Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน

Metal 3D Printer มีผลอย่างไรต่อการผลิต

Metal 3D printer เป็นเทคโนโลยีใหม่ในระบบการผลิตของอุตสาหกรรม โดยจะเปลี่ยนการออกแบบใหม่ทั้งหมด (re-design) เพื่อให้มีน้ำหนักลดลง มีรูปร่างที่ซับซ้อนได้มากขึ้น ปัจจุบันมีหลายเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะจากเครื่อง 3D Printer (อ่านเทคโนโลยี 3D Printing ในปัจจุบัน)

3D Printer เป็นการพิมพ์โลหะ (Metal print) โดยตรงกับชิ้นส่วน และจะถูกสร้างขึ้นทีละชั้น การใช้เทคนิคนี้สามารถสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนอย่างมากๆได้ อนุภาคผงโลหะที่อยู่กันแบบหลวมๆ จะค่อยๆหลอมรวมเข้าด้วยกัน จนเป็นเนื้อเดียวกันด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง เลเซอร์จะยิงไปยังอนุภาคผง เพื่อเลือกเลเยอร์แนวนอนบาง ๆ ตามลำดับ การเชื่อมต่อเลเยอร์ใหม่แต่ละอันเข้ากับชั้นก่อนหน้านั้นเป็นทางเลือกที่มีคุณภาพสูง สำหรับกระบวนการผลิตด้วย 3D Printer ดีกว่าแบบดั้งเดิม เนื่องจากไม่มีการใช้เครื่องมือใด ๆ  จึงไม่มีเศษส่วนของโลหะสำหรับการขึ้นรูป ทำให้ไม่มีการกำจัดเศษของโลหะ  ชิ้นส่วนไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยการลบวัสดุในขั้นตอนต่าง ๆ แต่สร้างโดยการเพิ่มวัสดุ ข้อดีอื่น ๆ คือกำหนดเวลาได้รวดเร็ว และความสามารถทำการผลิตชุดประกอบที่ซับซ้อนมากๆ ให้เป็นส่วนเดียวหรือชิ้นเดียวกันได้

Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน
Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน
การประกอบที่ง่ายขึ้น ทำให้ประหยัดเวลา ต้นทุนและน้ำหนักชิ้นส่วนต่างๆ ด้วยโซลูชันการผลิตโลหะที่มีความแม่นยำสูง ประกอบด้วยซอฟต์แวร์ครบวงจร เทคโนโลยีการเติมวัสดุโลหะที่ได้รับการรับรองและการสนับสนุนการใช้งานมาแล้ว

ปัจจุบันมีวิธีการและเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งโลหะหลายชนิด เช่น
• Metal powder bed fusion 3D printing (SLS, SLM, DMP)
• Directed Energy Deposition (DED)
• Metal filament extrusion (FFF, FDM)
• Material Jetting and Binder Jetting
• DLP (resin)

Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน

การพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะจากอลูมิเนียมและไทเทเนียม ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D Direct Metal Laser Sintering (DMLS) เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังเหล็กกล้าที่พิมพ์ 3 มิติ รู้จักกันในนาม Indirect Metal 3D Printing เทคนิคนี้สร้างแบบจำลองขึ้นจากผงเหล็กละเอียดที่ติดกาวเข้าด้วยกัน – ชั้นโดยชั้น, จากล่างขึ้นบน เช่นเดียวกับกระบวนการพิมพ์ 3 มิติเชิงอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่การพิมพ์โลหะทางอ้อมไม่รวมเส้นใยใด ๆ แต่จะขึ้นอยู่กับผงเหล็กละเอียดมาก ด้วยวิธีนี้การพิมพ์โลหะทางอ้อมยังคงคล้ายกับเครื่องพิมพ์ DMLS ที่ใช้ผงอลูมิเนียมหรือไทเทเนียม

Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน
ด้วยการพิมพ์โลหะแบบอ้อมในโลหะจะผลิตขึ้นโดยการติดกาวเลเยอร์ของผงโลหะ เครื่องพิมพ์ 3D มิติจะกระจายผงหนึ่งชั้นไปเรื่อย ๆ และหัวเครื่องพิมพ์จะมีจุดกาวที่ถูกต้องของแต่ละชั้นเข้าด้วยกันอย่างเป็นระบบ

ขั้นตอนการทำงาน

  • ผงเหล็กบางมากๆ แต่มีชั้นบางๆกระจายออกไปด้วยลูกกลิ้ง
  • หัวเครื่องพิมพ์จะวางกาวหยดเล็ก ๆ ลงบนพื้นที่ของเลเยอร์ที่เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบนั้น เมื่อเสร็จแล้วชั้นจะแห้ง โดยใช้เครื่องทำความร้อน

การสร้างความเข้มแข็ง

ชิ้นส่วนไม่ได้มีอะไรมากไปกว่าผงเหล็กที่ติดกาว ยังไม่เป็นวัตถุโลหะที่แข็งแกร่ง จึงต้องนำเข้าในเตาเผา โดยระหว่างการเผาวัสดุพอลิเมอร์จะละลายออกจนหมด เหลือแต่ชิ้นงานที่เป็นโลหะจากผงเหล็กที่หลอมรวมเข้าด้วยกัน นี่คือเหตุผลที่กระบวนการนี้เรียกว่าการพิมพ์โลหะ “ทางอ้อม” ทำให้โลหะมีความแข็งแกร่งนั้นเอง

ส่วนการพิมพ์โลหะ“ ตรง” จะใช้สำหรับโลหะ เช่น ไทเทเนียม และอลูมิเนียม จะทำการเผาผงในระหว่างกระบวนการพิมพ์ด้วยลำแสงเลเซอร์ หรือการพิมพ์โดยใช้เทคนิค Binder Jetting ฉีดสาร Binder ลงบนผงโลหะเพื่อขึ้นรูปชิ้นงาน แทนการใช้ความร้อนละลายและฉีดวัสดุ ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีความละเอียดสูง

ประโยชน์การใช้ Metal 3D Printer

  • เครื่องพิมพ์วัสดุรองงรับซอฟต์แวร์และแอปพลิเคชัน
  • ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง และอย่างต่อเนื่องแม้ในงานสร้างครั้งแรก
  • พื้นผิวและความละเอียดที่ยอดเยี่ยม
  • วัสดุเหลือใช้น้อยที่สุด
  • สะอาดและปลอดภัยเพราะไม่มีผู้ปฏิบัติงาน
  • ชิ้นงานติดต่อกับวัสดุผงได้ดี
  • สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ไม่สามารถผลิตได้ตามปกติโดยใช้วิธีการดั้งเดิม
  • เวลาในการผลิตลดลงและเพิ่มความแม่นยำของชิ้นส่วน
  • ใช้งานง่าย ไม่ยุ่งยาก
Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน

เครื่อง 3D printer ที่รองรับ

เครื่อง 3D printer ที่รองรับการพิมพ์วัสดุประเภทโลหะ เช่น

  • 3D Systems ProX DMP 300
  • DMG Mori LASERTEC 30 SLM
  • Additec μPrinter
  • Digital Metal DM P2500
  • Desktop Metal Studio
Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน
Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน

(https://www.engineering.com)

ProX® DMP300

Fiber Laser;  P=500 W – λ=1070 nm

Layering system;  Adjustable

Building volume; 250 x 250 x 300 mm

Metal materials;  Stainless steel, tool steels, non-ferrous alloys, super alloys…

Ceramic materials;  Alumina, cermet, …

Repeatability;  X=20 μm ; y=20 μm ; z=20 μm

Detail size;  X=100 μm ; y=100 μm ; z=20 μm

Loading system;  Automatic

Recycling system;  Automatic

CAD/CAM software;  ProX® DMP Manufacturing

Control software;  PX Control V2

CAD read formats;  STL

Metal 3D Printer เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงในปัจจุบัน

Desktop Metal Studio

Manufacturer;  Desktop Metal
Category;  Professional
Technology;   Extrusion (FFF, FDM…)
Material;   Metal
Max. build size;   300 × 200 × 200 mm
Release date;   2017
Country;   United States

บทความเจาะลึกเทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ

  1. Application (click)
  2. Top 5 materials สำหรับเครื่องพิมพ์โลหะ (click)

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest

สนใจเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เรามีเครื่องที่ตอบโจทย์การใช้งานทุกประเภท ตั้งแต่บุคคลเริ่มต้นจนไปถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ พร้อมให้คำแนะนำการใช้งาน และวัสดุที่เหมาะสม เพื่อให้คุ้มค่าการลงทุนมากที่สุด

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ

3D Printing Materials

การทดสอบสมบัติของวัสดุขั้นสูงในห้องแลป มีอะไรบ้าง

บทความนี้เพิ่มเติมจากบทความเดิม (การวัดความแข็งแรงของชิ้นงานที่ผลิตจากเครื่อง 3D Printer) เน้นใช้คำศัพท์เทคนิคให้น้อยที่สุด เพื่อให้คนทั่วไปเข้าใจได้ง่าย ดังนั้นบุคคลทั่วไป นักวิจัย

อ่านต่อ
3D Printing Technology

Formlabs Materials มีกี่ชนิด เลือกใช้ยังไง

Standard Resin เป็นเรซินกลุ่มเริ่มต้นของ Formlabs เน้นใช้งานง่าย ให้รายละเอียดคมชัด ความแข็งแรงอยู่ในระดับกลางๆ เหมาะสำหรับการทำงานต้นแบบ

อ่านต่อ