โซลูชันการพิมพ์ 3 มิติล่าสุด สำหรับผู้ผลิตเครื่องมือและแม่พิมพ์ (1)

ทุกวันนี้บรรดาผู้นำด้านการผลิตทั่วโลกเลิกให้ความสนใจเกี่ยวกับการสร้างต้นแบบ (Prototyping) แล้ว เพราะได้หันไปใช้การพิมพ์แบบสามมิติ (3D Printing) อย่างสมบูรณ์สำหรับการผลิตแบบซีรีย์ (Series Production) เพราะเครื่องพิมพ์มีความไวขึ้น สามารถผลิตชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ขึ้น และให้คุณภาพที่เหมือนกันทุกชิ้นได้ ล่าสุดมีการพัฒนาอะไรขึ้นไปอีกบ้าง? เราไปหาคำตอบกัน

การพิมพ์ 3 มิติ หมายถึง กระบวนการสร้างชิ้นงานด้วยการเติมเนื้อวัสดุทีละชั้น ๆ โดยอาศัยข้อมูลการออกแบบ 3 มิติ เป็นกระบวนการผลิตที่ต่างออกไปจากรูปแบบเดิมอย่างสิ้นเชิง ซึ่งหมายถึงวิธีการผลิตแบบตัด กัด เจาะ เซาะ กลึง หรือ การตัดวัสดุออกไปเพื่อให้ได้ชิ้นงาน กล่าวคือ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) เป็นการสร้างชิ้นงานทีละชั้น ๆ จากวัสดุที่มีอยู่ ซึ่งมีลักษณะเป็นผงละเอียด ได้แก่ โลหะ พลาสติก และวัสดุคอมโพสิตต่าง ๆ แทนที่จะใช้การกัดชิ้นงานออกจากม่พิมพ์

ในส่วนของการทำแม่พิมพ์และเครื่องมือนั้น วิธีการผลิตแบบนี้ถูกนำมาใช้ในการสร้างต้นแบบที่รวดเร็ว เป็นการสร้างต้นแบบให้เห็นภาพและแสดงให้เห็นประโยชน์ใช้งาน การพัฒนาผลิตภัณฑ์และการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดจึงทำได้อย่างรวดเร็ว การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ยังถูกนำไปใช้สำหรับการทำเครื่องมืออย่างรวดเร็วอีกด้วย เป็นวิธีที่มีประโยชน์สำหรับการผลิตจำนวนน้อย และปัจจุบันมีการใช้การพิมพ์ 3 มิติแบบอื่นอีกมากมาย โดยเฉพาะในการผลิตเครื่องมือ นอกจากนี้การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุยังสามารถนำไปใช้ผลิตส่วนประกอบ หรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้อีก ซึ่งอาจรวมถึงการผลิตชิ้นส่วนแม่พิมพ์ (Mould Inserts) หรือแม้แต่อุปกรณ์ที่ต้องใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต

การใช้งานอีกแบบหนึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแม่พิมพ์เอง ในกรณีนี้ ความเร็วไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ แต่คือความเป็นไปได้ในการผลิตที่เพิ่มขึ้นจากการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ สามารถเพิ่มท่อหล่อเย็น (Cooling Channels) เข้าไปยังแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกได้ ซึ่งตามปกติไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการแบบเดิม ๆ อย่างการกัดหรือการเจาะได้ การใช้ท่อหล่อเย็นที่ผลิตเพิ่มเข้าไปภายในเครื่องมือ แม้แต่ในบริเวณที่ยากจะเข้าถึง ทั้งรูหล่อเย็นที่อยู่โดยรอบตัวดัน (Ejector) และตัวเลื่อน (Slider) สามารถทำงานได้อย่างสอดคล้องกัน รอบการทำงานของการฉีดขึ้นรูปจึงสามารถทำได้เร็วขึ้นกว่าเมื่อก่อน

บทความนี้แสดงข้อมูลที่กล่าวถึงกระบวนการทำงานและโซลูชันต่าง ๆ เพื่อประกอบการตัดสินใจว่า การใช้เครื่องมือเหล่านี้จะคุ้มค่าสำหรับองค์กรของคุณหรือไม่นั้นจะต้องดูกันเป็นกรณี ๆ ไป ดังนี้:

เทคโนโลยีใหม่เพื่อการใช้งานการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุที่มีประสิทธิภาพ

บริษัท Boston Micro Fabrication (BMF) ของสหรัฐฯ ผลิตเครื่องพิมพ์  3 มิติ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการผลิตขนาดเล็กซึ่งจำเป็นต้องใช้ความละเอียด ความถูกต้องและความแม่นยำสูง ในการผลิตด้วยโพลีเมอร์และคอมโพสิตนั้น เครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่น Micro Arch สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงที่ความละเอียดการพิมพ์ 2 ไมโครเมตรด้วยค่าความคลาดเคลื่อน  +/- 0 ไมโครเมตร เป็นตัวเลือกสำหรับการผลิตที่รวดเร็วและยังคุ้มค่าการลงทุน สำหรับการฉีดขึ้นรูป (Injection Moulding) และการเดินเครื่อง CNC ปัจจุบันมีจำหน่ายในเยอรมนี ออสเตรีย และนิวซีแลนด์

เครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่น Micro Arch ได้รับการพัฒนาขึ้นจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ PμSL Projection Micro Stereolithography ที่ทำเกิดการผลิตชิ้นงานต้นแบบโดยใช้โพลิเมอร์ไวต่อแสง (Photopolymerization) โดยใช้การสาดแสงยูวีที่ความละเอียดระดับจุลภาค เลนส์รับแสง แท่นเคลื่อนที่ และเทคนิคการประมวลผลที่มีการควบคุมเหมาะสำหรับการใช้งานในการสร้างต้นแบบที่หลากหลาย และการผลิตชิ้นงานขนาดเล็กในบริมาณน้อย ๆ สายผลิตภัณฑ์ (product Line) เริ่มต้นด้วย Micro Arch P150 ระดับเริ่มต้นซึ่งผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและมีความละเอียดโดยใช้ต้นทุนต่ำ ด้วยความละเอียดถึง 25 ไมโครเมตร เครื่องพิมพ์จำนวน 3 รุ่นที่สามารถให้ความละเอียดถึง 10 ไมโครเมตร สำหรับบริษัทและมหาวิทยาลัยที่เป็นกลุ่มเป้าหมายซึ่งจำเป็นต้องใช้ความละเอียด ความถูกต้องและความแม่นยำสูงในชุดอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ ซึ่งรวมถึงรุ่น Micro Arch P240 ที่สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีปริมาณการผลิตมากขึ้นจากวัสดุที่หลากหลาย เครื่องพิมพ์นี้ได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตทางอุตสาหกรรมแบบกลุ่มเล็ก ๆ

---

• การผลิตแบบเติมวัสดุได้เปลี่ยนแปลงโลกไปแล้วหรือไม่?
• การผลิตแบบเติมวัสดุเหมาะสำหรับเครื่องมืองานเย็นหรือไม่?
• 2021 ปีทองของผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ?
• เครื่องพิมพ์ 3D ล่าสุดสำหรับแอปพลิเคชัน FDM, P3 และ SAF

---

ด้วยความละเอียดสูงสุดเพียง 2 ไมโครเมตร เครื่องพิมพ์ 3 มิติในรุ่นที่สามนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความละเอียดสูงและความคลาดเคลื่อนต่ำ สามารถจัดการกับวัสดุได้หลากหลายและยังเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตต้นแบบด้วย CAD ที่มีความแม่นยำ โดยมีลักษณะเหมือนผลิตภัณฑ์ที่ผลิตเสร็จจริง ๆ

เครื่องพิมพ์ไมโคร 3D ถูกนำไปใช้ในการพัฒนาและการผลิตวัสดุทางการแพทย์ต่าง ๆ ตั้งแต่ขดลวดตาข่าย (Stent) ขาเทียม ไปจนถึงรากฟันเทียม เพราะการเติมวัสดุที่สามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพ หรือเนื้อเยื่อของร่างกายมนุษย์จะช่วยให้โอกาสในการรักษาผู้ป่วยได้ดีขึ้น

ในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเมคคาโทรนิกส์นั้น ผู้บริโภคและธุรกิจต่าง ๆ กำลังต้องการอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งเครื่องพิมพ์ 3 มิติ รุ่น Micro Arch ก็สามารถตอบโจทย์ความต้องการนี้ได้เช่นกัน ผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมต่อต่าง ๆ กำลังได้รับโอกาสใหม่ ๆ เพื่อผลิตการออกแบบที่ซับซ้อนด้วยการพิมพ์เครื่องพิมพ์ไมโคร 3D ในส่วนของระบบของไหลจุลภาค (Microfluidics) และระบบเครื่องกลจุลภาค (Micromechanics) การพิมพ์แบบไมโคร 3D เหมาะสำหรับวาล์ว ปั๊ม เซนเซอร์ ส่วนประกอบของไมโครโฟน และการใช้งานอื่น ๆ ที่ต้องการชิ้นส่วนขนาดเล็กและมีความแม่นยำสูง การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นทางเลือกใหม่ ๆ และมีอิสระทางรูปทรงด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติรุ่น Micro Arch

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/the-latest-3d-printing-solutions-for-tool-and-mould-makers-a-1028391/

บทความที่เกี่ยวข้อง:

BMW Group ขับเคลื่อนการทำให้เป็นอุตสาหกรรมสำหรับการพิมพ์สามมิติ

การผลิตแบบเติมวัสดุได้เปลี่ยนแปลงโลกไปแล้วหรือไม่?

2021 ปีทองของผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ?

3D printing materials | รู้จัก ‘โฟโตพอลิเมอร์’ ล่าสุด ครั้งแรกจาก Evonik

About The Author