ติดต่อเรา & ชำระเงิน คลิก!!! (Contact us & Payment)

ภาษาไทย
  • ภาษาไทย
  • English
  • 日本語
ตะกร้าสินค้า (0)


การฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ: ดาวน์โหลดงานวิจัยเชิงเทคนิคฉบับใหม่ของเรา

โพสต์โดย FIT THAI เมื่อ

ศูนย์เทคนิคอุตสาหกรรมด้านพลาสติกและคอมโพสิตของฝรั่งเศส (IPC) ได้ดำเนินการวิจัยเพื่อประเมินความสามารถในการใช้งานของแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สำหรับการฉีดขึ้นรูปในปริมาณต่ำ รายงานของเราบันทึกขั้นตอนการผลิตและการทดสอบการฉีดขึ้นรูปสำหรับแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยโซลูชันของ Formlabs โดยเน้นผลลัพธ์ที่ได้และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ทำไมจึงต้องพิมพ์แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ?

การฉีดขึ้นรูปเป็นเทคโนโลยีที่คุ้มค่าและมีความสามารถในการทำซ้ำได้สูงมาก สำหรับการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกจำนวนมากที่มีค่าความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตหรือมิติที่แม่นยำ อย่างไรก็ตาม ต้นทุนที่สูงของแม่พิมพ์เหล็กแบบดั้งเดิมทำให้การฉีดขึ้นรูปเป็นเรื่องท้าทายสำหรับการผลิตในปริมาณชิ้นส่วนที่น้อยกว่า และมักกลายเป็นอุปสรรคต่อการนำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกสู่ตลาด ด้วยแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ วิศวกร ผู้ผลิต และนักออกแบบผลิตภัณฑ์สามารถลดต้นทุน ลดระยะเวลาในการผลิต และนำผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่าออกสู่ตลาดได้ แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ต้องการออกแบบต้นแบบที่ใช้งานได้จริงด้วยวัสดุสำหรับใช้งานจริง ผลิตต้นแบบก่อนการผลิตที่เหมือนกันหลายชิ้น หรือแม้แต่ผลิตชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริงแบบสั่งทำพิเศษหรือแบบจำนวนจำกัด

งานวิจัยโดย IPC ผู้นำด้านพลาสติกและคอมโพสิต

IPC เป็นศูนย์เทคนิคอุตสาหกรรมที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านนวัตกรรมพลาสติกและคอมโพสิตในประเทศฝรั่งเศส IPC พัฒนาแนวทางและเครื่องมือใหม่ ๆ เพื่อสนับสนุนภาคธุรกิจทุกประเภท โดยเฉพาะวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม ศูนย์แห่งนี้ทำงานอย่างใกล้ชิดกับผู้มีบทบาทสำคัญทางวิทยาศาสตร์ในยุโรป เพื่อสนับสนุนบริษัทต่าง ๆ ในด้านการวิจัยและพัฒนา (R&D) นวัตกรรม เทคโนโลยี และการถ่ายทอดทักษะ โดยไม่จำกัดกระบวนการผลิตที่ใช้

IPC ได้จัดทำโครงการถ่ายทอดเทคโนโลยี 3 โครงการ เพื่อรับมือกับความท้าทายสำคัญของอุตสาหกรรม โดยให้การสนับสนุนบริษัทต่าง ๆ ผ่านความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนาในเรื่องเศรษฐกิจหมุนเวียน (DIS 30) ภาคการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุหรือแอดดิทีฟแมนูแฟกเจอริง (PRINTER) อุตสาหกรรม 4.0 และผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง (HYPROD 2) ทีมงานของ IPC ช่วยเหลือภาคอุตสาหกรรมหรือผู้ผลิตในการขับเคลื่อนนวัตกรรม ด้วยการดำเนินการศึกษา จัดทำระเบียบวิธีการทดสอบ ประเมินความเป็นไปได้ และถ่ายทอดเทคโนโลยี

เมื่อไม่นานมานี้ IPC ได้ดำเนินโครงการวิจัยเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของการฉีดขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในรายงานฉบับดังกล่าว เราได้สรุปผลการค้นพบบางส่วนของพวกเขา โดยเฉพาะส่วนที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติของ Formlabs

รายละเอียดการศึกษาและรูปทรงมาตรฐานสำหรับการเปรียบเทียบ

โครงการวิจัยของ IPC ประกอบด้วยการศึกษาเชิงเทคนิคเป็นระยะเวลา 2 ปี แบ่งออกเป็น 3 ระยะ ดังนี้

  1. การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
    ได้มีการจัดทำการจำแนกเบื้องต้นจากข้อมูลทางเทคนิคของผู้ผลิตหลายราย ข้อมูลด้านความร้อนและด้านกลไกถูกประเมินผ่านค่าอุณหภูมิการโก่งตัวจากความร้อน (Heat Deflection Temperature: HDT) และค่าโมดูลัสของยัง (Young’s Modulus) ตามลำดับ ได้มีการผลิตชิ้นงานมาตรฐานสำหรับการทดสอบ (benchmark) จำนวน 4 ประเภท ในแต่ละเทคโนโลยีที่ระบุไว้ เพื่อเน้นคุณสมบัติที่สำคัญและใช้ในการคัดเลือกวัสดุที่มีศักยภาพสูงสุด 3 ชนิด โซลูชันการพิมพ์ 3 มิติแบบใช้เรซินถูกเลือกให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูป เนื่องจากให้ความละเอียดสูงและพื้นผิวชิ้นงานที่เรียบกว่า

โดยรวมแล้ว พบว่าช่วงความคลาดเคลื่อนด้านมิติของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่พิจารณาทั้งหมดมีค่าใกล้เคียงกัน โดยอยู่ระหว่าง ±0.02 มม. ถึง ±0.05 มม. สำหรับรายละเอียดขนาดเล็ก และระหว่าง ±0.05 มม. ถึง ±0.2 มม. สำหรับมิติขนาดใหญ่กว่า ความแม่นยำมาตรฐานของแม่พิมพ์โลหะที่ผ่านกระบวนการกลึงหรือกัดขึ้นรูปคาดว่าจะอยู่ที่ ±0.02 มม. ความแม่นยำระดับนี้เป็นสิ่งที่ต้องการเพื่อให้แนวประกบแม่พิมพ์ (parting line) แนบสนิทกันอย่างเหมาะสมและหลีกเลี่ยงการเกิดครีบพลาสติกส่วนเกิน (flashing) ในรายงานฉบับนี้ IPC จะนำเสนอ 2 วิธีในการปรับปรุงแนวประกบแม่พิมพ์ของแม่พิมพ์โพลิเมอร์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติให้เหมาะสมยิ่งขึ้น

รูปทรงมาตรฐานสำหรับการทดสอบและเปรียบเทียบ

  1. การจำแนกลักษณะและคุณสมบัติของวัสดุ แนวทางการออกแบบ และแนวทางการพิมพ์ 3 มิติ

  2. การทดสอบการฉีดขึ้นรูป: IPC ได้ดำเนินการทดสอบสองครั้งโดยใช้ชุดแม่พิมพ์ที่แตกต่างกัน ในการทดสอบครั้งแรก พวกเขาใช้การออกแบบแบบ “torture-test” และฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนโพลิโพรพิลีนเกือบหนึ่งร้อยชิ้น โดยใช้แม่พิมพ์วัสดุชนิดเดียว (mono-material mold) ที่พิมพ์ด้วยเรซิน Formlabs High Temp Resin ในการทดสอบครั้งที่สอง พวกเขาใช้การออกแบบแบบ “torture-test” ที่มีความท้าทายมากยิ่งขึ้น และครั้งนี้ได้ฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนโพลิโพรพิลีนหลายพันชิ้น โดยใช้แม่พิมพ์แบบหลายวัสดุ (multi-material mold) ซึ่งแกน (core) และอินเสิร์ต (inserts) พิมพ์ด้วย Formlabs Rigid 10K Resin และโครงแม่พิมพ์ (frame) พิมพ์ด้วยวัสดุ PA12 ด้วยเทคโนโลยี SLS

เอกสารไวท์เปเปอร์ของเราครอบคลุมส่วนของการศึกษาที่ดำเนินการโดยใช้โซลูชันการพิมพ์ 3 มิติของ Formlabs โดยเฉพาะในส่วนของคำแนะนำด้านการออกแบบและการผลิต เงื่อนไขการฉีดขึ้นรูป และผลลัพธ์ที่สังเกตได้

ผลลัพธ์

IPC ได้ประเมินความสามารถในการใช้งานของแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สำหรับการฉีดขึ้นรูปในปริมาณต่ำ โดยใช้แกนแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วย Formlabs Rigid 10K Resin และโครงแม่พิมพ์แบบอ่อนที่พิมพ์ด้วยวัสดุ PA12 พวกเขาสามารถฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนโพลิโพรพิลีนได้หลายพันชิ้น พร้อมทั้งลดต้นทุนลงได้ประมาณ 80–90% เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์โลหะ

พื้นผิวลวดลายบนชิ้นงานสุดท้ายที่ฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์แบบหลายวัสดุ ซึ่งประกอบด้วยแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วย Rigid 10K Resin และนำไปประกอบเข้ากับแม่พิมพ์โลหะ

การพิมพ์ 3 มิติแบบตั้งโต๊ะเป็นโซลูชันที่ทรงพลังสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปได้อย่างรวดเร็วและมีต้นทุนต่ำ โดยต้องใช้อุปกรณ์เพียงเล็กน้อย ช่วยประหยัดเวลาเครื่อง CNC และลดภาระของผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะ เพื่อให้สามารถไปทำงานที่มีมูลค่าสูงกว่าได้ในช่วงเวลาเดียวกัน แม่พิมพ์เหล่านี้สามารถผสานเข้ากับกระบวนการฉีดขึ้นรูปที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น เนื่องจากติดตั้ง ใช้งาน และบำรุงรักษาได้ง่าย

ผู้ผลิตสามารถได้รับประโยชน์จากความรวดเร็วและความยืดหยุ่นของการพิมพ์ 3 มิติภายในองค์กร เพื่อสร้างแม่พิมพ์ และนำไปใช้งานร่วมกับศักยภาพการผลิตของเครื่องฉีดขึ้นรูปอุตสาหกรรม เพื่อส่งมอบชิ้นงานจากเทอร์โมพลาสติกทั่วไปได้เป็นจำนวนหนึ่งภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน

ดาวน์โหลดรายงานฉบับเต็มเพื่อดูสรุปการศึกษาเชิงเทคนิค ซึ่งรวมถึงแนวทางการพิมพ์ 3 มิติ และข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการประกอบแม่พิมพ์และเงื่อนไขของกระบวนการผลิต

   รายละเอียดเครื่อง Formlab form4 SLA คลิก

   เช็คราคา คลิก

   รายละเอียดเครื่อง Formlab Fuse 1+ 30W

   SLS คลิก

   เช็คราคา คลิก





0 ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น