[ ข่าว ] บริษัท Betatype ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในการผลิตฮีทซิงค์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์

Septillion Webmasterข่าวสาร

ปริมาณการผลิตที่มากขึ้น และต้นทุนที่สูง มักเป็นสาเหตุให้ต้องเพิ่มกระบวนการการผลิตแบบ additive manufacturing (AM) มากขึ้น โดยเฉพาะกับการผลิตด้วยวัสดุโลหะ ซึ่งไม่เพียงพอต่อความต้องการของอุตสาหกรรมยานยนต์ บริษัท Betatype คือบริษัทที่ท้าทายสถานการณ์ดังกล่าวนี้ ด้วยโครงการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ด้วยเทคโนโลยี laser powder bed fusion (LPBF) ในการสร้างชิ้นส่วนโลหะที่มีคุณสมบัติพิเศษ 384 ชิ้นในคราวเดียว นี่คือความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบแลเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะของ Betatype ซึ่งลดเป็นค่าใช้จ่ายลง ($4 จากเดิม $40+) และลดระยะเวลาการผลิตลง (จาก 444 ชั่วโมงเป็น 34 ชั่วโมง)

เมื่อพูดถึงอุตสาหกรรมยานยนต์หรืออุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องการปริมาณการผลิตที่สูง ในต้นทุนที่ต่ำ กระบวนการผลิตแบบ Additive Manufacturing (AM) แบบทั่วไปมักจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้

กุญแจสำคัญสำหรับการใช้เทคโนโลยี AM ให้มีประสิทธิภาพมากพอที่จะนำไปใช้ในงานผลิตจำนวนมาก โดยที่ยังอยู่ในกระบวนการด้านเศรษฐกิจได้ และการเลือกกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับแต่ละส่วน Betatype ผสมหลักการนี้เข้ากับความรู้ของบริษัท พร้อมกับเทคโนโลยีที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับบริษัท การสนับสนุนลูกค้าด้วยการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนที่ไม่เพียงแต่ทำงานได้ดีขึ้น แต่ยังมีความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์ซึ่งต่อสู้กับเทคโนโลยีการผลิตขนาดใหญ่ที่มีอยู่

บ่อยครั้งที่เทคโนโลยี AM ถูกอธิบายว่าเป็นกระบวนการปรับรูปทรงเรขาคณิต แต่ความจริงแล้ว เทคโนโลยี AM สามารถออกแบบได้อิสระมากกว่ากระบวนการผลิตแบบเก่า แต่มันก็ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง การทำความเข้าใจกับข้อจำกัดเหล่านี้ส่วนจำเป็นที่จะช่วยระบุแนวทางการใช้งานที่เหมาะสม

การทำแม่พิมพ์และกระบวนการหล่อ สามารถผลิตชิ้นงานได้หลายล้านชิ้นต่อปี ในขณะที่การผลิตด้วย AM แบบ LPBF (การขึ้นรูปด้วยผงโดยใช้แสงเลเซอร์) จะช่วยในการผลิตที่มีความซับซ้อนสูง โดยใช้วัสดุน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ อุตสาหกรรมยานยนต์บางที่จึงเลิกใช้การผลิตแบบ AM — แต่ตอนนี้มันกำลังเปลี่ยนไป

ด้วยเทคโนโลยีและความชำนาญเฉพาะทางของ Betatype ทำให้ความสามารถด้านรูปทรงเรขาคณิตแบบธรรมดาของเทคโนโลยี AM มีความสามารถทางการผลิตที่เพิ่มขึ้น มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น อีกทั้งยังลดต้นทุนลงได้มาก

เราสามารถหลุดออกจากกรอบความคิดเดิม ๆ แล้วลองนึกดูว่าเทคโนโลยี LPBF สามารถทำอะไรได้บ้าง ในปริมาณมากน้อยแค่ไหน บริษัท Betatype เป็นตัวอย่างหนึ่งที่ได้นำเทคโนโลยีแสง LED มาปรับใช้กับการผลิตไฟหน้ารถในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งก็ทำให้เกิดปัจจัยอีกอย่างหนึ่งคือเรื่องของความร้อน

โดยปกติแล้ว ส่วนประกอบต่าง ๆ เหล่านี้ต้องใช้ฮีทซิงค์ (ช่องระบายความร้อน) ขนาดใหญ่ ซึ่งจำเป็นจะต้องถูกทำให้เย็นอยู่ตลอดเวลา บริษัท Betatype ตระหนักได้ว่าถ้าพวกเขาใช้เทคโนโลยี LPBF มาผลิตชิ้นส่วนเหล็กทรงเรขาคณิตเหล่านี้ พวกเขาจะสามารถลดกระบวนการผลิตจากหลาย ๆ ขั้นตอนให้เหลือเพียงหนึ่งขั้นตอนเท่านั้น

พูดถึงเรื่องการผลิตด้วยเทคโนโลยี LPBF ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบชิ้นส่วน บริษัท Betatype ออกแบบโดยใช้เทคนิค In-Built support ซึ่งจะช่วยให้วางชิ้นส่วนไฟหน้ารถหลาย ๆ ชิ้นทับกันได้โดยไม่ต้องใช้ support อื่นมาช่วย อีกทั้งยังสามารถแกะชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วออกจากกันได้เองโดย ไม่ต้องผ่านกระบวนการอื่น ๆ อีก

ความร้อนที่เกิดจากการวางทับซ้อนกันถือเป็นปัญหาหลักของเทคโนโลยี LPBF แต่บริษัท Betatype สามารถออกแบบโครงสร้างใหม่ได้อย่างชาญฉลาด และสามารถลดการเกิดความร้อนในตัวเองได้

ด้วยนวัตกรรมการออกแบบแบบ “nested” ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนจำนวนมากขึ้นมาพร้อมกันได้ ส่งผลให้เกิดเทคโนโลยีล้ำสมัยอย่าง EOS 280M ที่สามารถผลิตชิ้นส่วนได้ถึง 384 ชิ้นในคราวเดียว

บริษัท Betatype มีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบและด้านเทคโนโลยีประมวลผล ซึ่งทำให้พวกเขาสามารถจัดการ และออกแบบชิ้นส่วนแต่ละชิ้นให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดได้

ด้วยระบบควบคุมพารามิเตอร์แบบเฉพาะ ทำให้การพิมพ์แต่ละชั้นเป็นไปในทิศทางเดียวกัน โดยเลเซอร์จะช่วยละลายชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำ สิ่งนี้ควบคู่ไปกับอัลกอรึทึ่มและขั้นตอน IP ของ Betatype จากเดิมที่ใช้เวลาผลิต 1 ชั่วโมงก็ลดลงเหลือเพียง 5 นาทีต่อชิ้นเท่านั้น รวดเร็วกว่าการผลิตแบบเดิมถึง 10 เท่า

การลดเครื่องมือการผลิต เป็นหนึ่งในตัวแปรขับเคลื่อนสำคัญในการลดต้นทุนการผลิต แต่การลดเวลาที่ใช้ในการผลิต ก็ถือเป็นกุญแจสำคัญในการลดต้นทุนการผลิตได้มากเช่นกัน อย่างเทคโนโลยี LPBF เทคโนโลยีที่บริษัท Betatype นำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่เป็นเหล็กนี้ เป็นหนึ่งตัวอย่างของการลดต้นทุนจาก $40 ให้เหลือเพียง $4 เท่านั้น

ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยเทคโนโลยีล้ำสมัยอย่าง Single Laser Merdium Frame (SLMF) ใน EOS M280 และ Renishaw RenAM500M ทำให้บริษัท Betatype สามารถผลิตชิ้นส่วนจำนวน 384 ชิ้น โดยลดการใช้เวลาการผลิตจาก 444 ชั่วโมง เหลือเพียงไม่ถึง 30 ชั่วโมง และด้วยเทคโนโลยีใหม่อย่าง Multi-Laser Medium Frame (MLMF) ทำให้สามารถผลิตได้ในเวลาเพียงแค่ไม่ถึง 19 ชั่วโมง ซึ่งส่งผลให้เราสามารถผลิตได้มากกว่าเดิม 19 เท่า หรือจากปกติที่ผลิตได้ 7,055 ชิ้นต่อปี ก็จะผลิตได้ถึง 135,168 ชิ้นต่อปี เพียงแค่ติดตั้งเครื่องจักร 7 เครื่องในกระบวนการผลิต ก็สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพได้ถึงล้านชิ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำลงอย่างมาก