เครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะคืออะไร : คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับความแตกต่างและคุณลักษณะของแต่ละวิธี
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทำงานโลหะแบบเดิม เครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนได้และมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การสูญเสียวัสดุที่น้อยลงและระยะเวลาในการก่อสร้างที่สั้นลง และการใช้งานจริงก็เพิ่มมากขึ้น ในคอลัมน์นี้ เราจะอธิบายกลไกพื้นฐานของเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะและวิธีการผลิตหลักอย่างละเอียด
เครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะ (เครื่องจักรผลิตแบบเติมแต่ง) คืออะไร?
เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หล่อโลหะเป็นรูปทรง 3 มิติโดยการหลอมผงโลหะหรือลวดโลหะเป็นวัสดุด้วยเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอน แล้ววางเรียงชั้นทีละชั้นตามข้อมูล CAD 3 มิติ วิธีการทำงานโลหะ ได้แก่ การตัด การหล่อ การตีขึ้นรูป การทำงานแผ่นโลหะ การกด การหลอมโลหะด้วยผง และการยึดติด เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถเรียกได้ว่าเป็นเครื่องมือเครื่องจักรแบบใหม่
ประวัติความเป็นมาของเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ
การพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะย้อนกลับไปถึงช่วงปี 1980 ในปี 1987 Chuck Hull ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติเชิงพาณิชย์เครื่องแรก "SLA-1" โดยใช้เทคนิคสเตอริโอลิโทกราฟี วิธีการนี้ใช้เรซินเป็นวัสดุ จากนั้นจึงมีการพัฒนาวิธีการหลอมผงโลหะด้วยเลเซอร์ และในช่วงปี 1990 เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะเชิงพาณิชย์ก็ปรากฏขึ้น หลังจากที่ประธานาธิบดีโอบามากล่าวสุนทรพจน์ State of the Union ในปี 2013 เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะก็เริ่มได้รับความสนใจทั่วโลก โครงการพัฒนาต่างๆ ได้เปิดตัวในสหรัฐอเมริกา ยุโรป จีน และประเทศอื่นๆ นอกจากนี้ ในญี่ปุ่น ยังได้ก่อตั้ง Technology Research Association for Future Additive Manufacturing (TRAFAM) ขึ้นในปี 2014 และได้ดำเนินโครงการต่างๆ เกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ รวมถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะด้วย
การเปรียบเทียบระหว่างวิธีการทำงานโลหะแบบธรรมดากับเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะ
กระบวนการสร้างชั้นต่อชั้นเพื่อสร้างวัตถุสร้างแบบจำลองสามมิติเรียกว่า "การผลิตแบบเติมแต่ง" (AM) AM มีคุณลักษณะดังต่อไปนี้เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทำงานโลหะแบบธรรมดา
- สามารถผลิตรูปทรงที่ซับซ้อนได้ เช่น โครงสร้างตาข่าย โครงสร้างขัดแตะ และโครงสร้างกลวง
- การปรับปรุงโครงสร้างช่วยให้ลดน้ำหนักชิ้นส่วนต่างๆ ได้แต่ยังคงความแข็งแกร่งไว้
- การรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นเข้าด้วยกันช่วยลดจำนวนชิ้นส่วน และลดขั้นตอนการเชื่อม การบัดกรี และการยึด อีกทั้งยังช่วยลดงานประกอบและลดระยะเวลาการก่อสร้างอีกด้วย
- ไม่จำเป็นต้องใช้แม่พิมพ์และจิ๊ก และไม่จำเป็นต้องจัดเก็บแม่พิมพ์
- เมื่อเทียบกับการกลึงแล้ว มีการสูญเสียวัสดุน้อยกว่า
- การผลิตที่มีระยะเวลาเตรียมการสั้นสามารถทำได้ เนื่องจากสามารถเริ่มการผลิตได้ทันทีเมื่อมีข้อมูล 3 มิติและวัสดุโลหะพร้อม เนื่องจากสามารถผลิตตามความต้องการได้ จึงไม่จำเป็นต้องเก็บสินค้าคงคลัง และสามารถปรับปริมาณการผลิตได้ตามความต้องการ
- การผลิตโดยตรงจากข้อมูล CAD ทำให้เหมาะกับการสร้างต้นแบบ การพัฒนา และการผลิตแบบกำหนดเองที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ
- การผลิตที่ไม่ต้องอาศัยฝีมือช่างสามารถทำได้ด้วยระบบดิจิทัล เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติเป็นหนึ่งในเครื่องมือในการสร้าง DX
เนื่องจากวิธีการทำงานโลหะแบบเดิมแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสีย เครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติจึงมีปัญหาดังต่อไปนี้:
- มีข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาด รูปทรง และวัสดุโลหะในการผลิต (ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะ และรุ่นของผู้ผลิต)
- ไม่ใช่ทุกรูปทรงจะสามารถขึ้นรูปได้อย่างแม่นยำ มีรูปทรงและการจัดเรียงบางอย่างที่เหมาะสำหรับการผลิต
- การตัดเฉือนและการประมวลผลอื่นๆ เหนือกว่าในด้านความแม่นยำของมิติและความหยาบของพื้นผิว
- มีความเป็นไปได้สูงที่จะไม่ได้รับข้อได้เปรียบด้านต้นทุนหากมีการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่สามารถผลิตได้โดยใช้วิธีการทั่วไป ต้นทุนของอุปกรณ์และวัสดุ เช่น ผงโลหะ มักจะสูงกว่าต้นทุนของวิธีการทั่วไป
- โดยปกติแล้ว ต้องมีการประมวลผลหลังการผลิต โดยอาจจำเป็นต้องถอดวัสดุรองรับ (ส่วนรองรับของชิ้นส่วนกลวง) การให้ความร้อน การพ่นทราย และการขัดพื้นผิว ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะและรุ่นของผู้ผลิต
ประเภทของเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ (วิธีการผลิต)
เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะสามารถแบ่งได้เป็นหลายประเภทตามวิธีการผลิต ก่อนอื่น มาดูกันว่ามีประเภทใดบ้างและมีลักษณะเฉพาะอย่างไร
1.PBF (ผงฟิวชั่น)
การหลอมผงโลหะเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมสูงสุดในบรรดาเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ผงโลหะที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอจะถูกสแกนด้วยเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอนของแหล่งความร้อนอย่างเลือกสรร โดยการหลอมและแข็งตัวซ้ำๆ กัน จะทำให้ได้รูปร่างที่ต้องการโดยการเพิ่มชั้นทีละชั้น เมื่อการผลิตเสร็จสิ้นแล้ว ผงโดยรอบจะถูกนำออก และนำชิ้นงานที่ประกอบเสร็จแล้วออก ผงที่นำออกจะถูกเก็บรวบรวมและนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับการผลิตครั้งต่อไปหลังจากการร่อน
เนื่องจากเทคโนโลยี Powder Bed Fusion ช่วยให้การผลิตมีความแม่นยำและสามารถทำซ้ำได้สูงกว่าวิธีการอื่นๆ และสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความหนาแน่นและความแข็งแรงสูงได้ จึงมีประวัติที่ยอดเยี่ยมทั้งในด้านอวกาศและการแพทย์
ฟิวชั่นแบบผงมีแหล่งความร้อน 2 ประเภท ได้แก่ เลเซอร์และลำแสงอิเล็กตรอน แต่ละประเภทมีคุณลักษณะเฉพาะของตัวเอง ซึ่งจะอธิบายโดยละเอียดในหัวข้อถัดไป
【ผู้ผลิตหลัก】
・เลเซอร์: EOS, ระบบ 3D, Nikon SLM Solutions, Colibrium Additive (เดิมคือ Concept Laser), Matsuura Machinery Corporation, Sodick Co., Ltd.
・ลำแสงอิเล็กตรอน: Colibrium Additive (เดิมชื่อ Aram), Mitsubishi Electric Corporation, JEOL Ltd.
การเปรียบเทียบระหว่างลำแสงเลเซอร์และอิเล็กตรอนใน Powder Bed Fusion
การผสมผงโลหะแบบ Powder Bed ที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ใช้ผงโลหะในการหลอมผงโลหะ โดยใช้เลเซอร์และลำแสงอิเล็กตรอนเป็นแหล่งความร้อน ความแตกต่างหลักๆ มีดังนี้:
| ฟิวชั่นเตียงผงเลเซอร์ | ฟิวชั่นผงลำแสงอิเล็กตรอน | |
|---|---|---|
| กำลังขับสูงสุด | เลเซอร์ไฟเบอร์ทั่วไปมีตั้งแต่ 400 W ถึง 1 kW มีเครื่องมือหลายชนิดที่มีแหล่งกำเนิดเลเซอร์มากกว่าหนึ่งแหล่ง | 3kW ถึง 6kW |
| การเบี่ยงเบนของลำแสง | กลไก (ขับเคลื่อนด้วยกระจกแกลวาโนมิเตอร์) | การเบี่ยงเบนทางแม่เหล็กไฟฟ้า |
| ความเร็วในการสแกนลำแสง | ความเร็วต่ำ (ลำดับ msec) | ความเร็วสูง (ลำดับ μsec) |
| ประสิทธิภาพการป้อนความร้อน | ขึ้นอยู่กับวัสดุโลหะและประเภทของเลเซอร์เป็นส่วนใหญ่ โดยทั่วไปเลเซอร์ไฟเบอร์ทั่วไปจะอยู่ที่ 5-40% (ไททาเนียมจะอยู่ที่ 65%) | 80% ขึ้นไปสำหรับวัสดุโลหะเกือบทั้งหมด |
| บรรยากาศการผลิต | ก๊าซเฉื่อย | สูญญากาศ |
| ฟังก์ชั่นการอุ่นล่วงหน้า | ไม่มีเลยหรือสูงถึงประมาณ 200°C | ใช้ได้(สูงสุดประมาณ 1100°C) |
| ผลิตภัณฑ์อื่นๆ | กระแสหลักในเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะ มีรุ่นอุปกรณ์ให้เลือกหลากหลาย อุปกรณ์มีขนาดค่อนข้างกะทัดรัด | จำเป็นต้องใช้ห้องสูญญากาศ |
ข้างต้นเป็นการเปรียบเทียบโดยทั่วไป ข้อมูลจำเพาะของระบบเลเซอร์จะแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับกำลังเอาต์พุตและจำนวนเลเซอร์ที่ติดตั้ง รวมถึงรุ่นของผู้ผลิตอุปกรณ์ด้วย
ตอนนี้เรามาดูข้อดีข้อเสียของวิธีการใช้เลเซอร์และลำแสงอิเล็กตรอนโดยเฉพาะกัน
ข้อดีของการหลอมรวมผงด้วยเลเซอร์
ก่อนอื่นเราจะพูดถึงข้อดีของวิธีการใช้เลเซอร์
ความสามารถในการรวบรวมแสงสูงของลำแสงเลเซอร์ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ พื้นผิวหลังการผลิตค่อนข้างเรียบ ช่วยลดความจำเป็นในการประมวลผลภายหลัง ซึ่งเป็นคุณสมบัติเชิงบวกของวิธีนี้ เครื่องมือนี้มีขนาดค่อนข้างกะทัดรัดและประหยัดพื้นที่เมื่อเทียบกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะแบบลำแสงอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบ นอกจากนี้ เนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก จึงมีวัสดุจำนวนมากที่มีบันทึกการผลิตและตัวอย่างการใช้งานจริง ซึ่งเป็นคุณสมบัติเชิงบวกของวิธีนี้
ข้อเสียของการหลอมรวมผงด้วยเลเซอร์
ข้อเสียประการหนึ่งก็คือการอุ่นล่วงหน้าได้ยาก จึงทำให้ความเค้นตกค้างมีแนวโน้มที่จะสะสม ขึ้นอยู่กับวัสดุและรูปร่างของโลหะ อาจเกิดการเสียรูปหรือแตกร้าวได้ ดังนั้น มักจะดำเนินการให้ความร้อนหลังการผลิตเพื่อบรรเทาความเค้นภายใน
นอกจากนี้ เนื่องจากกำลังส่งออกต่ำกว่าแหล่งกำเนิดลำแสงอิเล็กตรอนเล็กน้อย และประสิทธิภาพในการป้อนความร้อนต่ำกว่า ความเร็วในการผลิตจึงค่อนข้างช้า การผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือชิ้นส่วนจำนวนมากใช้เวลานานขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เลเซอร์หลายตัวที่มีเลเซอร์หลายตัวสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ แต่ต้องใช้เวลาหลายวันจึงจะเสร็จสิ้นกระบวนการ
ข้อดีของการหลอมรวมผงด้วยลำแสงอิเล็กตรอน
ต่อไปมาดูเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติแบบลำแสงอิเล็กตรอนกัน
เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบลำแสงอิเล็กตรอนสามารถสแกนพื้นผิวทั้งหมดของฐานผงด้วยความเร็วสูงด้วยลำแสงอิเล็กตรอนก่อนการหลอมละลาย และอุ่นเครื่องที่อุณหภูมิหลายร้อยถึงหนึ่งพันองศาเซลเซียสได้ในเวลาอันสั้น เนื่องจากกระบวนการร้อน (การอุ่นด้วยลำแสงอิเล็กตรอน) สามารถลดความเค้นตกค้าง จึงช่วยลดการบิดเบี้ยวและการแตกร้าวของชิ้นงานได้ ข้อดีอีกประการหนึ่งคือใช้วัสดุรองรับน้อยกว่าวิธีการเลเซอร์ ลำแสงอิเล็กตรอนมีกำลังส่งออกและประสิทธิภาพการแปลงพลังงานความร้อนสูงกว่าเลเซอร์ ทำให้ผลิตได้เร็วขึ้น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเมื่อผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่หรือผลิตจำนวนมากในคราวเดียว นอกจากนี้ วิธีลำแสงอิเล็กตรอนยังผลิตในสุญญากาศ และลดผลกระทบของออกซิเจนและความชื้น จึงเหมาะสำหรับการผลิตโลหะแอคทีฟ เช่น โลหะผสมไทเทเนียม นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับวัสดุที่มีอัตราการดูดซับต่ำสำหรับเลเซอร์ไฟเบอร์ ซึ่งรวมถึงโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง เช่น ทังสเตนและโมลิบดีนัม และทองแดงบริสุทธิ์
ข้อเสียของการหลอมรวมผงด้วยลำแสงอิเล็กตรอน
ในทางกลับกัน เครื่องพิมพ์โลหะแบบลำแสงอิเล็กตรอนก็มีความท้าทายเช่นกัน
ประการแรก วิธีการใช้ลำแสงอิเล็กตรอนต้องอาศัยการพ่นเพื่อขจัดผงที่หลอมละลายชั่วคราวหลังการผลิต เนื่องจากผงรอบๆ ชิ้นงานจะผสมกันเล็กน้อยระหว่างการอุ่นล่วงหน้า หากวัตถุที่ใช้ผลิตมีช่องภายในหรือภายในที่ซับซ้อน การขจัดผงที่หลอมละลายชั่วคราวออกด้วยวิธีการพ่นจึงเป็นเรื่องยาก ดังนั้น วิธีนี้จึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ที่มีท่อน้ำที่ซับซ้อน
เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของผงโลหะที่ใช้มีขนาดใหญ่กว่าวิธีการใช้เลเซอร์ ความแม่นยำและความหยาบผิวของรูปร่างละเอียดจึงเหนือกว่าวิธีการใช้เลเซอร์เล็กน้อย
นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับระบบเลเซอร์แล้ว ผู้ผลิตอุปกรณ์มีไม่มากนัก และจำนวนวัสดุที่ขึ้นรูปได้ก็ยังจำกัดอยู่ คาดว่าจะมีการขยายตัวของวัสดุที่สามารถนำมาใช้ได้ในอนาคต
2.DED (การสะสมพลังงานแบบกำหนดทิศทาง)
DED (Directed Energy Deposition) เป็นวิธีการผลิตเพื่อหลอมผงโลหะและลวดโลหะที่ได้รับการจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องด้วยพลังงานเลเซอร์ ลำแสงอิเล็กตรอน หรือการคายประจุไฟฟ้าแบบอาร์ก และเพื่อสะสมพลังงานเหล่านี้
ความเร็วในการผลิตเร็วกว่าวิธีอื่นและสามารถขึ้นรูปชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้ ซึ่งถือเป็นคุณสมบัติเชิงบวก
ในทางกลับกัน การหลอมรวมผงโดยทั่วไปจะเหนือกว่าในแง่ของความแม่นยำของมิติและความหยาบของพื้นผิว เนื่องจากรูปร่างที่จะขึ้นรูปนั้นมีจำกัด วิธีนี้ไม่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ละเอียดและชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน
เนื่องจากวิธีการนี้ใช้การเคลือบผิววัสดุจากหัวฉีด จึงสามารถเพิ่มรูปร่างให้กับโลหะหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้ วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการซ่อมชิ้นส่วนต่าง ๆ นอกจากนี้ยังสามารถขึ้นรูปโลหะต่าง ๆ ในระหว่างการผลิตได้ โดยสลับโลหะที่จะนำมาใช้ ขึ้นอยู่กับเครื่องมือ
【ผู้ผลิตหลัก】
・เลเซอร์(ผง):DMG MORI CO., Ltd. , NIDEC MACHINETOOL CORPORATION, Nikon Corporation, Shibaura Machine Co., Ltd.
・เลเซอร์ (สาย): Mitsubishi Electric Corporation, Meltio
・อาร์ค(ลวด): WAAM3D Ltd.
・ลำแสงอิเล็กตรอน (สาย): Sciaky Inc., pro-beam
3.FDM (การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม)
หลักการนี้เหมือนกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติเรซินทั่วไป การผลิตคือการอัดขึ้นรูปวัสดุ จึงเรียกอีกอย่างว่าวิธีการอัดขึ้นรูปวัสดุ (MEX) เส้นใยของผงโลหะที่ผสมกับวัสดุเรซินเทอร์โมพลาสติกเป็นตัวประสาน (สารประสาน) จะถูกหลอมด้วยความร้อนและอัดขึ้นรูปผ่านหัวฉีดเพื่อสร้างชั้น หลังจากขึ้นรูปแล้ว เส้นใยจะผ่านกระบวนการขจัดไขมันเพื่อเอาสารประสานออก จากนั้นจึงนำไปเผาในเตาเผา เนื่องจากปริมาตรจะหดตัวประมาณ 20% ในระหว่างการเผา การผลิตจึงต้องทำในขนาดที่เอื้อต่อการหดตัวนี้ การสูญเสียวัสดุมีน้อยและผงโลหะก็จัดการได้ง่าย เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการอื่นๆ วิธีการนี้ราคาไม่แพงและใช้งานง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบและการผลิตจำนวนน้อย แต่มีปัญหาเรื่องความหนาแน่นอยู่บ้าง
【ผู้ผลิตหลัก】
Stratasys, Nano Dimension Ltd. (เดิมชื่อ Desktop Metal Inc.)
4.การพ่นสารยึดเกาะ
ผงโลหะที่กระจายตัวจะแข็งตัวเป็นชั้นๆ ในขณะที่สารยึดเกาะเหลวจะถูกฉีดพ่นผ่านหัวฉีดแบบเลือกสรร เช่นเดียวกับ FDM สารยึดเกาะจะถูกกำจัดออกในระหว่างกระบวนการขจัดไขมัน และชิ้นส่วนจะถูกเผาในเตาเผา ในระหว่างการเผา ปริมาตรจะหดตัวประมาณ 20% วิธีนี้ไม่ต้องใช้แหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงในระหว่างการผลิตหรือวัสดุรองรับ เช่นเดียวกับการหลอมผงโลหะแบบฐาน ผงโลหะที่ไม่ได้ใช้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ด้วยปริมาณงานสูง จึงน่าจะเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นและความแข็งแรงของผงโลหะแบบฐานจะต่ำกว่าการหลอมผงโลหะแบบฐาน สิ่งเหล่านี้คือความท้าทายเมื่อนำไปใช้กับชิ้นส่วนที่ใช้งานจริง วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรูปร่างละเอียดเป็นหลัก
【ผู้ผลิตหลัก】
Nano Dimension (อดีตบริษัท Desktop Metal Inc.), Markforged (อดีตบริษัท Digital Metal), Hewlett Packard
นอกจากนี้ยังมีวิธีการอื่นๆ เช่น วิธีการสะสมแบบความเร็วเหนือเสียง (โดยการพ่นผงโลหะด้วยความเร็วสูงผ่านหัวฉีดเพื่อยึดอนุภาคโลหะเข้าด้วยกัน) และวิธีการสะสมแบบโลหะเหลว (ซึ่งเป็นวิธีการแบบอิงค์เจ็ทสำหรับโลหะ โดยจะพ่นอนุภาคโลหะแขวนลอยและยึดติดที่อุณหภูมิสูงเพื่อการสะสม)
ชิ้นส่วนเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ
มีโลหะหลายประเภทที่สามารถนำไปแปรรูปด้วยเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติได้ วัสดุต่างๆ จะถูกเลือกตามคุณสมบัติเฉพาะที่ต้องการสำหรับการใช้งานแต่ละประเภท ขึ้นอยู่กับสาขา เช่น อวกาศ พลังงาน อิเล็กทรอนิกส์ หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ ในหัวข้อนี้ เราจะแนะนำคุณลักษณะสำคัญและตัวอย่างการใช้งานของวัสดุสำหรับการพิมพ์โลหะ 3 มิติที่เป็นตัวแทน
การพิมพ์ 3 มิติด้วยทองแดง
การพิมพ์ 3 มิติของทองแดง: ความท้าทายทางเทคนิคและวิธีแก้ปัญหา
การใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติในการผลิตทองแดงแบบเติมแต่งทำให้ปัจจุบันสามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งวิธีการประมวลผลแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ และได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่นานมานี้
คอลัมน์นี้ให้คำอธิบายที่เข้าใจง่ายเกี่ยวกับการผลิตทองแดงโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะผสมไททาเนียม
คุณสมบัติและข้อมูลจำเพาะของ JEOL JAM-5200EBM
ในที่สุด เราจะมาแนะนำ JAM-5200EBM ของ JEOL ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะที่ใช้การหลอมผงด้วยลำแสงอิเล็กตรอน
JAM-5200EBM มาพร้อมกับแหล่งลำแสงอิเล็กตรอนกำลังสูง 6kW เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพการผลิตสูง ด้วยการใช้แคโทดอายุการใช้งานยาวนาน ฟังก์ชันแก้ไขลำแสงอิเล็กตรอนอัตโนมัติ และระบบป้องกันการกระจายตัวของผง JAM-5200EBM จึงรับประกันการผลิตซ้ำได้ด้วยการฉายลำแสงอิเล็กตรอนที่เสถียรเป็นเวลานาน
สำหรับผู้ที่กำลังวางแผนติดตั้งเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ หรือต้องการค้นหาแนวทางการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดกับความต้องการของตนเอง เราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษา
รายการสินค้า ที่เกี่ยวข้อง
เครื่องพิมพ์ 5200 มิติโลหะลำแสงอิเล็กตรอน JAM-3EBM
เราได้พัฒนาเครื่องพิมพ์โลหะ 3 มิติแบบผงฟิวชันลำแสงอิเล็กตรอน (EB-PBF) รุ่น "JAM-5200EBM" โดยนำเทคโนโลยีลำแสงอิเล็กตรอนที่เราได้พัฒนาในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและระบบลิโธกราฟีลำแสงอิเล็กตรอนมาประยุกต์ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
วิธีการหลอมรวมผงโลหะสามารถผลิตแม่พิมพ์ที่มีความหนาแน่นและความแข็งแรงสูงกว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะแบบอื่นๆ และสามารถขึ้นรูปรูปทรงที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ JAM-5200EBM ไม่จำเป็นต้องใช้ก๊าซเฉื่อยในการขึ้นรูป มีแคโทดอายุการใช้งานยาวนาน และใช้เทคโนโลยีการแก้ไขลำแสงอัตโนมัติความละเอียดสูง เพื่อให้มั่นใจว่าการผลิตสามารถทำซ้ำได้สูง JAM-5200EBM สามารถขึ้นรูปโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงและทองแดงบริสุทธิ์ ซึ่งยากต่อการขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์
เคล็ดลับการพัฒนา
เส้นทางการพัฒนา JAM-5200EBM - อนาคตของเครื่องพิมพ์ 3 มิติโลหะลำแสงอิเล็กตรอน
รายงานนี้จะแนะนำภูมิหลังการพัฒนา ความยากลำบาก ความหวัง และแนวโน้มในอนาคตของผลิตภัณฑ์ โดยการสัมภาษณ์สมาชิกในทีมพัฒนา ซึ่งรวมถึงหัวหน้าโครงการของฮิโรโนบุ มานาเบะด้วย
บริษัท จอล จำกัด
นับตั้งแต่ก่อตั้งในปีพ.ศ. 1949 JEOL มุ่งมั่นในการพัฒนาเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์และมาตรวิทยา ตลอดจนอุปกรณ์อุตสาหกรรมและการแพทย์ที่ล้ำสมัย
ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ของเรามีการใช้งานทั่วโลก และเราได้รับการยกย่องอย่างสูงว่าเป็นบริษัทระดับโลกอย่างแท้จริง
เรามุ่งมั่นที่จะเป็น “บริษัทเฉพาะด้านชั้นนำที่ให้การสนับสนุนด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทั่วโลก” และจะตอบสนองต่อความต้องการที่ซับซ้อนและหลากหลายมากยิ่งขึ้นของลูกค้าของเราอย่างแม่นยำต่อไป