Additive Manufacturing เป็นกระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุที่มีศักยภาพสูงในการผลิตชิ้นส่วนที่เหมือนกันชิ้นใหม่ได้ดีที่สุด โดย “Porsche (ปอร์เช่)” ได้นำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมาใช้ในหลายส่วน และล่าสุด Porsche ประกาศความสำเร็จในการพิมพ์ชิ้นส่วนยานยนต์ที่ต้องการความคงทนสูงเป็นครั้งแรก โดยเป็นชิ้นส่วนลูกสูบของเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงสำหรับ “Porsche  911 GT2 RS” ยานยนต์ตัวท็อปจากไลน์ 911 ของบริษัทปอร์เช่ โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่าง Porsche, Mahle, Trumpf และ ZEISS 

“Additive Manufacturing (AM) คือ กระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ 
หรือที่รู้จักทั่วไปว่า การพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing)”

Frank Ickinger หัวหน้าโครงการจากบริษัทปอร์เช่ แสดงความเห็นต่อความสำเร็จของโครงการผลิตลูกสูบประสิทธิภาพสูงด้วยวิธีการพิมพ์ (The "printed" high-performance piston project) ว่าเป็นหนึ่งก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์ของ Additive Manufacturing 

"การพิมพ์ 3 มิติ ช่วยให้เครื่องยนต์เทอร์โบคู่ 700PS มีสมรรถนะเพิ่มขึ้นมากถึง 30 แรงม้า และมีประสิทธิภาพในระดับที่สูงขึ้นอีกด้วย"

รากฐานของกระบวนการผลิตนี้ คือ ผงโลหะที่ทำจากโลหะผสมพิเศษ พัฒนาโดย Mahle ซึ่งผงโลหะจะถูกพิมพ์ทีละชั้นภายในเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติจาก Trumpf และหลอมรวมกันในแต่ละตำแหน่งโดยใช้เลเซอร์ ด้วยการพิมพ์ 1,200 ชั้นเป็นเวลา 12 ชั่วโมง จึงมั่นใจได้ว่าลูกสูบที่ถูกผลิตด้วยวิธีการพิมพ์ 3 มิติเป็นไปตามข้อกำหนดขั้นสูงในการตรวจสอบคุณภาพ

“ผงโลหะถูกพิมพ์ทีละชั้น จาก 0 ถึง 1200 ชั้น สู่ลูกสูบเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูงของ  Porsche  911 GT2 RS”

Frank Ickinger กล่าวแสดงความเห็นว่า “การพิมพ์ลูกสูบจากวัสดุที่ไม่เคยพิมพ์มาก่อนเป็นความท้าทายอย่างมากที่จะพิมพ์ชิ้นส่วนออกมาให้มีประสิทธิภาพได้อย่างเหมาะสม และด้วยความช่วยเหลือของ ZEISS ทำให้บริษัทประสบความสำเร็จได้เป็นอย่างดี" 

ZEISS นำกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และเครื่องเอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ ในการวิเคราะห์คุณภาพของผงโลหะทั้งก่อนและหลังการผลิตลูกสูบ รวมถึงมีการทดสอบโครงสร้างจุลภาคของลูกสูบที่ผลิตแล้ว เพื่อระบุข้อบกพร่อง และคุณสมบัติต่าง ๆ ของวัสดุ ซึ่งการประมวลผลข้อมูลที่ได้การวิเคราะห์กระบวนผลิต ทำให้ประสบความสำเร็จในการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพิมพ์ได้

ลูกสูบที่ยังอยู่บนเครื่องพิมพ์ จะถูกสแกนโดยใช้เครื่องสแกน 3 มิติ (3D Scanner) จาก ZEISS ซึ่งเมื่อนำลูกสูบออกจากเครื่องแล้วสามารถตรวจสอบโครงสร้างภายในและวิเคราะห์ข้อบกพร่องได้โดยใช้เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ และในขั้นสุดท้ายในการตรวจสอบคุณภาพจะใช้เครื่องมือวัดสามมิติ (Coordinate Measuring Machine: CMM) เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่มากขึ้น
ในขั้นตอนสุดท้ายคือ การทดสอบลูกสูบที่ผลิตขึ้นนี้กับเครื่องยนต์ GT2 RS บนแท่นทดสอบ ภายใต้สภาวะการขับขี่ด้วยความเร็วสูง 24 ชั่วโมง โหลดเต็ม 135 ชั่วโมง และลากจูง 25 ชั่วโมง ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่าง ๆ แบบไม่หยุดนิ่ง ซึ่งเป็นการทดสอบตามข้อกำหนดความทนทาน 200 ชั่วโมง โดย Frank Ickinger แสดงความเห็นว่า

“หากชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นด้วยวิธีการพิมพ์ 3 มิติสามารถรับน้ำหนักได้ ก็เป็นไปได้ที่จะผลิตชิ้นส่วนรถยนต์อื่น ๆ ด้วยการพิมพ์ 3 มิติอีกมากมายเช่นกัน”

และในท้ายที่สุด ลูกสูบทั้งหมดก็ผ่านกระบวนการทดสอบตามที่ต้องการโดยไม่เกิดความผิดพลาดแม้แต่ครั้งเดียว  สร้างความประทับใจให้กับทุกฝ่าย และเป็นสัญญาณที่ชัดเจนว่ากระบวนการรับประกันคุณภาพทำงานได้อย่างถูกต้อง

หนึ่งในนวัตกรรมและเทคโนโลยีจาก ZEISS ที่อยู่เบื้องหลัง คือ โซลูชันด้านความสะอาดเชิงเทคนิค (Technical Cleanliness Solutions) ซึ่งเป็นพื้นฐานในการกำจัดการปนเปื้อนของอนุภาคที่สำคัญตลอดกระบวนการผลิตทั้งหมด ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการระบุสาเหตุที่แท้จริง ช่วยให้การตัดสินใจทำได้อย่างถูกต้องรวดเร็วขึ้น หากท่านใดสนใจใช้เทคนิคนี้ในการพัฒนากระบวนการผลิต ZEISS สามารถให้คำแนะนำเฉพาะสำหรับกระบวนการผลิตของท่านได้ กรุณากรอกข้อมูลเพื่อให้เราติดต่อกลับ คลิก

• มาตราฐานการวิเคราะห์ที่รวดเร็วขึ้น สามารถตรวจจับเศษวัสดุบนแผ่นฟิลเตอร์ด้วยการสแกนเพียงครั้งเดียว
• จำแนกประเภทเศษวัสดุได้เร็วขึ้น ด้วยเทคนิคการเชื่อมต่อข้อมูลจากไมโครสโคปแบบใช้แสงและแบบใช้อิเล็กตรอนเข้าด้วยกัน
• ตัดสินใจแก้ปัญหาได้รวดเร็ว วิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมี หาแหล่งที่มาของเศษวัสดุ เพื่อป้องกันหรือกำจัดให้หมดไป
• รายงานผลลัพท์ที่เร็วขึ้น แสดงรูปแบบรายงานที่สอดคล้องกับมาตราฐานอุตสาหกรรมทั้งหมดออกมาในครั้งเดียว

สอบถามเพิ่มเติมได้ที่ 081-843-8703
Email: [email protected] 
Line official account: https://lin.ee/GhjH2Jf

อ่านเนื้อหาฉบับเต็ม “Porsche  911 GT2 RS ผลลัพธ์จากลูกสูบที่ผลิตด้วยการพิมพ์ 3 มิติ” คลิก