ปรับพื้นผิวส่วนประกอบงานพิมพ์ 3 มิติให้เรียบและเป็นเนื้อเดียวกันโดยอัตโนมัติ

การแข่งขันในด้านการผลิต หมายถึง ของที่ผลิตต้องมีคุณภาพดีตามสเปค มีของเสียน้อย ใช้ระยะเวลาสั้น ต้นทุนต่ำ ในระยะหลังมานี้การผลิตแบบอัตโนมัติที่ไม่ต้องใช้คนควบคุมเป็นที่ต้องการมากขึ้น ด้วยคุณภาพงานที่เสถียรกว่า เร็วกว่า การเลือกเครื่องจักรให้เหมาะสมกับงาน และเปลี่ยนใหม่เมื่อถึงเวลาอันเหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและยกระดับคุณภาพนั้นเป็นสิ่งที่ควรทำ หากผู้ผลิตยังคงต้องการรักษาความสามารถในการแข่งขันเอาไว้ ในบทความนี้กล่าวถึงบริษัทที่ค่อย ๆ ขยับขยายซึ่งจากเดิมใช้กำลังคนในการตกแต่งพื้นผิวชิ้นงาน แต่ด้วยความต้องการสเปคที่สูงขึ้นจึงเปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติในปัจจุบัน

บริษัท Klaus Stöcker Metal Processing เริ่มให้บริการพร้อมติดตั้งงานพิมพ์ 3 มิติที่มีพลาสติกและโลหะเป็นส่วนประกอบให้แก่ลูกค้า เริ่มแรกนั้นโรงปฏิบัติการ Klaus Stöcker Metal Processing ตกแต่งพื้นผิวด้วยวิธีการแบบแมนนวล แต่เพราะความต้องการที่เพิ่มขึ้นและขั้นตอนที่เข้มงวดขึ้นของการปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ บริษัทจึงได้ซื้อระบบอัตโนมัติ S1 สำหรับการนำผงวัสดุออก (De-Powdering) และ M1 สำหรับการทำพื้นผิวให้เรียบและเป็นเนื้อเดียวกันจาก AM Solutions

การปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ของส่วนประกอบการพิมพ์ 3 มิติ บริษัท Klaus Stöcker Metal Processing ใช้ S1 และ M1 Basic จาก AM Solutions – 3D post processing technology

(ที่มา: Klaus Stöcker Metallbearbeitung)

บริษัท Klaus Stöcker Metal Processing ก่อตั้งเมื่อปี 1990 มีพนักงานประมาณ 40 คน ให้บริการที่หลากหลายในแวดวงการตัดเฉือน ซึ่งรวมถึงการกลึง การกัด การกัดด้วยไฟฟ้า (EDM) แบบลวด (Wire) และแบบ Sinking การเจียรหน้าพื้นผิวและเจียรแบบทรงกลมหรือทรงกระบอก มีการประกอบและการวัดด้วยเครื่องจักรที่ทันสมัย อีกทั้งยังผลิตเครื่องมือ ฟิกเจอร์ เกจ และเครื่องจักรพิเศษอีกด้วย ให้บริการแก่ลูกค้าทั้งในกลุ่มอุตสาหกรรมยานยนต์ อาหาร ยา และการผลิตเครื่องจักร 

ในปี 2016 Stöcker เริ่มให้บริการงานพิมพ์ 3 มิติที่มีพลาสติกและโลหะเป็นส่วนประกอบ และตั้งแต่นั้นมาก็ได้ติดตั้งเครื่องพิมพ์ไป 16 เครื่อง บริษัทผลิตส่วนประกอบที่ทำจากพลาสติกหลากหลายประเภท รวมถึง PA 6 และ PA 12 อีกทั้งวัสดุเสริมใยแก้ว คาร์บอน และเส้นใยเคฟลาร์ ใช้วิธีการพิมพ์ FDM/FFF และ SLS ระบบ Stereolithographic (SLA/PJM) คือ ระบบที่ฉายแสงให้เรซิ่นแข็งตัวทีละชั้นนั้นถูกใช้เป็นหลักสำหรับการพิมพ์ส่วนประกอบออปติกที่มีลักษณะเฉพาะเชิงเทคนิคที่และสีที่แตกต่างกัน Selective Laser Melting หรือ SLM คือ การใช้เลเซอร์หลอมผงวัสดุทีละชั้น และการผลิตแบบเติมวัสดุแบบ Atomic Diffusion Additive Manufacturing หรือ ADAM ถูกนำมาใช้ผลิตส่วนประกอบโลหะจากโลหะผสมอลูมิเนียม สเตนเลสสตีลประเภทต่าง ๆ และอุปกรณ์จากเครื่องมือเหล็กหลากหลายประเภท

Stöcker เข้าใจในทันทีว่าในฐานะโรงปฏิบัติการจะประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อให้บริการภายในทั้งห่วงโซ่กระบวนการ ไม่ใช่แค่การพิมพ์เท่านั้น Arnd Meller ผู้จัดการการผลิตแบบเติมวัสดุของ Stöcker อธิบายว่า “การให้คำปรึกษาที่ครอบคลุมกับลูกค้าเพื่อที่จะระบุว่าส่วนประกอบสามารถทำด้วยการผลิตแบบเติมวัสดุได้หรือไม่ หากทำได้การออกแบบจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนอะไรบ้าง เทคโนโลยีการพิมพ์และวัสดุประเภทใดที่เหมาะสมที่สุด อีกทั้งการปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ก็เป็นกระบวนการที่มีความสำคัญที่ช่วยให้สามารถจัดหาส่วนประกอบพร้อมติดตั้งให้กับลูกค้าได้

แรกเริ่มการปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ใช้วิธีการทำแบบแมนนวลด้วยเครื่องมือที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนพลาสติกที่เผาด้วยเลเซอร์จะได้รับการทำความสะอาดในตู้เป่า อย่างไรก็ตามความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและขั้นตอนที่เข้มงวดขึ้นสำหรับการทำงานและการปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ ไม่สามารถจัดการได้ด้วยวิธีธรรมดาได้อีกต่อไป ดังนั้นบริษัทจึงเริ่มที่จะมองหาระบบอัตโนมัติ ซึ่งการพิจารณาในการเลือกใช้ที่สำคัญ คือ คุณภาพผลิตภัณฑ์ ความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) และง่ายต่อการปฏิบัติงาน Arnd Meller กล่าวต่อว่า “สุดท้ายแล้วคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญที่ยอดเยี่ยมและประสบการณ์ในการรักษาพื้นผิวที่ทำให้เราตัดสินใจซื้ออุปกรณ์ปรับแต่งรายละเอียดหลังการพิมพ์ AM Solutions – 3D post processing technology นอกจากนี้ เรามีความประทับใจในความรู้ความสามารถการผลิตของ AM Solutions/Rösler ที่ไซต์ของพวกเขาใน Untermerzbach” การทำความสะอาดส่วนประกอบต่าง ๆ ด้วยระบบ S1 เป็นหัวข้อเดียวในการหารือสำหรับการทำให้พื้นผิวส่วนประกอบพิมพ์ 3 มิติให้มีความละเอียดประณีต ซึ่งบริษัทหาแนวทางต่าง ๆ เพื่อให้พื้นผิวออกมาดีที่สุด ตัวอย่างเช่น การใช้สารเคมีทำให้พื้นผิวเรียบ

การตกแต่งพร้อมกันจำนวนมาก (Mass Finishing) – ทางเลือกในการประหยัดต้นทุนแทนการปรับพื้นผิวให้เรียบด้วยสารเคมี

จากประสบการณ์ลูกค้าที่ AM Solutions — 3D post processing technology, Arnd Meller รู้สึกประหลาดใจที่ได้รู้ว่า M1 Basic ให้ผลลัพธ์ที่ดีมากในช่วงเวลาอันสั้น ลูกค้าจำนวนมากต้องการให้ส่วนประกอบพลาสติกมีพื้นผิวที่เรียบและเป็นเนื้อเดียวกัน  รวมถึงการอ่านค่าพื้นผิวที่ต่ำลงด้วย M1 Basic AM Solutions ทำให้ระบบตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็ว ผลที่เกิดอย่างซ้ำ ๆ มีความสมบูรณ์และมีความเสถียรของกระบวนการในระดับสูง Arnd Meller กล่าวสรุปว่า “สำหรับส่วนประกอบจำนวนมากนั้น เทคโนโลยีการตกแต่งพร้อมกันจำนวนมากถือเป็นทางเลือกที่ดีแทนการปรับเรียบด้วยสารเคมี เนื่องจากประหยัดต้นทุนมากกว่า ทำให้มีข้อได้เปรียบทางการแข่งขันมากขึ้น ความรู้ของผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับ AM Solutions ที่ครอบคลุมเทคโนโลยีการตกแต่งชิ้นงานจำนวนมากนั้นขึ้นอยู่กับความรู้ความชำนาญของเทคโนโลยี การพัฒนา และผลิตที่เหมาะสมของ Rösler นั่นคือบทบาทสำคัญเช่นกัน”

M1 Basic เป็นระบบตกแต่งแบบเสียบปลั๊กแล้วใช้งาน (plug-and-play) ที่มีขนาดกะทัดรัด พร้อมระบบการควบคุมที่ทำให้สามารถเจียร ปรับเรียบ และขัดเงาพื้นผิวของงานพิมพ์ 3 มิติที่มีพลาสติกและโลหะเป็นส่วนประกอบ  ติดตั้งมาพร้อมกับระบบทำความสะอาดและรีไซเคิลน้ำ การเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้า 230 โวลต์ M1 Basic สามารถรวมเข้าไปได้ในสภาพการผลิตแบบแยกเดี่ยว (stand-alone) ได้อย่างง่ายดาย ช่วยให้สามารถตกแต่งชิ้นงานทั้งชุดหรือส่วนประกอบเดี่ยวที่มีขนาดมากถึง 550 x 150 x 130 มม. (ยาว X กว้าง X สูง) และมีรูปทรงแตกต่างกัน นวัตกรรมนี้สามารถปรับให้เข้ากับงานตกแต่งทุกประเภทได้อย่างง่ายดาย สามารถเก็บโปรแกรมเฉพาะชิ้นงานไว้ในส่วนควบคุมอุปกรณ์ได้ มาตรฐานการทำงานสามารถถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนแยกจากกัน ทำให้สามารถทำงานตกแต่งชิ้นงานต่าง ๆ พร้อมกันได้ด้วยกระบวนการที่แตกต่างกัน

การใช้ M1 Basic ในแผนก AM ที่ Stöcker ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จอย่างมากถึงขั้นที่ว่าบริษัทซื้อเครื่องสำหรับการตกแต่งพื้นผิวโลหะเป็นเครื่องที่สองมาเลย

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

บทความอื่น ๆ

• การทำหลังกระบวนการอัตโนมัติของส่วนประกอบพลาสติกและโลหะที่พิมพ์สามมิติ
• ประเมินวงจรชีวิตของการผลิตแบบเติมวัสดุ เพื่อความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม
• การผลิตแบบเติมวัสดุเป็นมากกว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• Siemens จัดแสดงแอปพลิเคชันแบบยั่งยืน เพื่อการผลิตแบบเติมวัสดุสีเขียว