ตั้งอยู่ในประเทศเยอรมนี IBL Hydronic ให้บริการโซลูชันอิเล็กทรอนิกส์ ระบบไฮดรอลิก และซอฟต์แวร์แบบกำหนดเฉพาะ สำหรับเครื่องจักรก่อสร้าง เครื่องจักรเทศบาล เครื่องจักรการเกษตรและป่าไม้ รวมถึงเครื่องจักรและยานพาหนะเฉพาะทางอื่น ๆ

ด้วยการติดตั้งเครื่องพิมพ์สามมิติ SLS รุ่น Fuse 1 พวกเขาจึงสามารถสร้างต้นแบบที่ใช้งานได้จริงภายในระยะเวลาอันสั้น และผลิตชิ้นส่วนไฮดรอลิกที่มีความซับซ้อนสำหรับการใช้งานจริงได้ภายในบริษัท

ในการสัมภาษณ์ของเรา Tom Heindl นักออกแบบผลิตภัณฑ์ด้านเทคนิคสำหรับงานพิมพ์สามมิติของ IBL Hydronic ได้พูดถึงวิธีที่การพิมพ์สามมิติแบบ SLS ช่วยส่งเสริมนวัตกรรมในโซลูชันระบบควบคุม และวิธีที่กระบวนการทำงานสามารถถูกปรับให้เหมาะสมและรวดเร็วขึ้นได้จากสิ่งนี้

การพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับเครื่องจักรและยานพาหนะ

IBL Hydronic พัฒนาและผลิตระบบควบคุมสำหรับเครื่องจักรอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท เช่น ยานพาหนะก่อสร้าง เครื่องจักรการเกษตรและป่าไม้ และยานพาหนะของหน่วยงานเทศบาล ในตลาดเฉพาะทางนี้ บริษัทนำเสนอทั้งฮาร์ดแวร์สำหรับอุปกรณ์ควบคุม และซอฟต์แวร์แบบกำหนดเฉพาะที่สอดคล้องกัน

“พวกเราพัฒนาโซลูชันด้านไฮดรอลิกและอิเล็กทรอนิกส์ที่มีนวัตกรรม พอร์ตโฟลิโอของเราครอบคลุมตั้งแต่บล็อกควบคุมแบบง่าย ไปจนถึงอุปกรณ์ควบคุมที่พร้อมเชื่อมต่อใช้งาน ซึ่งรวมถึงอินเทอร์เฟซผู้ใช้ขั้นสูง” Heindl อธิบาย

เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อคำขอเฉพาะของลูกค้าได้อย่างรวดเร็ว IBL จึงผลิตชิ้นส่วนส่วนใหญ่ภายในบริษัทเอง ซึ่งในการนี้ การพิมพ์สามมิติมีบทบาทสำคัญอย่างมาก

หลังจากงานบางโปรเจกต์ในอดีตพิสูจน์ให้เห็นว่า IBL ได้มาถึงขีดจำกัดด้านโครงสร้างและการออกแบบของกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมแล้ว พวกเขาจึงเริ่มพิจารณาโซลูชันการพิมพ์สามมิติมากขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงแรก งานเหล่านี้ถูกดำเนินการโดยผู้ให้บริการพิมพ์สามมิติภายนอก แต่ความต้องการมีสูงมาก จนในปี 2019 บริษัทได้ลงทุนกับเครื่องพิมพ์สามมิติภายในบริษัทเครื่องแรกของพวกเขา

“สำหรับการพิมพ์สามมิติ สิ่งที่สำคัญมากสำหรับพวกเราเสมอคือ คุณลักษณะทางด้านรูปลักษณ์ เช่น รอยเส้นชั้นของงานพิมพ์ จะต้องมองไม่เห็น และพวกเราต้องการเพิ่มอิสระด้านการออกแบบให้ได้มากที่สุด หลังจากพบปัญหาด้านคุณภาพในช่วงแรกกับเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติประเภทอื่น พวกเราจึงตัดสินใจเลือกเครื่องพิมพ์สามมิติ SLS รุ่น Fuse 1” Heindl กล่าว

Heindl มองว่าการไม่มีโครงสร้างซัพพอร์ตเป็นข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ SLS และการพิมพ์ด้วยผงไนลอนบนเครื่อง Fuse 1 กระบวนการนี้ได้เปิดโอกาสใหม่ ๆ มากมายสำหรับโปรเจกต์ที่มีคุณค่า ซึ่งในรูปแบบนี้จะไม่สามารถทำให้เกิดขึ้นจริงได้ด้วยวิธีอื่น

ความง่ายในการใช้งานของเครื่องพิมพ์ก็เป็นอีกปัจจัยสำคัญสำหรับ Heindl และทีมของเขา เพราะสิ่งนี้ทำให้เพื่อนร่วมงานจำนวนมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้สามารถใช้งานเครื่องพิมพ์ได้ ช่วยให้พวกเขาสามารถพัฒนาและปรับปรุงกระบวนการพัฒนาและการผลิตให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

“การมีเครื่องพิมพ์สามมิติแบบ SLS หมายความว่า พวกเราไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการผลิตอย่างการกัด CNC การกลึง หรือการแมชชีนอีกต่อไป แน่นอนว่าสิ่งนี้ช่วยประหยัดทั้งเวลา เงิน และพื้นที่ให้กับพวกเราได้อย่างมาก” Heindl กล่าว

“ด้วยความง่ายในการใช้งานและเวิร์กโฟลว์ที่เรียบง่ายของการพิมพ์สามมิติแบบ SLS คุณสามารถมุ่งความสนใจไปที่ตัวผลิตภัณฑ์และการออกแบบได้อย่างเต็มที่ สิ่งนี้ช่วยทำให้กระบวนการของพวกเราง่ายขึ้นอย่างมหาศาล”

Tom Heindl นักออกแบบผลิตภัณฑ์ด้านเทคนิคสำหรับงานพิมพ์สามมิติ, IBL Hydronic

ตั้งแต่ปี 2019 เป็นต้นมา IBL ได้ขยายการดำเนินงานด้านการพิมพ์สามมิติอย่างต่อเนื่อง เพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น

การพิมพ์สามมิติชิ้นส่วนสำหรับการใช้งานจริงแบบกำหนดเฉพาะ ในการผลิตจำนวนน้อยถึงปานกลาง

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการมีเครื่อง Fuse 1 ภายในบริษัท คือความยืดหยุ่น ซึ่งช่วยให้ Heindl และทีมของเขาสามารถยกระดับการมุ่งเน้นลูกค้าไปสู่อีกระดับหนึ่งได้

IBL แทบไม่สามารถใช้ชิ้นส่วนสำเร็จรูปทั่วไป (off the shelf components) ได้เลย เมื่อต้องพัฒนาระบบควบคุมสำหรับผู้ผลิตเครื่องจักรการเกษตรหรือผู้ผลิตยานพาหนะเทศบาล แทนที่จะทำเช่นนั้น พวกเขามุ่งเน้นไปที่ความท้าทายและความต้องการเฉพาะของลูกค้าแต่ละราย และพัฒนาโซลูชันเฉพาะโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ SLS ภายในบริษัทของตนเอง

นี่คือจุดขายที่เป็นเอกลักษณ์ในตลาดเฉพาะทางของพวกเขา ซึ่งทำให้แตกต่างจากข้อเสนอของคู่แข่งที่ใช้วิธีการผลิตแบบตัดเฉือน (subtractive methods) หรือกระบวนการฉีดขึ้นรูป (injection molding)

การฉีดขึ้นรูปยังมาพร้อมกับต้นทุนและความซับซ้อนที่สูง ซึ่งจะไม่สามารถสร้างผลกำไรให้กับบริษัทได้ เมื่อพิจารณาจากปริมาณการผลิตที่มีจำนวนน้อยของการผลิตแบบ small series

“ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมนี้โดยทั่วไปมักผลิตยานพาหนะและอุปกรณ์ของพวกเขาในจำนวนที่ค่อนข้างน้อย ซึ่งหมายความว่า พวกเราผลิตหลายสิ่งเป็นล็อตประมาณ 100 ถึง 250 ชิ้น สำหรับพวกเรา การลงทุนในกลุ่มเครื่องจักรการผลิตภายในบริษัทขนาดใหญ่ ที่จะถูกใช้งานเพียงงานเป็นครั้งคราวและสำหรับปริมาณน้อยนั้น เป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้โดยสิ้นเชิง” Heindl อธิบาย

โซลูชันระบบควบคุมที่สร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ SLA และ SLS ซึ่งถูกปรับแต่งให้เหมาะกับเครื่องจักรการเกษตรและป่าไม้ของลูกค้า

ด้วยความสามารถในการจัดส่งได้อย่างรวดเร็ว และการใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ทำให้ผลตอบแทนจากการลงทุน (Return on Investment) สำหรับเครื่องพิมพ์ SLS รุ่น Fuse 1 ภายในบริษัทเป็นไปในทางบวก

นอกจากนี้ บริษัทในปัจจุบันยังสามารถหาลูกค้าใหม่ได้เพิ่มขึ้น ผ่านขีดความสามารถด้านการผลิตที่เพิ่มมากขึ้นของพวกเขา

การพิมพ์สามมิติโมดูลควบคุมสำหรับเครื่องจักรการเกษตร

หนึ่งในโปรเจกต์ล่าสุดที่ IBL Hydronic ได้ดำเนินการ คือการพัฒนาแผงควบคุมสำหรับผู้ผลิตเครื่องจักรการเกษตร ซึ่งจำเป็นต้องถูกปรับแต่งให้เหมาะกับเครื่องจักรเฉพาะรุ่นหนึ่ง โปรเจกต์นี้สำเร็จได้ภายในเวลาที่รวดเร็วเป็นประวัติการณ์

หลังจากระยะเวลาการพัฒนาเพียงหนึ่งเดือน โมดูลควบคุมก็เสร็จสมบูรณ์ และสามารถนำเสนอให้กับลูกค้าได้

การทำพื้นผิวแบบพิเศษให้กับโมเดลสามมิติ ช่วยทำให้ตัวโครงภายนอกมีลักษณะเหมือนหนัง จนแทบเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตได้ว่าชิ้นส่วนนี้ถูกผลิตด้วยการพิมพ์สามมิติ

ชิ้นส่วนของตัวโครงถูกพิมพ์ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ SLS จากนั้นจึงนำมาประกอบเข้าด้วยกัน และติดตั้งแผ่นรองแขนที่ทำจากหนัง

เพื่อสร้างดีไซน์ที่ไม่เพียงแค่ใช้งานได้จริง แต่ยังมีความสวยงามทางด้านรูปลักษณ์ ทีมงานได้เพิ่มลวดลายพื้นผิวให้กับผิวของโมเดลสามมิติในขั้นตอนการออกแบบ

หลังจากนั้น ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย SLS จะถูกนำไปขัดผิวให้เรียบ และทำสีโดยใช้การย้อมสีแบบแช่

ผลลัพธ์คือชุดประกอบที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนสำหรับการใช้งานจริง ซึ่งถูกผลิตทั้งหมดด้วยการพิมพ์สามมิติแบบ SLS พร้อมพื้นผิวที่มีลักษณะคล้ายหนัง ช่วยเพิ่มความสวยงามและทำให้ดีไซน์โดยรวมสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น

ชิ้นส่วนของโครงแผงควบคุมถูกพิมพ์บนเครื่อง Fuse 1 ด้วยวัสดุ Nylon 12 จากนั้นจึงนำไปขัดผิวให้เรียบและย้อมสี

ทีมงานของ IBL ใช้ทั้งเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบ SLS และ SLA ให้เกิดประโยชน์ เพื่อดึงอิสระด้านการออกแบบและฟังก์ชันการทำงานทั้งหมดที่การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (additive manufacturing) สามารถมอบให้ได้

ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนขนาดเล็กอย่างปุ่มสีขาวและสีส้ม ถูกผลิตด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติแบบ SLA ซึ่งเป็นหนึ่งในไม่กี่เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติที่สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนแบบกึ่งโปร่งแสงและโปร่งใสได้

ในโมดูลควบคุมนี้ ตัวอย่างเช่น สามารถรวมฟังก์ชันเข้ากับซอฟต์แวร์ เพื่อให้ปุ่มสามารถปล่อยสัญญาณไฟกระพริบเตือน ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดของระบบได้

ความรวดเร็วและความยืดหยุ่นที่การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (additive manufacturing) มอบให้นั้น เป็นปัจจัยพื้นฐานสำคัญต่อกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของ IBL สำหรับโมดูลควบคุมใหม่ ๆ

ระยะเวลารอคอยที่ยาวนาน ซึ่งเกิดจากการทำงานร่วมกับผู้ให้บริการผลิตภายนอก ในระหว่างขั้นตอนการหารือและวางแผน สามารถลดลงได้อย่างมากผ่านการพิมพ์สามมิติภายในบริษัท และบริษัทก็สามารถส่งมอบผลลัพธ์ให้กับลูกค้าได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

“ด้วยการพิมพ์สามมิติ ผมสามารถส่งมอบต้นแบบแรกให้กับลูกค้าได้ภายในสองถึงสามสัปดาห์ ซึ่งมีคุณภาพใกล้เคียงกับการผลิตแบบจำนวนมากจริง”

Tom Heindl นักออกแบบผลิตภัณฑ์ด้านเทคนิคสำหรับงานพิมพ์สามมิติ, IBL Hydronic

นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงดีไซน์ยังสามารถดำเนินการได้ง่ายและรวดเร็วกว่ามาก เมื่อเทียบกับการใช้วิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

“คุณยังสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วในทิศทางที่ตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิงด้วยการพิมพ์สามมิติ ความเร็วที่ผมสามารถแก้ไขไฟล์ CAD และพิมพ์ออกมาได้ทันที โดยไม่ต้องมีการทำแม่พิมพ์หรือปรับตั้งเครื่องจักรนั้น ไม่มีวิธีการผลิตอื่นใดเทียบได้ เช่น การแมชชีนด้วย CNC” Heindl กล่าว

การเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันผ่านการพิมพ์สามมิติแบบ SLS

Heindl และทีมของเขากำลังวางแผนที่จะต่อยอดจากประสบการณ์ที่พวกเขาได้รับ และขยายไปสู่วัสดุใหม่ ความสามารถในการผลิตใหม่ ๆ และความเป็นไปได้ด้านการออกแบบในอนาคต

โปรเจกต์ต่าง ๆ เช่น แผงควบคุมที่พิมพ์ด้วยสามมิตินี้ ได้วางรากฐานสำหรับแนวทางใหม่ ๆ และเปิดมุมมองที่กว้างขึ้นสำหรับโปรเจกต์ในอนาคตของพวกเขา

“หากพวกเราไม่ได้ลงทุนกับเครื่องพิมพ์สามมิติภายในบริษัท และไม่ได้เรียนรู้กระบวนการนี้ พวกเราคงไม่ได้ลูกค้าบางรายมา”

Tom Heindl นักออกแบบผลิตภัณฑ์ด้านเทคนิคสำหรับงานพิมพ์สามมิติ, IBL Hydronic

	รายละเอียดเครื่อง Formlab form4 SLA คลิก    เช็คราคา คลิก
	รายละเอียดเครื่อง Formlab Fuse 1+ 30W SLS คลิก    เช็คราคา คลิก

แหล่งที่มา

https://formlabs.com/blog/manufacturing-control-systems-for-machines-with-sls-3d-printing/