การผลิตแบบเติมวัสดุ

Blue Laser ในเครื่องผลิตแบบเติมวัสดุสำหรับวัสดุสะท้อนแสง

ในงานแสดงสินค้านานาชาติ Formnext 2022 บริษัท DMG Mori จะนำเสนอเครื่อง Lasertec 65 DED Hybrid 5 แกน เครื่องพิมพ์โลหะสามมิติกระบวนการ Directed Energy Deposition (DED – การให้พลังงานวัสดุโดยตรงเพื่อหลอมวัสดุให้เกาะตัวเป็นชิ้นงาน) เข้ากับกระบวนการกัดและเจาะ

เครื่องนี้ยังพ่วงกระบวนการพิมพ์สามมิติเข้ากับการกัดและเจาะ เพื่อให้สามารถทำได้ทั้งกระบวนการเติมวัสดุ (Additive) และหักล้างวัสดุ (Subtractive) ได้อย่างต่อเนื่อง ไม่มีสะดุด การรวมเครื่องพิมพ์สามมิติและแมชชีนนิ่งเซนเตอร์ไว้ในเครื่องเดียวกัน ช่วยลดเวลาที่ต้องเสียไปในการย้ายชิ้นงานไปมาระหว่างเครื่องจักร ในกรณีที่กระบวนการตัดเฉือน และกระบวนการเติมวัสดุแยกเครื่องจักรกัน

เครื่องนี้ยังมีเลเซอร์สีน้ำเงินที่พัฒนาขึ้นมาใหม่ด้วยความถี่ 450 นาโนเมตร ซึ่งพลังงานจะดูดซับโดยวัสดุสะท้อนแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยทำให้ทองแดงบริสุทธิ์ มีอัตราการดูดซับถึง 44 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับ 2 เปอร์เซ็นต์สำหรับแสงอินฟราเรด 

การผลิตแบบเติมวัสดุ
เครื่อง Lasertec 65 DED Hybrid AM / เครื่องกัด ของ DMG Mori ถูกติดตั้งมาพร้อมกับแสงเลเซอร์สีน้ำเงินที่พัฒนาขึ้นมาใหม่เพื่อให้สามารถพิมพ์วัสดุที่สะท้อนแสงอย่างทองแดงได้ (ที่มา: DMG Mori)

ตัวอย่างแอปพลิเคชันของทองแดง

ทองแดงมีความสามารถในการนำความร้อนสูงจึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหล่อเย็นของแม่พิมพ์หล่อฉีดและอุปกรณ์ขึ้นรูป ในภาคการบินอวกาศนั้นทองแดงถูกใช้ในโลหะผสมพิเศษซึ่งใช้นิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักเพื่อขึ้นรูปเป็นที่กันความร้อน (Heat Shield) คุณสมบัติการขับเคลื่อนที่ดีของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเป็นส่วนประกอบยังเป็นการประยุกต์งานใหม่ ๆ สำหรับการเคลือบแบริ่ง 

การผลิตแบบเติมวัสดุเหมาะสำหรับผลิตส่วนประกอบที่มีหลายวัสดุ

ส่วนประกอบหลายวัสดุอย่างแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูป (Die Casting) ที่มีสัมฤทธิ์เป็นแกน สามารถผลิตได้เฉพาะด้วยวิธีการผลิตแบบเติมวัสดุ โดยเครื่อง Lasertec 65 DED Hybrid สามารถสร้างแกนขึ้น แล้วทำการกัดช่องระบายความร้อนภายใน จากนั้นเติมชั้น (Layer) ของเหล็กกล้าเครื่องมืองานร้อน (Hot Work Tool Steel) เข้าไปในกระบวนการเดียวกัน เพื่อทำให้เกิดการกระจายความร้อนที่เหมาะสมที่สุดระหว่างการหล่อ

Lasertec DED Hybrid สามารถใช้ซ่อมแซมแม่พิมพ์ได้

โดยการเติมวัสดุลงไปบริเวณที่เสียหาย จากนั้นกัดบนฐานแม่พิมพ์เดียวกันเพื่อให้ได้คุณภาพการซ่อมแซมที่เทียบเคียงพื้นผิวเดิม

อีกเครื่องที่ DMG Mori จะนำเสนอภายในงาน คือ เครื่องพิมพ์โลหะสามมิติ Lasertec 30 Dual SLM (Selective Laser Melting การใช้เลเซอร์หลอมละลายวัสดุ) โดยหลังการพิมพ์สามมิติเครื่องนี้สามารถโอนย้ายชิ้นงานจากแท่นพิมพ์มายังแมชชีนนิ่งเซนเตอร์แนวดิ่ง DMP 35 เพื่อทำการกัดให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ต้องการ อีกทางหนึ่งเครื่องพิมพ์สามมิติสามารถใช้ตกแต่งส่วนประกอบที่ผ่านการกัดมาก่อนหน้าได้ ตกแต่งบนแท่นพิมพ์โดยไม่ต้องใช้โครงสร้างเสริม ระบบยึดจับชิ้นงาน (Zero-Point Clamping System) ให้อินเตอร์เฟซที่แม่นยำในการโอนย้ายส่วนประกอบระหว่างแท่นพิมพ์กับเครื่อง CNC ในขณะที่ DMG Mori ควบคุมการกระบวนการทำงานผ่านแอป CELOS 

ผู้ช่วยการผลิตแบบเติมวัสดุ – AM Assistant

ฟีเจอร์อีกอย่างหนึ่งที่จะมีการจัดแสดง คือ AM Assistant ที่เป็นการผสานระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เป็นการสร้างความมั่นใจในความเสถียรของกระบวนการในเครื่อง DED โดย AM Assistant จะเฝ้าสังเกตการณ์และควบคุมพารามิเตอร์สำคัญในกระบวนการทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง เช่น พลังงานเลเซอร์ การไหลของมวลผงโลหะ ก๊าซป้องกัน (Shielding Gas) ขนาดและอุณหภูมิบ่อวัสดุหลอมละลาย การไม่มีสิ่งกีดขวางหรืออุดตันระหว่างหัวฉีดและชิ้นงาน

คุณผู้อ่านสามารถรับชมคลิปการทำงานของเครื่องเพื่อความเข้าใจที่มากขึ้นได้ในลิงก์ข้างล่าง

อ้างอิง : https://www.etmm-online.com/

บทความอื่นๆ