Markforged Case Studies: การพิมพ์โลหะ 3 มิติมีประโยชน์อย่างไร?

Septillion WebmasterMarkforged, ข่าวสาร

การพิมพ์โลหะ 3 มิติ กำลังเปลี่ยนวิธีที่เราสร้างชิ้นส่วนในการผลิตปริมาณน้อยถึงปานกลางแล้วครับ ตอนนี้เราสามารถผลิจชิ้นส่วนโลหะที่ราคาที่ถูกกว่า เร็วกว่า และใช้กำลังของเครื่องจักรที่น้อยกว่ากระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมได้แล้ว

เนื่องจาก Additive Manufacturing สามารถสร้างชิ้นส่วนในลักษณะที่แตกต่างกันได้ ทำให้การสร้างผลิตภัณฑ์บางประเภทที่ต้องการคุณสมบัติซับซ้อนทำได้ง่ายขึ้น กระบวนการนี้ทำให้ไม่ต้องใช้เครื่องมือเพิ่มเติม มันแทบจะเป็นกระบวนการอัตโนมัติอย่างเต็มรูปแบบ เพราะการเพิ่มเนื้อวัสดุแทนการเอาออก จะช่วยให้สามารถปรับรูปทรงชิ้นงานได้อย่างเหมาะสมมากที่สุด

สิ่งเหล่านี้ ทำให้การพิมพ์โลหะ 3 มิติ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่การผลิตแบบปกติไม่สามารถทำได้ — ทำได้ยาก หรือแพงเกินไปสำหรับงานอุตสาหกรรม รวมถึงชิ้นส่วนดั้งเดิม อุปกรณ์สำหรับไลน์การผลิตแบบอัตโนมัติ และต้นแบบการหล่อที่ใช้งานได้จริง

ข้อมูลเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ Metal X

ตัวอย่าง 1

Dixon Valve: Grippers Jaws

แขนกลยึดจับที่ใช้สำหรับจับย้ายชิ้นส่วนจากโลหะแผ่นไปยัง press brake ขากรรไกรเหล่านี้ถูกพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ และสามารถแก้ไขปัญหาสำหรับโรงงานได้ 3 ประการ:

  1. อุปกรณ์ชิ้นนี้ถูกพิมพ์ด้วยวัสดุ 17-4 PH Stainless Steel ซึ่งมีความทนทานต่อการเสียดสีสูง ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่เสื่อมสภาพจากการสัมผัสซ้ำกับชิ้นส่วนโลหะแผ่น
  2. การเลือกเนื้อในชิ้นส่วนแบบ closed-cell infill ทำให้อุปกรณ์มีน้ำหนักเบากว่าการผลิตโดยใช้โลหะแบบเดิมมาก หมายความว่าตัวแขนจะสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น 11 เท่า และลดต้นทุนไปถึง 50 เท่า ทำให้ได้จำนวนผลผลิตที่สูงขึ้น
  3. ส่วนปลายของขากรรไกรมีรูปร่างที่เรียบ เพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกกับอุปกรณ์ press brake แต่ออกแบบมาเพื่อให้สามารถจับชิ้นส่วนได้อย่างปลอดภัย

ชิ้นส่วนนี้ หากใช้วัสดุเดียวกันแต่เปลี่ยนวิธีการ ก็อาจจะทำได้ยากกว่า และมีราคาแพงกว่า ดังนั้นพวกเขาจึงเลือกที่จะพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิตินั่นเองครับ

อ่านเพิ่มเติม: https://markforged.com/case-studies/gripper-jaws/

ประโยชน์ของการผลิตโลหะด้วย Metal Additive Manufacturing

เสรีภาพของรูปทรงเรขาคณิต: สำหรับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ ความซับซ้อนและปรับแต่งเองอย่างอิสระมักจะมาพร้อมกับต้นทุนที่สูง การเพิ่มคุณสมบัติหมายถึงการทำงานที่มากขึ้น ใช้เครื่องจักรนานขึ้น และใช้แม่พิมพ์เยอะขึ้น

สิ่งเหล่านี้ล้วนแต่เปลืองวัสดุ และกินเวลาของเครื่องจักรกับวิศวกรอย่างมาก แต่ Additive Manufacturing ลบข้อจำกัดตรงนี้ออกไปครับ การเพิ่มเนื้อวัสดุเข้าไปแทนการตัดออก ทำให้สามารถกำหนดการใส่วัสดุเข้าไปได้ตรงตามความจำเป็น และอันที่จริงวิธีการนี้ช่วยประหยัดวัสดุและเวลาได้มากกว่าวิธีการอื่น ๆ ด้วย

ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ: เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิตินั้นใช้เวลาควบคุมดูแลน้อยมาก ซอฟต์แวร์ของเครื่องพิมพ์จะสร้าง toolpaths ให้อัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าที่กำหนด ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านการผลิตเฉพาะเพื่อทำงานกับวัสดุต่าง ๆ —  เครื่องพิมพ์จะจัดการงานทั้งหมดตามที่เลือกไว้ เมื่อกดเริ่มพิมพ์ ก็ไม่จำเป็นต้องมีคนคอยดูแลอีก ดังนั้นคุณจึงสามารถปล่อยให้เครื่องทำงานต่อไปได้ แม้จะเลยเวลาเลิกงานแล้วก็ตาม

ตั้งค่าหรือใช้เครื่องมือน้อยที่สุด: เมื่อรวมการทำงานเข้ากับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม เช่น การกัด การกลึง หรือการทำแม่พิมพ์ หรือการผลิตพวกชิ้นส่วนที่ไม่ได้สร้างรายได้ แต่จำเป็นต้องใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ เหล่านี้ เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ สามารถสร้างชิ้นส่วนได้โดยไม่ต้องมีการตั้งค่าเครื่องหรือผลิตเพิ่มเติม เพียงแค่กดปุ่มพิมพ์ และเริ่มเดินเครื่องได้ทันที

แปลจาก: https://markforged.com/blog/what-can-you-do-with-metal-3d-printing/

ตัวอย่าง 2

ชิ้นส่วน Actuator Housing บน Stanley Black & Decker PD45 Post Driver แต่เดิมมี 4 ชิ้น และลดลงเหลือเพียง 1 ชิ้นด้วย Metal X ช่วยประหยัดต้นทุน และลดเวลาในการประกอบลง

Stanley Black & Decker: Actuator Housing

ชิ้นส่วนส่วนนี้จะต้องรองรับลูกปืน ที่จะส่งแรงกระตุ้นไปยัง PD45 ไดรเวอร์โพสต์ไฮโดรลิค ช่างเครื่องจะเสริมแรงดันไปยังโครงหัวขับทุกครั้งที่เกิดการขับเคลื่อน ทางบริษัทฯ ทดลองชิ้นส่วนที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Metal X ทั้งหมด 3 ชิ้น ซึ่งได้รับการยืนยันแล้วว่าทนทานต่อการใช้งานเป็นหมื่นรอบ มีน้ำหนักเบากว่าเดิม 53% ทำงานได้เร็วกว่าเดิม 20 เท่า และประหยัดค่าใช้จ่ายกว่าเดิม 12 เท่า

ดาวน์โหลดเอกสารตัวอย่าง (ภาษาไทย)

ดาวน์โหลดเอกสารตัวอย่าง (ภาษาอังกกฤษ)

Metal Additive Manufacturing ช่วยแก้ปัญหาอะไรได้บ้าง?

  • ประกอบง่าย: ด้วยการออกแบบที่อิสระ ทำให้สามารถนำชิ้นส่วนไปใส่รวมเข้ากับอุปกรณ์อื่น ๆ ได้อย่างพอเหมาะ
  • รูปทรงที่ปรับเองได้อย่างเหมาะสม: คุณสามารถเลือกพิจารณาได้ว่าส่วนไหนควรใช้การผลิตแบบใด และเลือกคุณสมบัติเสริมอย่างไร เช่น น้ำหนักเบาแต่แข็งแรง ด้านในกลวง รูปทรงโค้ง ฯลฯ
  • คลังสินค้าดิจิทัลและอะไหล่: จัดการระบบการทำงานได้บนคลาวด์ ออกแบบและผลิตชิ้นส่วนที่ใดก็ได้ที่มีเครื่องพิมพ์อยู่ ไม่จำเป็นต้องเก็บชิ้นส่วนอะไหล่ เพราะคุณสามารถเลือกพิมพ์ได้ทันทีเมื่อถึงเวลาที่ต้องเปลี่ยน

จากข้อดีทั้ง 3 ข้อที่กล่าวมา เราสามารถใช้งานการพิมพ์ 3 มิติแตกต่างกันได้ ในหลากหลายอุตสาหกรรมเลยครับ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องมีการผลิตชิ้นส่วนเล็ก ๆ ที่มีจำนวนไม่มาก หรือชิ้นส่วนอะไหล่ที่ต้องใช้การผลิตจากภายนอก ชิ้นส่วนที่มีรูปทรงพิเศษ ฯลฯ

ตอนนี้ เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติ Metal X สามารถเปิดใช้ได้แล้ว โดยเซปทิลเลียนเป็นที่แรกในประเทศไทยครับ สามารถขอรายละเอียดเพิ่มเติม หรือเข้ามาดูเครื่องจริงได้ที่ร้าน คลิกที่นี่เพื่อติดต่อเรา

Share this Post