แนวคิดเกี่ยวกับรถยนต์จะกลายเป็นความจริงได้อย่างไร? กระบวนการสร้างแนวคิดนั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนัก แต่กระบวนการที่จะทำให้รถยนต์กลายเป็นความจริงนั้นมีการพัฒนาไปมาก ในยุคอุตสาหกรรม 4.0 การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) ได้ปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตในหลายอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมยานยนต์
การออกแบบโมเดลรถยนต์
หลังจากที่นักออกแบบรถยนต์ได้แรงบันดาลใจและแนวคิดผ่านการพูดคุยและการสื่อสารแล้ว บริษัทรถยนต์จะสร้างแบบจำลองดินเหนียวขนาด 1:5 สำหรับแบบร่างการออกแบบต่างๆ หลังจากตรวจสอบแล้ว จะคัดเลือกแบบร่าง 2-3 แบบ และสร้างแบบจำลองดินเหนียวขนาด 1:1 เต็มรูปแบบ จากนั้นทำการทดสอบแรงลม ปรับแต่ง และกำหนดแผนขั้นสุดท้าย
แบบจำลองรถยนต์ขนาดเท่าของจริงแบบดั้งเดิมนั้นแกะสลักด้วยมือทั้งหมด วิธีนี้ใช้เวลานานและต้องใช้แรงงานมาก และคุณภาพของแบบจำลองก็ไม่สามารถรับประกันได้ดีนัก ใช้เวลาประมาณ 3 เดือนในการสร้างแบบจำลองรถยนต์หนึ่งคัน แต่ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แบบจำลองรถยนต์ขนาดเท่าของจริงของผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องกัด 5 แกนในการผลิต ซึ่งใช้เวลาอย่างน้อยหนึ่งเดือนในการสร้างแบบจำลองรถยนต์หนึ่งคันด้วยวิธีนี้
ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SLA ขนาดใหญ่ของ JS Additive ทำให้สามารถพิมพ์โมเดลรถยนต์ขนาด 1:1 ได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน โดยการปรับแต่งข้อมูลบนคอมพิวเตอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับการปั้นโมเดลรถด้วยดินเหนียว การพิมพ์ 3 มิติสามารถลดระยะเวลาในการผลิตลงได้อย่างน้อยห้าเท่า ลดต้นทุนลงครึ่งหนึ่ง และไม่จำเป็นต้องใช้การปั้นด้วยมืออีกต่อไป
ขั้นตอนการออกแบบทางวิศวกรรม
ในขั้นตอนนี้ รวมถึงการออกแบบประกอบและการออกแบบชิ้นส่วนของรถยนต์ทั้งคัน การประสานงานเพื่อแก้ไขความขัดแย้งระหว่างชิ้นส่วนประกอบและตัวรถโดยรวม รถยนต์รุ่นใหม่แต่ละคันมีชิ้นส่วนมากกว่า 20,000 ชิ้น และหลายชิ้นส่วนยังไม่ได้อยู่ในขั้นตอนการผลิตแม่พิมพ์ ดังนั้น ชิ้นส่วนทดสอบและผลิตภัณฑ์ประกอบดั้งเดิมทั้งหมดจึงผลิตโดยใช้เครื่องจักร CNC และการขึ้นรูปโลหะแผ่น
ประการแรก คุณภาพของพื้นผิวและความแม่นยำของชิ้นงานต้นแบบที่ผลิตด้วยเครื่อง CNC นั้นขึ้นอยู่กับทักษะของโปรแกรมเมอร์เป็นอย่างมาก ประการที่สอง ชิ้นงานบางชิ้นที่มีรูปทรงซับซ้อนและมีพื้นผิวที่ต้องตัดแต่งจำนวนมาก จำเป็นต้องใช้เครื่องจักร CNC แบบห้าแกน ซึ่งมีราคาแพงและอาจเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแปรรูปได้อย่างถูกต้อง
JS Additive 3D ผสานการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLA เข้ากับการขึ้นรูปด้วยสุญญากาศ (การฉีดขึ้นรูปด้วยแรงดันต่ำ) เพื่อสร้างวิธีการผลิตแม่พิมพ์ที่รวดเร็ว ขั้นตอนแรก เครื่องพิมพ์ SLA ความแม่นยำสูงของ JS Additive จะพิมพ์ต้นแบบของผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนที่สอง ผลิตแม่พิมพ์ซิลิโคนจากต้นแบบ 3 มิตินี้ภายใต้แรงดันสุญญากาศ ขั้นตอนที่สาม หล่อด้วยวัสดุ เช่น PU ภายใต้สภาวะสุญญากาศแรงดันต่ำ จนได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์ฉีดขึ้นรูปสำเร็จรูป ซึ่งสามารถใช้ทดแทนชิ้นส่วนที่ทำจาก ABS, PC, ยาง และวัสดุอื่นๆ ได้ ไม่เพียงแต่ช่วยให้ได้ความแม่นยำและลดต้นทุน แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมากอีกด้วย!
ตัวอย่างเช่น: รถยนต์มีโครงสร้างกระจังหน้าและพื้นผิวโค้งมากมาย การสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อนแบบเต็มรูปแบบเช่นนี้ทำได้ยากมากด้วยเครื่องมือกลแบบดั้งเดิม การพิมพ์ชิ้นส่วนย่อยที่ซับซ้อนเหล่านี้ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แล้วนำไปประกอบเข้ากับแบบจำลองรถยนต์ จะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ
ขั้นตอนการทดสอบต้นแบบ
การทดสอบต้นแบบยานยนต์ประกอบด้วยสองด้าน ได้แก่ การทดสอบสมรรถนะและการทดสอบความน่าเชื่อถือ การทดสอบสมรรถนะส่วนใหญ่เป็นการทดสอบการทำงานเพื่อตรวจสอบว่าตรงตามข้อกำหนดการออกแบบหรือไม่ ส่วนการทดสอบความน่าเชื่อถือเป็นการตรวจสอบความแข็งแรงและความทนทานของยานยนต์ การทดสอบรถยนต์ประกอบด้วยการทดสอบในอุโมงค์ลม การทดสอบภาคสนาม การทดสอบบนถนน การทดสอบการชน เป็นต้น
ในขั้นตอนนี้ มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับวัสดุของชิ้นงานทดสอบ ชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงทางโครงสร้างจำเป็นต้องได้รับการผลิตด้วยเครื่อง CNC สำหรับชิ้นส่วนภายในและภายนอกรถยนต์ สามารถใช้การพิมพ์ 3 มิติและการขึ้นรูปด้วยสุญญากาศได้
การผลิตแม่พิมพ์รถยนต์จำนวนมาก
เทคโนโลยีการหล่อขึ้นรูปใช้แม่พิมพ์ที่ทำจากวัสดุที่มีรูปทรงขึ้นรูปง่าย จากนั้นวางแม่พิมพ์ลงในแม่พิมพ์ทราย เพื่อสร้างโพรงที่มีขนาดเท่ากับชิ้นส่วน แล้วจึงเทโลหะเหลวลงในโพรง โลหะเหลวจะแข็งตัวหลังจากเย็นตัวลงและได้รูปทรงที่เหมือนกับชิ้นส่วนในแม่พิมพ์ทุกประการ ความต้องการของแม่พิมพ์หล่อขึ้นรูป เช่น ชิ้นส่วนฝาครอบรถยนต์และบล็อกกระบอกสูบ ก็มีความแม่นยำสูงถึง 10-20 ไมครอน การใช้เครื่อง CNC แบบดั้งเดิมในการทำต้นแบบสามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้ แต่ใช้เวลานานและมีต้นทุนสูง
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SLA ขนาดใหญ่ JS Additive รุ่น JS Additive 1700 พร้อมหัวเลเซอร์หลายหัว สามารถใช้สร้างต้นแบบแม่พิมพ์ทรายได้ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ SLA ความแม่นยำสูง ช่วยให้ได้ต้นแบบผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูงสุด ช่วยให้โรงหล่อสามารถลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตและลดต้นทุนได้
ขั้นตอนการบำรุงรักษาหลังการขาย
ผู้ใช้งานรถยนต์แต่งพิเศษระดับไฮเอนด์ เช่น รถสปอร์ตและรถยนต์ดัดแปลง มักสั่งซื้ออุปกรณ์เสริมทดแทนบางรายการจากผู้ผลิตในต่างประเทศ หรือใช้กระบวนการผลิตแบบหล่อขึ้นรูปซึ่งมีต้นทุนสูง
มีลูกค้าเพียงไม่กี่รายที่คิดถึงเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ การผลิตชิ้นส่วนเหล่านั้นด้วยการพิมพ์ SLA อาจประหยัดต้นทุนได้มาก
วันที่โพสต์: 7 พฤษภาคม 2565
