này, ông ấy sau đó được giao sản xuất và điều chỉnh một bộ 10 chiếc chuông (do nhạc sĩ kiêm nhà soạn nhạc người Anh Brian Eno quyết định!)

Máy in 3D khổ lớp BigRep đã giúp Tiến sĩ Hasell đảm bảo chất lượng của chuông

Một máy in 3D khổ lớn của công ty Đức, BigRep đã được sử dụng để sản xuất khuôn đúc cho chuông. Các mẫu in 3D của chuông được sử dụng để tạo khuôn chính xác cho quá trình tạo khuôn cát.
Một khi mẫu được in 3D và đươc xử lý nguội để loại bỏ các vật liệu hỗ trợ. Từ đó, nó được được bao bọc bằng cát nhựa để tạo thành khuôn. Sau đó, mẫu chuông in 3D sẽ được loại bỏ và khuôn cát được đúc bằng hợp kim đồng hiện đại, kim loại đồng silic, hoàn thiện và đánh bóng, cuối cùng được vận chuyển từ Úc đến Hoa Kỳ.

Máy in 3D khổ lớn BigRep thúc đẩy ngành đúc chuông phát triển
Mẫu chuông 3D đang được in bằng BigRep ONE. Hình ảnh BigRep

Gần đây hơn, Australian Bell đã sản xuất một chiếc chuông khác bằng kỹ thuật tương tự. Lần này, công ty tư vấn in 3D Freedspace có trụ sở tại Melbourne đã hợp tác với Australian Bell để in 3D mẫu cho một chiếc chuông kiểu châu Âu nặng 300 kg. Máy in 3D BigRep ONE, với một thể tích xây dựng một mét khối, là yếu tố thiết yếu trong việc sản xuất một chiếc chuông kích cỡ lớn như thế này.

Máy in 3D BigRep ONE
Máy in 3D BigRep ONE với thể tích in 1 mét khối. Hình ảnh: BigRep

Những đột phá của ngành đúc chuông khi sử dụng máy in khổ lớn BigRep

Cuối cùng, sự kết hợp của phần mềm FEA, máy in 3D khổ lớn và đúc truyền thống đang thổi luồng sinh khí mới vào thiết kế và sản xuất chuông.

Máy in 3D khổ lớn BigRep thúc đẩy ngành đúc chuông phát triển
Chiếc chuông hoàn chỉnh được đúc với mẫu in 3D sản xuất bằng BigRep ONE. Hình ảnh BigRep

Tại Australian Bell, những công nghệ tiên tiến này là phương tiện để có thể tạo nên những tuyệt tác đương đại. Một ví dụ hoàn hảo về sứ mệnh đổi mới liên tục của công ty là Federation Bell Carillon ở Melbourne, một công trình lắp đặt công cộng bao gồm 39 quả chuông. Mọi người từ khắp nơi trên thế giới có thể gửi các tác phẩm của họ đến thành phố Melbourne thông qua một ứng dụng chuyên dụng và chuông sẽ phát các giai điệu âm nhạc.

Bộ 39 chiếc chuông tại Melbounre, Úc
Bộ 39 chiếc chuông tại Melbounre do Australian sản xuất. Hình ảnh: Federation Bells

Máy in 3D khổ lớn đặc biệt phù hợp với việc sản xuất các mẫu khuôn và khuôn cát. Xưởng đúc đang ngày càng chuyển sang in 3D để sản xuất các mẫu vì nó giảm thời gian sản xuất (bằng cách in 3D trực tiếp mẫu dựa trên mô hình 3D) và cắt giảm chi phí. Hơn nữa, như Australian Bell đã chứng minh, các mẫu in 3D cho phép các thiết kế phức tạp hơn được thực hiện bằng cách sử dụng quá trình đúc.

3DS cùng máy in 3D khổ lớn BigRep sẽ giúp bạn tối ưu quy trình đúc kim loại!

Đẩy nhanh tốc độ sản xuất và tối ưu hóa thiết kế của ngành đúc kim loại tại Việt Nam với máy in 3D khổ lớn BigRep, tại sao không?

Hãy liên hệ với 3DS, chúng tôi là nhà phân phối chính thức của BigRep ở Việt Nam. Với đội ngũ kỹ sư chuyên môn và giàu kinh nghiệm, chúng tôi sẵn sàng cùng bạn giải quyết các khó khăn khi sử dụng công nghệ sản xuất truyền thống, và bức phá với những giải pháp và ứng dụng tuyệt vời mà công nghệ bồi đắp có thể mang lại.

Nguồn: BigRep

 


Về 3D Smart Solutions

Tiên phong trong cung cấp giải pháp và dịch vụ công nghệ 3d tại Việt Nam. Tiêu chí hoạt động của chúng tôi là: Làm Đúng Ngay Từ Lần Đầu Tiên. Hãy bình luận trên trang FacebookLinkedin của chúng tôi! Đừng quên đăng ký bản tin hàng tuần miễn phí của chúng tôi, với tất cả tin tức mới nhất về Giải pháp 3D được gửi thẳng đến địa chỉ email của bạn.