• sales
  • 064-931-9191
  • admin@sync-innovation.com
  • support
  • 095-778-1204
  • support@sync-innovation.com
  • mon-sat 8:00-19:00
Menu

ชิ้นส่วนจากเครื่อง 3D Printer แทนชิ้นส่วนจากการผลิตทั่วไป ได้หรือไม่

3D Printer กับการผลิตในปัจจุบัน

เป็นที่ทราบกันดีว่าในปัจจุบัน การที่จะหาซื้อเครื่อง 3D Printer หรือใช้บริการพิมพ์ 3 มิติ ไม่ใช่เรื่องยากเลย ในประเทศไทยเองก็มีผู้จำหน่ายอยู่จำนวนมาก มีเครื่องหลายรุ่นให้เลือกใช้ ดังนั้นการที่จะผลิตชิ้นส่วนใด ชิ้นส่วนหนึ่งมาใช้งาน ทดแทน หรือซ่อมบำรุงเครื่องจักรไม่ใช้เรื่องลำบาก โดยเฉพาะผู้ที่คุ้นเคยกับการใช้เครื่องมือขึ้นรูปพลาสติกในอุตสาหกรรม เช่น เครื่องฉีดขึ้นรูป (Injection molding) เครื่องอัดขึ้นรูป (Compression molding) หรือเป่าขึ้นรูป (Blow molding) พบว่าการใช้เครื่อง 3D Printer เป็นอะไรที่ง่าย และลงทุนต่ำมากในการผลิตชิ้นส่วน 1 ชิ้นส่วน อย่างไรก็ตามคำถามที่คนในภาคอุตสาหกรรมสงสัยคือ เราสามารถใช้ชิ้นส่วนที่ได้จากการพิมพ์ 3 มิติ แทนชิ้นส่วนปัจจุบันได้เลยมั้ย ? บทความนี้มีคำตอบครับ คนที่อยากทราบผลเลื่อนไปล่างสุดได้เลย

ในอดีตจนถึงปัจจุบัน กระบวนการผลิตชิ้นส่วนที่เป็นพลาสติกนิยมใช้เครื่องฉีดขึ้นรูป โดยมีหลักการใช้สกรูและชุดให้ความร้อน ดันพลาสติกหลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์ ที่มีส่วนเว้าที่เรียกกันว่า “เบ้าพิมพ์” (Cavity) เป็นรูปร่างของชิ้นส่วนที่ให้เนื้อพลาสติกเติมเข้าไป และกลายเป็นชิ้นงานเมื่อเย็นตัว หรืออีกกระบวนการที่ใช้กันเยอะและคุ้นเคยคือ การเป่าขึ้นรูป ที่ใช้แรงดันลมอัดพลาสติกให้พองติดแม่พิมพ์กลายเป็นขวดน้ำดื่มที่เราใช้กัน

เครื่องฉีดขึ้นรูป

เครื่องเป่าขึ้นรูป

มองจากกระบวนการแล้ว การผลิตของ 1 ชิ้น มีต้นทุนที่สูงมาก ทั้งราคาเครื่องจักร ค่าแม่พิมพ์ ค่าจ้างแรงงาน ค่าไฟ อื่นๆอีกมากมาย ดังนั้นเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ หรือเครื่อง 3D Printer สามารถช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก แต่ถ้าจำเป็นต้องผลิตเป็น 10,000 ชิ้น การผลิตแบบดั้งเดิมยังตอบสนองได้ดีกว่า

เริ่มต้นการทดสอบ

สิ่งที่น่าสนใจและเป็นคำถามคือ ความแข็งแรง ความทนทานของชิ้นส่วนจากเครื่อง 3D Printer ใช้แทนชิ้นส่วนจากเครื่องฉีดขึ้นรูป โดยใช้วัสดุเดียวกันได้มั้ย บทความนี้จึงได้ทดสอบโดยอ้างอิงการทดสอบมาตรฐานของวัสดุที่ใช้กันทั่วไป คือ มาตรฐาน ASTM D638 ซึ่งทดสอบความต้านทานแรงดึงของชิ้นงาน ถ้าอธิบายให้เข้าใจง่ายๆคือ วัสดุจะทนแรงดึงได้กี่กิโลกัรมก่อนที่จะฉีกขาด หรือผู้ชายที่โดนกิ๊ก 2 คน ดึงแขนคนละข้าง จะแขนขาดตอนดึงแรงแค่ไหน

การทดสอบใช้เครื่อง 3D Printer ตระกูล Reprap ทั่วไปตามบ้าน โดยวัสดุเป็น ABS ที่ทำเป็นเส้นเอง จากเม็ดพลาสติก ขึ้นรูปโดยใช้ infill 100% ความสูงชั้น 0.5 มิลลิเมตร ขณะที่เครื่องฉีดเป็นเครื่องฉีดขนาดเล็กแรงดัน 50 ตัน

พิมพ์ชิ้นงานทดสอบ ASTM D638

ผลการทดสอบ

ผลทดสอบแรงเรื่องความหนาแน่น (Density) ของชิ้นงาน พบว่าชิ้นงานทดสอบที่ได้จากการฉีดมีค่าประมาณ 1.052 g/cm³ ขณะที่ชิ้นงานจาก 3D Print มีค่า 1.036 หรือต่างกันประมาณ 1.5% แล้วมันสำคัญอย่างไร ?? จากผลดังกล่าวบอกได้ว่าชิ้นงานจากการฉีดเนื้อแน่นกว่า ความแข็งแรงก็น่าจะดีกว่า สาเหตุมาจากเวลาฉีดขึ้นรูปจนชิ้นงานเย็นตัวสนิทระหว่างนั้นจะมีการดันเนื้อพลาสติกเติมเข้าไปเพื่อชดเชยการหดตัวตลอด หรือภาษาช่างเรียกว่าแรงดันย้ำ (Holding pressure) ในขณะที่ 3D Printer ไม่สามารถทำได้

ผลต่อมาเป็นการทดสอบความแข็งแรงเมื่อจับไปดึง ซึ่งก็พบว่าชิ้นงานจากการฉีดแข็งแรงกว่าชิ้นงานจากเครื่อง 3D Printer อยู่ประมาณ 9% ถือว่าพอยอมรับได้ในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตามการทดสอบนี้ใช้ปริมาณ infill ที่ 100% แล้วความสูงชั้นตั้ง 0.5 มิลลิเมตร ซึ่งมากกว่าที่คนทั่วไปใช้พิมพ์งาน ซึ่งยังมีปัจจัยอีกหลายตัวที่เกี่ยวข้อง ในบทความถัดไปจะนำมาเสนอครับ

ที่มา: mechanical behaviour of ABS: an experimental study using FDM and injection moulding techniques

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

Additive Manufacturing job
3D Printing Technology

เทคโนโลยี Additive Manufacturing กับ 5 ตำแหน่งงานสายวิศวกรรม

เทคโนโลยี Additive Manufacturing จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตชิ้นส่วนและผลิตภัณฑ์ในอีกไม่กี่ปี เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของการผลิตที่จะนำหุ่นยนต์ คอมพิวเตอร์ หรือการจัดการข้อมูลขนาดใหญ่ ที่จะเข้ามาแทนที่การผลิตแบบเดิม

อ่านต่อ
3D Printing Technology

รวบรวม Open Source Robot Arm ที่ผลิตได้เองจาก 3D Printer

ปัจจุบันเครื่อง 3D Printer หาซื้อได้ง่ายมาก เริ่มต้นราคาไม่ถึงหมื่นบาท จนไปถึงหลายล้านบาท แถมยังมีขนาดการพิมพ์ที่ใหญ่โต เพียงพอกับการใช้งานทั่วๆไป

อ่านต่อ
Dental Model from 3D Printer
3D Printing Technology

Phrozen Sonic: Dental 3D Printer ที่ราคาย่อมเยา ปริ้นไว

ความต้องการของ Dental 3D Printer สำหรับกลุ่มแลปทันตกรรมที่ต้องทำงานขึ้นรูปเกี่ยวกับฟันหรือส่วนอื่นๆของคนไข้ที่มีรูปร่าง ความซับซ้อน แตกต่างกันออกในแต่ละคน ดังนั้นเครื่องมือที่จะเห็นเป็นส่วนใหญ่คือ

อ่านต่อ