Additive Manufacturing กับการพัฒนาอุตสาหกรรม Ship building

Additive manufacturing ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการต่อเรือ

ไม่เพียงแต่อุตสาหกรรมเท่านั้น ยังคงรวมถึงห่วงโซ่อุปทานการต่อเรือที่ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการบูรณาการด้วยการพิมพ์ 3 มิติที่รู้จักกันในชื่อ “additive manufacturing” (AM) โครงสร้างที่ซับซ้อนและส่วนประกอบทำจากวัสดุพลาสติก โลหะ หรือเซรามิก สามารถพิมพ์ขึ้นรูปได้เร็วขึ้น คุ้มค่า และมีประสิทธิภาพ แทนที่จะทำการตัดหรือเชื่อมโลหะและโลหะผสมต่าง ๆ ชิ้นส่วนอะไหล่และส่วนประกอบต่างๆ จะผลิตเป็นชิ้นๆ ได้ตามความต้องการ 

สำหรับในอุตสาหกรรมการต่อเรือจะใช้เทคโนโลยการผลิต additive manufacturing เพื่อ

  • ผลิตตัวเรือ ตัวยึด อะไหล่สำรอง
  • ผลิตส่วนประกอบของเรือขนาดเล็ก และขนาดใหญ่
  • ผลิตเพลาขนาดใหญ่ที่ใช้ในเรือ เนื่องจากเกิดการสึกหรอได้อย่างง่ายดาย
  • ผลิตกระบอกสูบ
  • และอื่นๆ

วัสดุที่นิยมใช้กับอุตสาหกรรมการต่อเรือด้วยวิธีการนี้ ได้แก่ พอลิเมอร์ โลหะ เป็นต้น ซึ่งระบบ metal additive manufacturing system ถูกใช้กับชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบให้กับเครื่องจักรในการขับเคลื่อนของเรือ ส่วน polymer additive manufacturing นำมาสร้างเป็นองค์ประกอบภายนอกของเรือเป็นหลัก แต่อะไหล่เครื่องของเรือบางชิ้นก็ผลิตจากพอลิเมอร์ด้วยเหมือนกัน

3D Printing แบบนำมาประกอบต่อ

เมื่อก่อนการพิมพ์ชิ้นส่วนขนาดใหญ่จาก 3D Printer มักใช้การพิมพ์ออกมาเป็นส่วนๆ แล้วนำมาประกอบกันเป็นชิ้นเดียวกัน แต่ปัจจุบัน Additive manufacturing ได้รับการพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว จนมาถึงอุตสาหกรรม Ship building เป็นแอพพลิเคชั่นการพิมพ์ 3 มิติให้กับเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ คือการสร้างเรือเดินทะเลได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับการสร้างเป็นต้นแบบอย่างรวดเร็ว ด้วยการพิมพ์เพียงครั้งเดียวเท่านั้น

ในอดีตบริษัท Thermwood ได้ใช้กระบวนการ Large Scale Additive Manufacturing (LSAM) ออกแบบและใช้ในอุตสาหกรรมการต่อเรือเป็นครั้งแรก เครื่องพิมพ์ 3 มิติมีความสามารถในการพิมพ์ที่ใหญ่มาก มีขนาดถึง 20 x 100 ฟุต ซึ่งทำให้เป็นหนึ่งในเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดในการใช้งานนี้ นอกจากนี้เครื่องยังมีหัวพิมพ์ที่สามารถเปลี่ยนจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็น 5-axis CNC

การทำแบบ CNC ทำให้บริษัทมีข้อได้เปรียบที่แตกต่างในด้านคุณภาพและความแม่นยำของตัวเรือต้นแบบ แต่การใช้เทคโนโลยี 3D Printing ช่วยให้สามารถพิมพ์ต้นแบบโดยใช้ ABS เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (carbon fiber reinforced ABS) รูปร่างสุดท้ายมีความแม่นยำในระดับที่สูงขึ้น เพราะการทำตัวเรือหรือลำเรือต้องอาศัยความแม่นยำจากต้นแบบเป็นแม่พิมพ์บวกกับการขึ้นรูปไฟเบอร์กลาสในภายหลังของการผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ในการทำแม่พิมพ์ตัวเรือนั้มีขั้นตอนที่สำคัญๆ ดังต่อไปนี้

  • การแบบและขึ้นรูปด้วย 3D Printing
  • CNC เพื่อสร้างรูปร่างของตัวเรือที่พิมพ์ 3 มิติให้มีความสวยงามยิ่งขึ้น
  • ตกแต่งและทาเคลือบสีให้เรียบ
  • ขึ้นโครงและโมลไฟเบอร์กลาส

Thermwood ยังใช้เครื่องนี้ในการสร้างต้นแบบตัวเรือดำน้ำ, ปีกเฮลิคอปเตอร์ และ speed boat  ให้กับกองทัพสหรัฐอเมริกา เนื่องจากขนาด ความซับซ้อน และแอปพลิเคชั่นที่ไม่ซ้ำใครในอุตสาหกรรมการต่อเรือ ซึ่งผลิตภัณฑ์นั้นมีไว้สำหรับลูกค้าในโรงงานอุตสาหกรรม

3D Printer แบบเสร็จในครั้งเดียว

เครื่องพิมพ์พอลิเมอร์ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดในโลก สามารถพิมพ์เรือ 3 มิติที่มีขนาดการพิมพ์ใหญ่ที่สุดในโลก ให้สำเร็จได้ โดยไม่ต้องใช้การเชื่อมต่อใดๆ เลย  โดยทีมผู้สร้างชื่อเสียงครั้งนี้ คือ University of Maine กำลังนำไปใช้เพื่อทำลายสถิติแล้ว ซึ่งทาง University’s Advanced Structures and Composites Center ได้สร้างเรือจากการพิมพ์ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดในโลก ขนาดของ ship building ยาว 100 ฟุต กว้าง 22 ฟุต และสูง 10 ฟุต ด้วยการผสมผสานระหว่างเส้นใยเซลลูโลสระดับนาโนและไมโคร (cellulosic nano and micro fibers) กับวัสดุเทอร์โมพลาสติก

การออกแบบเรือและความร่วมมือของพันธมิตรทางอุตสาหกรรมของ UMaine Composites Center แสดงถึงการใช้พลาสติกที่ทำจากไม้ 50% แม่พิมพ์และส่วนประกอบของเรือนั้นผลิตได้รวดเร็ว ราคาประหยัด เมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม

นวัตกรรมที่แตกต่างไปจากเดิมนี้ได้ทำลายสถิติ Guinness World Records หลายแห่งและเป็นที่ยอรับจากเจ้าหน้าที่ของรัฐ นักวิจัย และบุคลากรทางทหาร โดยทาง University’s Advanced Structures and Composites Center ได้ทำลายสถิติใน 3 เรื่องที่แตกจากของเดิมในวันที่ 10 ตุลาคม 2019 ได้แก่

  • การพิมพ์เพียงครั้งเดียว
  • เป็นเครื่องพิมพ์ 3D พอลิเมอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
  • วัตถุที่พิมพ์เป็นของแข็ง 3 มิติที่ใหญ่ที่สุด และเรือจากการพิมพ์ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุด

ในอนาคตการวิจัยในเรื่องวัสดุอย่าง cellulose nano fiber (CNF) เพื่อการใช้งานและการผสมกับเทอร์โมพลาสติก และสร้างระบบวัสดุรีไซเคิลที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ สามารถพัฒนาได้ด้วยคุณสมบัติที่อาจเทียบเคียงกับวัสดุแบบดั้งเดิมซึ่งอาจรวมถึงโลหะด้วย

Leave a Comment

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

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest

สนใจเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เรามีเครื่องที่ตอบโจทย์การใช้งานทุกประเภท ตั้งแต่บุคคลเริ่มต้นจนไปถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ พร้อมให้คำแนะนำการใช้งาน และวัสดุที่เหมาะสม เพื่อให้คุ้มค่าการลงทุนมากที่สุด

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ

3D Printer Technique

ไกด์ตั้งค่า Slicer สำหรับ Resin 3D Printer (ใช้ได้ทุกโปรแกรม)

Resin 3D Printer กลายเป็นเครื่องยอดนิยมในปัจจุบัน ด้วยราคาที่ถูกลงแบบจัดต้องได้ และผิวงานเรียบ สม่ำเสมอ เหมาะกับงานต้นแบบ

อ่านต่อ

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

อนุญาตทั้งหมด
Manage Consent Preferences
  • คุกกี้ที่จำเป็น
    Always Active

    ประเภทของคุกกี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้คุณสามารถใช้ได้อย่างเป็นปกติ และเข้าชมเว็บไซต์ คุณไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้

  • คุกกี้เพื่อการวิเคราะห์

    คุกกี้ประเภทนี้จะเก็บการใช้งานของคุณบนเวบไซต์ของเรา เพื่อประโยชน์ในการวัดผล ปรับปรุง และพัฒนาระบบที่ดีในการใช้งานเวบไซต์ หากท่านไม่ยินยอมเราจะไม่สามารถปรับปรุงและพัฒนาเวบไซต์เพื่อตอบสนองความต้องการได้
    Cookies Details

บันทึก