The art of micro-machining | ศิลปะของการขึ้นรูปงานขนาดจิ๋ว

ความสามารถในการทำงานของเครื่องจักรขึ้นรูปขนาดเล็ก หรือ micro-machining ได้รับการพิสูจน์โดยวิศวกรของ AMRC ที่ได้ใช้งาน mill-turn machine เพื่อผลิตซีรีย์ภาพพอร์เทรตขนาดจิ๋วของ Queen Elizabeth II

 

นับเป็นความสำเร็จที่สำคัญของวิศวกรแห่งสถาบัน University of Sheffield Advanced Manufacturing Research Centre หรือ AMRC ทั้ง Sheffield Emma Parkin และ Joe Thickett ที่ต้องการสร้างสรรค์ผลงานศิลปะขนาดเล็กเพื่อแสดงความสามารถของ AMRC Machining Group ให้เป็นที่ประจักษ์ โดยมีเป้าหมายเพื่อส่งเสริมความรู้เกี่ยวกับ micro-machining ในอุตสาหกรรม ช่วยให้บริษัทผู้ผลิตในสหราชอาณาจักรสามารถแข่งขันได้

Emma และ Joe ใช้งาน Bumotec s191 ซัพพลายโดย Starrag UK ในการผลิตรูปพระเศียรของพระราชินีที่มีรายละเอียดสูงบนโลหะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 11.2 มม. 7 มม. 2.8 มม. และ 1.4 มม. บนชิ้นทองเหลืองทางกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. พวกเขาใช้ไมโครเอ็นมิลของ Sandvik เพื่อให้ได้รูปร่างพื้นฐานของการออกแบบ ก่อนจะเปลี่ยนเป็นหัวกัด ball-nose ขนาดเล็กสำหรับงานรายละเอียดรูปร่าง

“เราเลือกภาพพอร์เทรตของพระราชินีเพราะเราต้องการให้มีความคล้ายคลึงกับเหรียญ” เอ็มม่ากล่าว “ คนทั่วไปรู้ขนาดของเหรียญ เราจึงต้องการแสดงให้เห็นถึงความสามารถทำงานในการทำงานได้อย่างแม่นยำถึงระดับ 0.001 มม. บนชิ้นงานที่มีขนาดเล็กเพียง 1.5 มม. แต่ยังคงรักษารายละเอียดต่างๆ ไว้ได้ครบถ้วน”

เครื่อง machining center – Bumotec s191H มี bar capacity 65 มม. ระบบบาร์ฟีดและระบบหล่อเย็นแรงดันสูง (3 HP) มอบโซลูชันการตัดเฉือนที่แม่นยำ (ถึง +/- 2.5 ไมครอน) ในแกน X, Y และ Z ที่เรนจ์ 410 มม. 200 มม. และ 400 มม. ตามลำดับ และมีเสถียรทางความร้อนระดับสูง

นอกจากนี้แกนหมุนหลักยังเสริมด้วยแกนหมุนย่อยที่สามารถหมุนได้ทั้งแนวนอนและแนวตั้งสำหรับงานรูทีนแบบหลายกระบวนการ ด้วยตัวเลือก Tool magazine ที่ขยายได้ถึง 90 พ็อกเก็ตบนเครื่องที่มี rapid traverse rates ที่ 50 m / นาทีและความเร็วแกนหมุน 30,000 (หรือ 40,000) revs / นาที ซึ่งยังมีส่วนทำให้รอบการหมุนเร็วเป็นพิเศษ เสริมด้วยคุณสมบัติอื่นของเครื่องจักรที่เอ็มม่าดึงออกมาใช้เพื่อสร้างภาพบุคคลขนาดจิ๋ว หรือ micro-machined portraits

Downsizing Her Majesty | ลดขนาดควีน

“เพื่อให้ได้รูปร่างใบหน้าของควีน เราได้ทำการสแกนเหรียญจริงโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ 3D ที่ใช้สำหรับตรวจจับความหยาบของพื้นผิว ต้องใช้ชุดรูปภาพที่ถูกขึ้นรูปแบบ ‘layered up’ เพื่อสร้างภาพ 3 มิติ แล้วเปลี่ยนเป็นรูปแบบไฟล์ไปเป็น STL จากนั้นอัพโหลดไปยัง  NX 12 CAD สำหรับการสร้างโปรแกรมตัดเฉือน” เธอกล่าวเสริมว่า “เราเริ่มตัดที่ความลึก 4 มม. เพื่อตัดวัสดุที่มีขนาดใหญ่จากนั้นก็ลดขนาดลง และเมื่อเราไปถึงขั้นตอนสุดท้าย เราจึงไปถึงระดับไมครอน“

Emma หวังว่า ‘เหรียญจิ๋ว’ นี้จะนำไปสู่การวิจัยและพัฒนา micro-machining ต่อไปรวมถึงโครงการเชิงพาณิชย์ต่างๆ สำหรับ AMRC ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่าย Catapult การผลิตมูลค่าสูง (High Value Manufacturing หรือ HVM) “ฉันเพียงแค่อยากให้คนอื่นสนใจสิ่งที่เรากำลังทำอยู่

“เมื่อผู้คนมาที่ AMRC และที่ Factory of the Future สิ่งที่พวกเขาเห็นอยู่ทั่วไปก็คือ ชิ้นส่วนอากาศยานและเครื่องจักรขนาดใหญ่ยีกษ์ ฉันต้องการให้คนเดินไปที่ห้องปฏิบัติการแล้วพูดขึ้นว่า ว้าว AMRC ก็ทำชิ้นส่วนชิ้นเล็กมาก ๆ ได้เหมือนกันนะ มาทำงานกับพวกเขากันเถอะ”

อ้างอิง: www.etmm-online.com

บทความที่เกี่ยวข้อง:

Machine Tool ใหญ่ที่สุดในออสเตรเลียโดย Starrag

Case Study | การใช้งานระบบการผลิตที่ยืดหยุ่น (FMS) อย่างประสบผล

10 เครื่องจักรใหญ่ที่สุดในโลก | The 10 largest machine tools in the world

 

About The Author