Injection Molding

Published on January 2017 | Categories: Documents | Downloads: 62 | Comments: 0 | Views: 971
of 3
Download PDF   Embed   Report

Comments

Content

PolyJet สำหรับงานข�้นรูป
และงานหลอแบบระบบหัวฉีด
(Injection Molding)
ใบพัดทำจากวัสดุอะซีตัล (Acetal)
ที่ถูกข�้นรูปดวย Injection Mold
โดยแมพ�มพที่ผลิตจากเทคโนโลยี
เคร�่องพ�มพสามมิติ

ขอมูลโดยสังเขป
การข�น้ รูปและงานหลอแบบระบบหัวฉีด (Injection Molding)
ซึง่ ในทีน่ ก้ี ค็ อื ขัน้ ตอนการฉีดพลาสติกเขาไปในชองวางซึง่ เปน
แมพม� พสำหรับข�น้ รูป และเมือ่ วัสดุนน้ั เย็นตัวลง มันจะแข็งตัว
ไปตามรูปทรงของแมพ�มพนั้น – ซึ่งขั้นตอนนี้ถือเปนขั้นตอน
การผลิตขั้นตอนหนึ่งที่มีผูนิยมใชมากที่สุด กระบวนการนี้
ไดถูกนำไปใชอยางกวางขวางในการผลิตคราวละมากๆ กับ
ชิ�นงานที่ตองการความละเอียดสูงและมีความสลับซับซอน
เทคนิคการปม ข�น้ รูประบบสามมิติ (3D Printing) ไดถกู นำมาใช
ในการสรางชิน� งานแมแบบ เพ�อ่ ใชตรวจสอบปญหาทีเ่ กีย่ วของ
กับการข�น้ รูป การทดสอบความฟ�ต-ความพอดีและหนาทีก่ าร
ทำงานของแบบพ�มพ แตแมแบบที่ถูกปมในระบบสามมิตินี้ไม
สามารถจะรับประกันประสิทธิภาพการทำงานของชิน� สวนที่
ถูกข�น้ รูปในระบบหัวฉีดได เนือ่ งจากคุณสมบัตขิ องวัสดุทเ่ี ปน
สามมิตนิ ม้ี คี วามแตกตางจากคุณสมบัตทิ ม่ี กี ารใชอยูจ ร�งใน
การข�้นรูประบบหัวฉีด จนกระทั่งเมื่อไมนานมานี้ ทางเลือก
เดียวสำหรับผูผ ลิตในการทดสอบดานการออกแบบและการ
ใชงานจร�งของชิ�นงานที่ถูกข�้นรูปในระบบหัวฉีดคือการใช
เคร�อ่ งทดสอบเคร�อ่ งมือ (แบบออน) ทีท่ ำจากอลูมเิ นียม ในขณะ
ทีแ่ มพม� พเหลานีม้ รี าคาถูกกวาแมพม� พเหล็กกลา (แบบแข็ง)
เปนอยางมาก ตนทุนและระยะเวลาการผลิตรวม (Lead Time)
ก็ยังคงเปนสิ�งที่ทุกฝายตองนำมาใชพ�จารณารวมอยูเสมอ

แมพ�มพแบบสามชิ�นที่ถูกผลิตดวย
วัสดุ ABS แบบดิจิตอลจากเคร�่อง
พ�มพสามมิติเทคโนโลยี PolyJet

“กระบวนการผลิต แมพ�มพของ PolyJet
สามารถถูกผลิตข�้นไดในเวลาเพ�ยง 1-2 วัน”

กรอบแนวทางในการใชงาน
ทุกวันนี้ แมพ�มพหัวฉีดที่ถูกข�้นรูปแบบสามมิติดวย
เทคโนโลยี PolyJet ถือเปนทางเลือกที่ดีกวาในการ
วัดผลการออกแบบชิ�นงานและการทำงานของมัน
ผสมผสานการใชรายละเอียดจากไฟลขอมูลที่ใช
คอมพ�วเตอรชว ยในการออกแบบ หร�อ ไฟล 3D CAD
รวมกับกระบวนการพ�มพขน้� รูปทีค่ ลายกับการทำงาน
ของเคร�อ่ งอิงคเจ็ท การข�น้ รูปสามมิตโิ ดยใชเทคโนโลยี
PolyJet จึงใหผลลัพธที่มีความคมชัดสูงแบบ HighResolution และสามารถขัดผิวใหเร�ยบเนียน ซึง่ เหมาะสม
ที่สุดในการข�้นรูปแมพ�มพหัวฉีดที่มีความสามารถใน
การผลิตชิ�นงานแมแบบในพลาสติกทนความรอน
(Thermoplastics) ที ่ อ ยู  ใ นขั ้ น ตอนท า ยสุ ด ของ
กระบวนการผลิต แมพ�มพดังกลาวของ PolyJet

สามารถถูกผลิตข�้นไดในเวลาเพ�ยงหนึ่งหร�อสองวัน
ตางกับเคร�่องผลิตแมพ�มพโลหะซึ่งตองใชเวลารวม
หลายวันจนถึงหลายสัปดาห
วัตถุประสงคหลักของการใชแมพ�มพดวยเทคโนโลยี
PolyJet ไมไดถกู มาใชเพ�อ่ ทดแทนเคร�อ่ งมือใดๆ แตมนั
คือคำตอบทีส่ ามารถตอบโจทยในเร�อ่ งการผสมผสาน
ทีล่ งตัวของแมพม� พทห่ี ลอดวยเคร�อ่ งจักรและแมพม� พ
ยางซิลิโคนราคาถูก ที่มีถูกนำมาใชเลียนแบบชิ�นงาน
หลอข�้นรูประบบหัวฉีด ดวยราคาที่ถูกกวาเคร�่อง
อลูมิเนียม 50-70% แมพ�มพเทคโนโลยี PolyJet มี
ขอไดเปร�ยบที่เหนือกวาคือ สามารถผลิตชิ�นงานที่มี
ความละเอียดซับซอนไดอยางรวดเร็ว สามารถปรับ

แกไขแมแบบไดหลายครัง้ โดยไมตอ งกังวลกับเร�อ่ งเวลา
และยังสามารถทำงานไดอยางลงตัวกับชิน� งานพลาสติก
ทนความรอนทีเ่ ปนเกรดพ�เศษสำหรับสายการผลิตนี้
โดยเฉพาะ
ยางเรซิน� ทนความรอนหลายชนิดสามารถนำมาใชฉดี
ลงไปในแมพม� พเทคโนโลยี PolyJet ได ยางเรซิน� ทีม่ ใี ช
อยูทั่วไป เชน ประเภทที่ทำมาจาก Polypropylene,
Polyethylene, Acrylonitrile Butadiene Styrene
(ABS), Polyamide, Thermoplastic Elastomers
และ Polyamide & Polypropylene ผสมใยแกว ถือเปน
ตัวเลือกที่ดีที่จะนำมาใชทำแมพ�มพ สามารถนำไปคิด
ตอยอดเพ�่อทำใหเกิดลักษณะพ�เศษใหมๆ ตอไปได

กรอบแนวทางในการใชงาน(ตอ)
แบบแมพ�มพเทคโนโลยี PolyJet ตองอาศัยการปรับแตงเล็กนอยในดานการออกแบบจากไฟล 3D CAD
ระหวางเคร�่องปมข�้นรูปและกระบวนการข�้นรูประบบหัวฉีด เพ�่อเปนการชดเชยคุณสมบัติดานกลฟ�สิกส
และคุณสมบัติดานความรอน ตัวอยางเชน:
- แบบแมพ�มพเทคโนโลยี PolyJet ตองการมุมรองรับการฉีดเขาและชองเขา-ออกที่ใหญกวา เมื่อเทียบกับ
เคร�่องปมข�้นรูปแบบโลหะ
- อุณหภูมิและความดันในการข�้นรูปแบบหัวฉีดจะถูกทำใหลดต่ำลงเพ�่อลดความเสี่ยงในเร�่องความเสียหาย
ที่อาจเกิดกับแมพ�มพ PolyJet และเพ�่อยืดอายุการใชงาน
- รอบเวลาการทำงานของการปมจะถูกยืดใหยาวข�้นเพ�่อรอใหพลาสติกแข็งตัวและเปนการรักษาอุณหภูมิ
ใหเหมาะสม เพ�่อแมพ�มพ PolyJet ที่ไดมาจะมีคุณภาพที่ดีที่สุด

แมพ�มพแบบสามชิ�นที่ถูกผลิตดวยวัสดุ ABS แบบ
ดิจิตอลจากเคร�่องพ�มพสามมิติเทคโนโลยี PolyJet

เทคโนโลยี PolyJet สามารถสรางสรรคลักษณะการ
ทำงาน Injection Molding ที่มีความละเอียดสูงได

เร�่องจร�งจาก บร�ษัท Robert Seuffer
บร�ษัท Robert Seuffer GmbH & Co., ซึ่งตั้งอยูในประเทศเยอรมนี เปนผูผลิตเซ็นเซอรตรวจจับ อุปกรณ
อีเล็คทรอนิคส และแผงควบคุมสำหรับติดตั้งกับอุปกรณสำเร็จรูปในอุตสาหกรรมตางๆ หลายประเภท
ในระหวางขั้นตอนการตรวจสอบคุณภาพ Seuffer ทำการตรวจสอบเพ�่อตองการมั่นใจวาชิ�นงานใหม
ทุกชิ�นที่ผลิตข�้นมาจากการข�้นรูปแมแบบดวยแมพ�มพโลหะจะมีประสิทธิภาพที่ไดมาตรฐาน อยางไรก็ตาม
คณะผูบร�หารของ Seuffer ยังคงใหความสนใจในการสำรวจหาทางเลือกใหมๆ ที่จะชวยเรงการทำงานใน
ขั้นตอนการข�้นรูปใหเร็วข�้น และลดจำนวนดีไซนที่ตองผลิตซ้ำหลายๆชิ�น ใหมีจำนวนลดนอยลง กอนที่จะ
ถึงขั้นตอนที่จะตัดสินใจเลือกใชวัตถุดิบที่มีราคาแพง
ว�ธีการแกปญหาของ Seuffer คือการเลือกใชเคร�่องพ�มพข�้นรูปสามมิติ เทคโนโลยี PolyJet
เพ�่อเปนการทดสอบแนวคิด Seuffer ไดเลือกชิ�นงานรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซอน เปนดีไซนที่มีพ�้นผิวแบบปด
มีขอบผนังที่บาง และมีแกนกลางที่ยื่นยาว ซึ่งโดยทั่วไปงานลักษณะนี้จำเปนตองมีการสอดอุปกรณเขา
ดานในหลายครั้ง พรอมกับใชแรงงานและเวลาทำงานคอนขางมาก ในการที่จะทำใหทุกองคประกอบรองรับ
และเขากันไดพอดีกับฐานแมพ�มพโลหะ
โดยการใชเคร�่องพ�มพข�้นรูปสามมิติ PolyJet แมพ�มพตนแบบไดถูกทำเสร็จในเวลาเพ�ยงหนึ่งวัน และใช
เวลาเพ�ยงแคสามชั่วโมงในการวัดองคประกอบตางๆ ให ไดขนาดพอดี เพ�่อที่จะประกอบชิ�นสวนตางๆ
เขาดวยกัน และนอกจากนั้นแมพ�มพ PolyJet ยังมีตนทุนการผลิตที่นอยกวา $1,400 และขณะนี้ ดวย
คุณประโยชนของแมพ�มพสามมิติเทคโนโลยี PolyJet ทางบร�ษัท Seuffer สามารถ:
- ผลิตแมพ�มพ ใหมๆตอเนื่องจากแตละรอบที่มีการดัดแปลงดี ไซน ไดอยางรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพใน
การควบคุมตนทุน
- ลด และ/หร�อ ขจัด งานซ้ำซอนที่เกิดจากกระบวนการผลิตแมพ�มพ ในขั้นตอนสุดทาย
- สรางแมแบบจากวัสดุในขบวนการผลิตขั้นตอนทายสุดที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซอน ผนังบาง และมี
รายละเอียดแบบถี่ยิบได
- รวบรวมขอมูลการปฏิบัติงานที่ “เหมือนจร�งและแมนยำ” ไดอยางรวดเร็วตั้งแตเนิ�นๆ โดยไมเคยมีใคร
วัดผลเชนนี้ไดในระยะเร�่มตนแบบเนิ�นๆ เชนนี้มากอน

Cavity side of 3D printed injection mold.

Seuffer’s polyethylene housing created with a
Poly jet tool.

คุณประโยชนและจ�ดเดน
ของเทคโนโลยี PolyJet

เร�่องจร�งจาก บร�ษัท Robert Seuffer(ตอ)
“แตกอนนี้ กวาเราจะทดสอบการปฏิบัติงานได ก็ตองรอเคร�่องข�้นแบบที่เปนเหล็กกลา
หร�ออลูมเิ นียม สรางเสร็จกอน แลวถึงจะคอยผลิตแมพม� พระบบหัวฉีดโดยใชเคร�อ่ งจักร
ที่ใชสำหรับผลิตชิ�นงานจร�ง” คำใหสัมภาษณของ Wilfried Zachmann ผูจัดการฝาย
ว�จัยและการพัฒนา แหงบร�ษัท Seuffer “ตอนนี้เรามีความสามารถในการทดสอบ
หนาที่การทำงานของเคร�่องจักรและแมพ�มพ และปรับแตงดี ไซน ไดรวดเร็วข�้น ในตนทุน
ที่ถูกลงกวาเดิม
ขอแตกตางระหวางเคร�่องพ�มพเทคโนโลยี PolyJet
และว�ธีการผลิตแมพ�มพแบบดั้งเดิม ขอมูลของบร�ษัท Seuffer
ว�ธีการ
แมพ�มพโลหะ*
แมพ�มพโพลีเจ็ท
คาการประหยัด

ระยะเวลาการผลิต
56 วัน
2 วัน
54 วัน (96%)

ตนทุน
$52,725
$1,318
$51,407 (98%)

*แมพ�มพที่ใชในขบวนการผลิต
ความสามารถในการรองรับการใชงานรวมกัน: (0 – คานี้ไมไดถูกกำหนดไว, 1 – ต่ำ, 5 – สูง)
โพลีเจ็ท: รูปแบบดีไซน (4) • FDM®: แนวคิด (1), ดีไซน (1), การผลิต (2)
เอกสารประกอบและเอกสารอางอิง:
คูมือการใชงานดานเทคนิค
- เอกสาร

ขอมูลการใชงานอยางยอ
- เอกสาร

ว�ดีโอ
- เร�่องเลาเกี่ยวกับความสำเร็จ
- ว�ธีการใชงาน

เคร�่องพ�มพสามมิตินี้เหมาะกับลูกคาประเภทใดบาง
ผูรับจางผลิตชิ�นสวน (OEM) ผูผลิตแมพ�มพตามออเดอร และผูใหบร�การทั้งหลายที่
ผลิตชิ�นงานข�้นรูปแบบหัวฉีด ผูซึ่งมีว�สัยทัศนที่กวางไกล
คุณลักษณะเฉพาะ:
- มองหาตัวเลือกที่ตอบสนองได ไวและมีประสิทธิภาพในการควบคุมตนทุน
- เปดรับแนวทางใหมๆ และเปดรับการปรับเปลี่ยนเล็กๆนอยๆ ในกระบวนการผลิต
- มีความชำนาญดานการออกแบบแมพ�มพ
- มีความตองการใชงานอุปกรณข�้นรูปแมพ�มพระบบหัวฉีด
ปญหาที่พบในเทคโนโลยีแบบเกาลาสมัย:
- การทำแมพ�มพหัวฉีดมีราคาแพงและใชเวลามาก
- มักจะหันไปเลือกใชแมพ�มพที่ทำจากซิลิโคน
- การแก ไขแบบ มักจะนำไปสูเนื้องานที่เพ�่มข�้นและตนทุนที่สูงข�้นดวย

ประหยัดเวลาโดยเฉลี่ยตั้งแตขั้นตอนแรกจนถึง
ขั้นตอนสุดทาย:
50% - 90%
ลดตนทุนโดยเฉลี่ย:
50% - 70%
ใชวัสดุจร�ง:
ใชวัสดุเรซิ�นของจร�งตามสเปคเพ�่อใหเกิดการ
ประเมินผลที่ถูกตองและแมนยำ
ประสิทธิภาพที่เหนือกวา:
ขั้นตอนการผลิตที่ถูกควบคุมการทำงาน
โดยคอมพ�วเตอร
คำนวณผลลัพธ ไดอยางรวดเร็ว:
- การประเมินคาประสิทธิภาพของชิ�นงาน
และดี ไซนของเคร�่องมือที่แจงผลลัพธ ใหรู
ตั้งแตเนิ�นๆ
- สามารถยืนยันการเลือกเธอรโมพลาสติก
ไดตั้งแตเนิ�นๆ

PolyJet คือความลงตัวที่ใชที่สุด
วัตถุประสงค:
- ยืนยันเร�่องรูปแบบดี ไซนและประโยชนดาน
การใชงาน
- ทำการทดสอบวาผลิตภัณฑตางๆ มีความ
ลงตัวเขากันไดมาก-นอยเพ�ยงใด (เชน UL
หร�อ CE)
วัสดุจำพวกพลาสติกทนความรอน:
- อุณหภูมิในการหลอแบบ <300oC (570oF)
- มีคุณสมบัติการไหลที่ดี
- วัสดุทางเลือกอื่นๆ: PE, PP, PS, ABS,
TPE, PA, POM, PC-ABS และเรซิ�นใยแกว
ปร�มาณ:
- รองรับการผลิตจำนวนนอย (5-100 ชิน� งาน)
ขนาด:
- เล็กกวา 165 ลบ.ซม. (10 ลบ.นิ�ว)
- เหมาะที่สุดสำหรับเคร�่องหลอแบบระบบ
หัวฉีดที่มีขนาด 50-80 ตัน
คำนวณผลลัพธ ไดอยางรวดเร็ว:รูปแบบ:
- เหมาะสมกับแมพ�มพแบบที่ตอง
ดึงข�้นมาตรง ๆ

Sponsor Documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close