เครื่องขึ้นรูปโพลิเมอร์ขนาดใหญ่สามมิติ
เครื่องขึ้นรูปชิ้นงานโพลิเมอร์ขนาดใหญ่ระบบอัตโนมัติควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์
บริษัทผู้ผลิต บริษัท บางกอก บลูโอเชี่ยน จำกัด
บริษัทผู้ใช้ ห้างหุ้นส่วนจำกัด มอค อัพ แมน
แนวโน้มการใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ซึ่งดูได้จากมีผู้นำสินค้าจากต่างประเทศที่เกี่ยวกับเครื่องพิมพ์สามมิติมาจำหน่ายเป็นจำนวนมาก และ มีการแสดงสินค้าที่เกี่ยวข้องกับ เทคโนโลยีการพิมพ์เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก แต่ยังไม่มีผู้ผลิตรายใด สามารถผลิตเครื่องพิมพ์สามมิติขนาดใหญ่ เพื่อจำหน่ายได้และราคาเครื่องพิมพ์สามมิติ ที่นำเข้าจากต่างประเทศ มีราคาสูงมาก
มอค อัพ แมน เป็นผลิตชิ้นส่วน ,ต้นแบบ ที่มีขนาดเล็ก ไปจนถึงขนาดใหญ่มาก โดยเมื่อเริ่มแรกได้ใช้การขึ้นรูปด้วยมือแล้วใช้งาน เครื่อง CNC ในการขึ้นรูป จนปัจจุบันใช้เครื่องพิมพ์สามิติขนาดเล็ก สร้างต้นแบบ แล้วนำมาต่อกันด้วยความร้อน ซึ่งเสียเวลาในการประสาน และ ลบรอยต่อ จึงมีความคิดที่จะใช้งานเครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่ แต่เมื่อตรวจสอบราคา แล้วพบว่า ไม่มีสินค้าเหล่านี้จำหน่ายในไทย และ ถ้าสั่งนำเข้ามาราคาจะสูงมากเกินความสามารถที่จะซื้อ
คุณลักษณะของเครื่อง
เครื่องขึ้นรูปชิ้นงานโพลิเมอร์ขนาดใหญ่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ประกอบไปด้วยส่วนประกอบหลักดังนี้
1. ชุดคอมพิวเตอร์ประมวลผล
เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีโปรแกรมสำหรับออกแบบ และโปรแกรมสร้างโค๊ด เพื่อให้เครื่องจักรทำงาน
2. ชุดป้อนเส้นโพลิเมอร์
เป็นชุดเก็บเส้นโพลิเมอร์ ต่อด้วยท่อพลาสติกอ่อน มีระบบป้องกันสายพันกัน
3. ชุดหัวฉีด
ประกอบด้วยหัวฉีดที่ปรับค่าได้ ตั้งแต่ 0.1 – 0.6 มม. มีฮีทเตอร์ให้ความร้อนและพัดลมระบายความร้อน
4. ชุดแท่นยึดชิ้นงาน
ประกอบด้วยแผ่นให้ความร้อนอยู่ใต้ฐานที่ทำจากเซรามิค สามารถปรับระดับได้เพื่อแก้ปัญหางานหลุดออกจากฐาน
5. ชุดขับเคลื่อนแกน X Y Z
ประกอบไปด้วยชุดอิเลคทรอนิคส์ควบคุมการเคลื่อนที่ของแต่ละแกนโดยส่งกำลังจากมอเตอร์ไปยัง
บอลสกรู แล้วทำการขับเคลื่อนแกนโดยทั้งหมดจะแยกอิสระออกจากกัน
6. แผงควบคุมการทำงาน
เป็นแผงควบคุมการทำงานทั้งหมด สั่งให้เครื่องเคลื่อนที่ สั่งให้อุ่นแผ่นความร้อน หรือหัวฉีด สั่งปลดงาน
เป็นศูนย์กลางการควบคุมเครื่อง
|
รายละเอียดข้อกำหนด ( Specification ) |
ค่า/หน่วย |
|
1.มิติ (ขนาด / น้ำหนัก) มิติ : 1,000 x 1,000 x 1,500 มิลลิเมตร น้ำหนัก ประมาณ 400 กิโลกรัม พื้นที่ทำงาน 600 x 600 x 600 มิลลิเมตร ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่ 150 mm/s ความเร็วสูงสุดในการขึ้นรูป 100 mm/s กระแสไฟฟ้า 220 Volt, 50 Hz โปรแกรมในการออกแบบสามมิติ Rhinoceros 5.0 ราคาของเครื่องจักร ประมาณ 800,000 บาท |
1000 x 1000 x 1500 มิลลิเมตร / 400 กิโลกรัม |
|
2.กำลังงานด้าน Input |
220V / 80W |
|
3.ความสามารถในการทำงานของเครื่องที่สามารถชี้วัดเชิงปริมาณ 3.1 สามารถขึ้นรูปโพลิเมอร์ได้ใหญ่สุด 60x60x60 cm. 3.2 สามารถขึ้นรูปโพลิเมอร์ได้หลายชนิด ABS,PLA, rubber, wood powder polymer matrix 3.3 ความคลาดเคลื่อนของผิวงานน้อยกว่า 100 ไมโครเมตร และความคลาดเคลื่อนของตำแหน่ง น้อยกว่า 200 ไมโครเมตร 3.4 ความเร็วสูงสุดในการขึ้นรูป 100 mm/s 3.5 ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่ 150 mm/s |
|
|
4.มาตรฐานที่ใช้ในการทดสอบ เช่น มอก. , ISO หรือมาตรฐานอื่นที่มีใช้ในโรงงาน ทำการวัดขนาดเครื่องโดยใช้แถบวัด และทำการตรวจสอบความละเอียดของชิ้นงานด้วย เวอร์เนียดิจิตอล และไมโครมิเตอร์ ทำการตรวจสอบตำแหน่งภายในชิ้นงานด้วยเครื่อง CMM |
|
|
5.เครื่องมือวัดและทดสอบ ทำการวัดโดยการทดสอบขนาดเบื้องต้นของเครื่องทำการวัดความเบี่ยงเบนของเครื่อง จากนั้นทดลองพิมพ์ชิ้นงานขนาดต่างๆ เพื่อนำมาวัดขนาดชิ้นงานที่ได้ Measure tape (1mm.) Venier Digital Gauge (0.01 mm.) Micrometer(0.001)CMM(0.001mm) |
|
หลักการทำงานของเครื่อง
การทำงานของเครื่องจักร เริ่มจากการออกแบบชิ้นงานในคอมพิวเตอร์ ทำการวิเคราะห์ชิ้นงานว่ามีจุดบกพร่องในการขึ้นรูปหรือไม่ หลังจากนั้นนำแบบที่ได้ไปทำการแปลงเป็นรหัสจี (G code) เพื่อสั่งให้เครื่องจักรทำงานตามรูปแบบที่กำหนด ทำการกำหนดตัวแปรในการขึ้นรูป กำหนดความหนาชิ้นงาน ความละเอียดในการขึ้นรูป หลังจากนั้นทำการ เปิดเครื่อง ทำการอุ่นแผ่นความร้อนที่ด้านล่างเพื่อให้การยึดติดชิ้นงานเป็นไปอย่างสมบูรณ์ ทำการใส่ม้วนเส้นพลาสติก ร้อยเส้นโพลิเมอร์ผ่านท่ออ่อน ร้อยไปยังหัวฉีด ทำการอุ่นหัวฉีด แล้วใส่เส้นโพลิเมอร์ ทำการโหลดโปรแกรมที่ได้ทำไว้ ทำการเดินเครื่อง เมื่อเครื่องทำงานเสร็จแล้ว ทำการลดอุณหภูมิของแผ่นความร้อน ด้วยการปิดตัวทำความร้อน หลังจากนั้น จึงแกะชิ้นงานออกจากแท่นเครื่อง
สรุปผลการดำเนินงาน
· ออกแบบและพัฒนาเครื่องจักร
- ได้ออกแบบเสร็จสมบูรณ์ 100 %
· ดำเนินการผลิตชิ้นส่วน
- ทำการผลิตชิ้นส่วนของตัวเครื่องเสร็จสมบูรณ์ 100%
· ประกอบ และทดสอบ
- ทำการประกอบเสร็จสมบูรณ์ 100%
· แก้ไขและปรับปรุงประสิทธิภาพ
- ทำการแก้ไข และปรับปรุงประสิทธิภาพเสร็จสมบูรณ์ 100%
· ส่งมอบเครื่อง
- ทำการส่งมอบเครื่องและคู่มือการใช้งานให้กับผู้ประกอบการ
ปัญหาอุปสรรคและแนวทางการแก้ไข
เนื่องจากเป็นเครื่องขนาดใหญ่ในการทำงานของเครื่องมีปัญหาในการปรับตั้ง Firmware และความเร็วในการเคลื่อนที่ของแกนต่างๆ และอัตราการป้อนเส้นพลาสติกให้สัมพันธ์กัน ทำได้ยาก ต้องมีการทดลองปรับค่าต่างๆเพื่อให้ได้การทำงานที่สมดุล และได้ชิ้นงานที่ดี มีขนาดของชิ้นงานที่ถูกต้องแม่นยำ จึงต้องทำการออกแบบการทดลอง และบันทึกค่าผลการทดลองเพื่อให้ได้ผลออกมาดีที่สุด ซึ่งใช้เวลาในการทดลองประมาณสองสัปดาห์เพื่อปรับค่าให้เหมาะสม