Thiết Kế Khuôn Bánh Trung Thu Với Inventor Professional

Giới thiệu

Tết Trung Thu là một trong những lễ hội truyền thống của người Việt Nam, và đây là dịp để chúng ta thể hiện lòng biết ơn và tạo nên những kỉ niệm đáng nhớ bên gia đình và bạn bè.

Bánh trung thu là biểu tượng không thể thiếu trong lễ hội này. Cả gia đình ngồi quây quần bên nhau, thưởng thức những chiếc bánh và cùng nhau ngắm trăng mỗi dịp Tết Trung Thu là một nét đẹp vẫn được người Việt Nam gìn giữ cho đến ngày nay.

Thiết kế khuôn bánh trung thu với
Inventor Professional

Thông thường những chiếc khuôn bánh trung thu sẽ được bán sẵn trên thị trường với nhiều mẫu mã đa dạng khác nhau. Chắc chắn rằng, đôi lần bạn cũng sẽ muốn có được những chiếc bánh trung thu có in logo của bạn, của công ty…. Vì vậy bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau thiết kế khuôn bánh trung thu với Inventor Professional.

Chọn kết cấu khuôn

Hiện nay, khuôn bánh trung thu trên thị trường cũng có nhiều mẫu mã cũng như những cơ cấu đóng khuôn khác nhau. Trong đó khuôn nhựa lò xo là dòng được nhiều thợ làm bánh chọn dùng nhiều nhất vì tính tiện dụng và dễ tháo lắp. 

Hình ảnh cơ cấu ép khuôn bánh trên thị trường

Đối với khuôn nhựa lò xo thì lại có 3 loại cơ cấu thông dụng:

• Khuôn lò xo chốt kẹp
• Khuôn lò xo chốt gài
• Khuôn lò xo chốt xoắn

Sau quá trình tìm hiểu thì mình đã chọn khuôn lò xo chốt gài để có thể làm lại mặt khuôn cho bánh trung thu vì cơ cấu này khá đơn giản cũng như đây là loại được nhiều người chọn mua do dễ thao tác và giá thành phải chăng hơn so với 2 loại còn lại.

Ý tưởng thiết kế

Bộ khuôn thường sẽ gồm 2 phần: Thân khuôn và mặt khuôn

• Thân khuôn: bao gồm phần vỏ định hình, trục dẫn hướng và lò xo
• Mặt khuôn: 1 miếng nhựa được cắt gọt để tạo hình khối khi đóng bánh sẽ tạo hình cho bánh. Trên mặt khuôn sẽ có 2 chốt gài để liên kết với thân khuôn (đối với khuôn chốt gài)

Để đơn giản, chúng ta sẽ thiết kế 1 mặt khuôn với logo riêng biệt và liên kết với thân khuôn khi đóng bánh. Mình sẽ dùng phần mềm Inventor Professional để thiết kế và sử dụng phương pháp in 3D để in mặt khuôn.

Các bước thiết kế

a. Thiết kế tấm nền và cơ cấu gài

Đầu tiên, mình sẽ vẽ lại cái tiết diện của mặt khuôn cũng như cơ cấu gài để đảm bảo là sẽ vừa với thân khuôn. Để vẽ lại được gần chính xác biên dạng mặt khuôn mình đã chụp ảnh mặt khuôn và import vào Inventor.

Đo kích thước thực tế và thiết kế trên
Inventor Professional

Chụp ¼ mặt khuôn và kết hợp với dụng cụ đo để chọn tham số phù hợp khi vẽ lại với Inventor. Mình vẽ ¼ và sẽ dùng lệnh Mirror để tạo những phần còn lại, điều này sẽ giúp cho chi tiết đảm bảo tính đối xứng.

Mô hình lòng khuôn trên Inventor Professional

Tiếp đó, thiết kế cơ cấu gài thông qua những giá trị đo được trên mặt khuôn thực tế. Sau khi xong, tiến hành in 3D lần 1 để kiểm tra độ ăn khớp với thân khuôn, tinh chỉnh biến dạng nếu còn thấy hở hoặc bị chật.

Tiến hành mô phỏng in 3D khuôn

Kiểm tra cơ cấu gài với thân khuôn

Video minh họa kiểm tra cơ cấu gài
với thân khuôn

b. Thiết kế hoạ tiết mặt khuôn

Sau khi đã có tấm nền, công đoạn tiếp theo sẽ thiết kế hoạ tiết trên mặt khuôn. Các bạn có thể thoải mái thiết kế với mọi ý tưởng, logo mà bạn mong muốn.

Thiết kế thêm logo vào lòng khuôn

Sử dụng lệnh Combine để tạo ra lòng khuôn âm từ mặt khuôn đã thiết kế

Tạo khuôn âm từ lệnh Combine trên
Inventor Professional

c. Chọn phương án in

Khác với bước 1 chúng ta in nguyên khối mặt khuôn và chốt gài, nhưng do sau khi thiết kế hoạ tiết, nếu vẫn dùng phương án như vậy thì lòng khuôn sẽ phải cần support để đỡ trong quá trình in, dẫn đến bề mặt cuối cùng sẽ bị xấu.

Tách phần cơ cấu gài và lòng khuôn

Vì vậy, mình chọn phương án sẽ tách mặt khuôn và chốt gài thành 2 phần khác nhau. Điều này khiến việc lập trình in 3D sẽ dễ hơn, đảm bảo được chất lượng bề mặt sau in.

Mô phỏng in 3D chi tiết cơ cấu gài và lòng khuôn

Kết quả lòng khuôn sau khi 3D

Với công nghệ in FDM, bề mặt sản phẩm cũng rất ổn và đẹp, đối với những mặt khuôn phức tạp hơn nhiều chi tiết nhỏ hơn các bạn có thể sử dụng công nghệ in SLA/in Resin để có thể đạt được chất lượng tốt nhất, tuy nhiên giá thành in Resin cũng sẽ cao hơn nhiều với in FDM.

Kiểm tra khuôn

Để test khuôn chúng ta có thể sử dụng bột bánh thật để kiểm tra thành phẩm được ép ra từ khuôn, tuy nhiên sử dụng bột bánh thật sẽ tốn chi phí và thời gian chuẩn bị, vì vậy mình sử dụng đất sét Nhật để test lòng khuôn, từ đó điều chỉnh thiết kế để đạt được thành phẩm ưng ý nhất.

Thử nghiệm ép khuôn bánh với đất sét Nhật

Sau nhiều lần test mẫu mà điều chỉnh thiết kế, chúng ta sẽ có được mặt khuôn ưng ý nhất, việc cuối cùng sẽ là ép bánh thật và nướng bánh để xem thành quả bánh cuối cùng.

Hình ảnh ép tạo mặt bánh trung thu

Hình ảnh bánh trung thu đã ép xong mặt bánh

Sau một khoảng thời gian nướng bánh chúng ta sẽ có được những chiếc bánh trung thu với logo hoặc biểu tượng riêng.

Có thể ở quá trình ép thật với bột và nướng bánh chúng ta sẽ phát hiện thêm 1 số vấn đề cần chỉnh sửa ở mặt khuôn để đạt được chất lượng bánh cuối cùng tốt nhất.

Hình ảnh bánh trung thu đã nướng xong

Như hình trên đây là đợt test bột bánh thật đầu tiên, sau khi nướng thì bề mặt bánh không được nét lắm, nguyên nhân do độ sâu các chi tiết trên lòng khuôn không đủ nên khi nướng bánh, bột sẽ nở là làm mờ đường nét đi, vì vậy mình đã điều chỉnh về độ sâu của các chi tiết trên mặt khuôn để đạt hiệu quả tốt nhất sau khi nướng bánh.

Và đây là thành quả cuối cùng bánh trung thu có logo OneCAD và logo Autodesk

Bánh trung thu hoàn thiện có logo OneCAD Vietnam
và Autodesk

Bánh trung thu được đóng gói hoàn thiện

Nhựa in 3D có an toàn để làm khuôn bánh trung thu không?

Công nghệ in 3D là một trong những công nghệ ngày càng phát triển trên thế giới và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, một trong số đó là lĩnh vực về chế biến thức ăn.

Hình ảnh minh hoạ quá trình in 3D

Với khuôn bánh chúng ta thực hiện trong bài viết này, mình đã dùng công nghệ in 3D FDM (một công nghệ in 3D phổ biến) và sử dụng nhựa PLA để tạo ra sản phẩm khuôn bánh. 

Hình ảnh cuộn nhựa được sử dụng trong quá trình in 3D
bằng công nghệ FDM

Nhựa PLA (Polylactic Acid) là một trong những vật liệu phổ biến nhất trong in 3D và được biết đến với tính thân thiện với môi trường. PLA được tổng hợp từ các nguyên liệu sinh học như ngô và mía và có khả năng phân hủy sinh học.

Xét về mặt an toàn thực phẩm, PLA không chứa các chất độc hại và được xem là an toàn cho sức khỏe con người, cho nên việc sử dụng nhựa PLA để làm khuôn bánh sẽ đảm bảo được an toàn cho sức khoẻ. Tuy nhiên, cần lưu ý các khuôn bánh được tạo ra chỉ nên được sử dụng ở khâu tạo hình bánh, không nướng khuôn bánh PLA cùng với bánh ở nhiệt độ cao, vì nhựa PLA có nhiệt độ nóng chảy thấp, khoảng 180°C -220°C. Khi nướng bánh, nhiệt độ trong lò thường vượt quá mức này, có thể làm khuôn PLA bị biến dạng hoặc tan chảy, gây hại cho sức khỏe và làm hỏng bánh.

Và trên đây là bài chia sẻ cũng về việc thiết kế khuôn bánh Trung Thu với Inventor Professional và công nghệ in 3D của OneCAD. Chúc các bạn thành công!