ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ 3D Printing ในงานเครื่องจักรและการผลิต
ปัจจุบัน เทคโนโลยี 3D Printing ไม่ได้ถูกใช้เพียงแค่การทำต้นแบบอีกต่อไป แต่เริ่มเข้ามามีบทบาทจริงในงานเครื่องจักรและสายการผลิตมากขึ้น ทั้งในด้านการลดต้นทุน ลดระยะเวลาผลิต รวมถึงเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบชิ้นส่วนเฉพาะทาง
หลายชิ้นส่วนที่เดิมต้องสั่งผลิต ใช้งานโลหะ หรือซื้ออะไหล่สำเร็จรูป วันนี้สามารถเปลี่ยนมาผลิตด้วย 3D Printing ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1. รองรับชิ้นงาน (Work Holder)
เคยเจอปัญหาชิ้นงานแผ่นโลหะปั๊มขึ้นรูปวางซ้อนกันไม่เป็นระเบียบ หรือเกิดรอยจากการกระแทกระหว่างชิ้นงานหรือไม่?
Work Holder ชิ้นนี้ถูกออกแบบให้มีพื้นผิวแบบนูน-เว้า ช่วยให้ชิ้นงานแต่ละชิ้นจัดเรียงตัวได้อย่างเหมาะสม ลดการกระทบกันระหว่างชิ้นงาน และช่วยให้การจัดเรียงดูเป็นระเบียบมากขึ้น
ข้อดีคือสามารถออกแบบรูปทรงให้เหมาะกับชิ้นงานเฉพาะได้ทันที โดยไม่ต้องเสียเวลาผลิต Jig หรืออุปกรณ์แบบเดิม
2. ลูกกลิ้งลำเลียง (Conveyor Roller)
นี่คือตัวอย่างของแนวคิด DfAM (Design for Additive Manufacturing) อย่างแท้จริง
ลูกกลิ้งลำเลียงนี้ถูกออกแบบให้มีปุ่มนูนเฉพาะตำแหน่ง เพื่อช่วยในการลำเลียงชิ้นงานตามลักษณะการใช้งานจริง ซึ่งเป็นรูปทรงที่ทำได้ยากและต้นทุนสูงหากใช้วิธีการผลิตแบบเดิม
ด้วยความเป็นอิสระในการออกแบบของ 3D Printing ทำให้สามารถสร้างชิ้นส่วนเฉพาะทางที่ทั้งใช้งานได้จริงและมีความแตกต่าง จนเป็นตัวอย่างที่ได้รับความสนใจในงานแสดงสินค้าและสัมมนาหลายครั้ง
3. ฝาครอบเครื่องจักร
โดยทั่วไป ฝาครอบเครื่องจักรมักผลิตด้วยงานแปรรูปโลหะแผ่น ซึ่งอาจมีข้อจำกัดทั้งเรื่องน้ำหนัก รูปทรง และขั้นตอนการผลิต
แต่เมื่อเปลี่ยนมาใช้การออกแบบร่วมกับ 3D Printing ก็ช่วยให้สามารถสร้างฝาครอบที่มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และมีดีไซน์ที่ทันสมัยมากขึ้นได้
นอกจากนี้ ยังสามารถออกแบบรายละเอียดเฉพาะ เช่น ช่องระบายอากาศ จุดยึด หรือรูปทรงโค้งที่ซับซ้อนได้ง่ายกว่าวิธีเดิมอีกด้วย
4. ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่สามารถเปลี่ยนเป็น 3D Printing ได้
หลายครั้ง ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ในเครื่องจักรอาจเป็นสิ่งที่เราคุ้นชินกับการซื้อสำเร็จรูป หรือใช้วิธีกัดขึ้นรูปจากวัสดุอย่าง SS400 หรือ MC Nylon มาโดยตลอด
แต่ในความเป็นจริง ชิ้นส่วนจำนวนไม่น้อยสามารถเปลี่ยนมาผลิตด้วย 3D Printing ได้เช่นกัน
ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์จับยึด ขาจับ ตัวรองรับ หรือชิ้นส่วนเฉพาะทางต่าง ๆ การผลิตด้วย 3D Printing ช่วยลดระยะเวลารอผลิต ลดต้นทุนในการทำชิ้นงานจำนวนน้อย และยังสามารถปรับแก้แบบได้อย่างรวดเร็ว
บางครั้ง เพียงแค่เปลี่ยนมุมมองว่า
“ชิ้นส่วนนี้อาจผลิตด้วย 3D Printing ได้” ก็อาจช่วยเปิดทางเลือกใหม่ให้กับการออกแบบและการปรับปรุงเครื่องจักรได้มากกว่าที่คิด
ปัจจุบัน หลายโรงงานเริ่มนำ 3D Printing เข้ามาช่วยแก้ปัญหาในงานจริงมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นงาน Jig & Fixture, ชิ้นส่วนเฉพาะทาง, อะไหล่ทดแทน ไปจนถึงชิ้นส่วน End-use ที่ต้องการทั้งความแข็งแรงและความรวดเร็วในการผลิต
โดยเฉพาะเทคโนโลยี SLS (Selective Laser Sintering) ที่สามารถผลิตชิ้นงาน Nylon ได้โดยไม่ต้องมี Support ทำให้สร้างรูปทรงซับซ้อนได้ง่าย แข็งแรง และเหมาะกับงานอุตสาหกรรมจริง
หากกำลังมองหาแนวทางลด Lead Time ลดต้นทุนการผลิต หรือเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักร สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3D ระบบ SLS ของ Formlabs ได้ที่
https://thai.fakiki.com/pages/formlabs-3d-printers-sls
