fbpx

ทีม Formula Student TU Berlin ได้นำนวัตกรรม 3D Printer เข้าสู่การแข่งขันทำรถแข่งFormula

ทีม Formula Student TU Berlin ได้นำนวัตกรรม 3D Printer เข้าสู่การแข่งขันทำรถแข่งFormula

ทีม Formula Student TU Berlin เป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดและมีชื่อเสียงอย่างมากได้นำ 3D Printer มาเข้าร่วมกับการแข่งขันออกแบบทางวิศวะกรรมของเขา
ที่จัดขึ้นทุกๆปี โดยเป็นการนำเครื่อง Formlabs Form 3 SLA 3D Printer มาใช้เพื่อทำต้นแบบของชิ้นส่วนต่างๆ รวมถึงการนำมาผลิตเพื่อใส่ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์
และอีกหลายๆชิ้นมากมายถึง30ชิ้น โดยนำใช้กับรถแข่ง Formula


เครื่อง3D Printerและวัสดุที่ใช้


3 ส่วนหลักๆที่ใช้เครื่องพิมพ์3มิติในการผลิตโมเดล
1. ต้นแบบ:พิมพ์ต้นแบบสำหรับชิ้นส่วนต่างๆเช่นส่วนยึดของแถบป้องกันการม้วนหรือผู้มีส่วนได้ส่วนเสียของ แบตเตอรี่ HV
2. แม่พิมพ์สำหรับผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์:ทีมงานพิมพ์แม่พิมพ์เพื่อประดิษฐ์ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่ไม่สามารถทำอย่างอื่นได้
3. ชิ้นส่วนที่ใช้งานจริง: ชิ้นส่วนสุดท้ายประมาณ 30 ชิ้นของรถจะถูกพิมพ์แบบ 3 มิติโดยตรง เช่นตัวยึดปุ่มตัวเปลี่ยนของพวงมาลัยไปจนถึงท่อและตัวเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ของระบบระบายความร้อน

 

วิธีห่อหุ้มคาร์บอนไฟเบอร์พวงมาลัยStick ของรถแข่ง Formula

ผลที่ได้รับนั้นเกินความคาดหมาย โดยน้ำหนักของรถแข่งนั้นได้ลดลง เช่นพวงมาลัยจาก 120กรัม เหลือเพียง 21กรัม
โดยการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ ส่วนวัสดุตั้งต้นอย่าง Tough 1500 Resin ก็มีส่วนช่วยได้อย่างมาก

 

หลังจากการใช้เวลาทั้งวันในการทำ ผลที่ได้ออกมาดีเยี่ยม

และการจัดทำไม่ได้ทำเพียงแค่ทำตัวห่อหุ้มคาร์บอนไฟเบอร์เท่านั้น แต่ทำถึงแป้นการทำปุ่มควบคุมต่างๆ โดยใช้ Tough 2000 Resin เพื่อความทนทานต่อการใช้งาน

การสรุปการออกแบบทางวิศวะกรรมของรถแข่ง Formula
ขณะนี้ทีมงานยังคงพัฒนารถแข่ง โดยการใช้นวัตกรรม 3D Printer อย่างสืบเนื่อง โดยในอนาคตยังมีหนึ่งในโครงการที่กำลังจะจัดขึ้นอีกไม่นาน
ซึ่งมีการตั้งเป้าหมายไว้สูงมากคือการสร้างการไหลเวียนของอากาศจากคาร์บอน โดยการใช้เครื่องพิมพ์3มิติ จัดทำส่วนประกอบหลายๆอย่างเข้าด้วยกัน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

บทสัมภาษณ์ Hayco: การใช้เครื่องพิมพ์ 3D ในการพัฒนาสินค้า

บทสัมภาษณ์ Hayco: การใช้เครื่องพิมพ์ 3D ในการพัฒนาสินค้า

ในปี 1892 นาย William E Hay ได้ก่อตั้งโรงงาน South Australian Brush Company ในออสเตรเลียทำแปรงชนิดต่าง ๆ ที่ใช้ในบ้านจนเป็นที่นิยมเรียกกันติดปาก จากนั้นในปี 1983 หลานของนาย William ชื่อ Donald Hay เห็นว่าตลาดในเอเชียกำลังเจริญเติบโต จึงได้เปิดบริษัทใหม่ในฮ่องกงชื่อว่า Hayco

โดยที่ธุรกิจดั้งเดิมของครอบครัวเริ่มจากการทำแปรง Hayco ได้เปิดโรงงานฉีดพลาสติกขึ้นในเมืองเสิ่นเจิ้น ประเทศจีน ได้ประสบความสำเร็จ มีความเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว มีพนักงานกว่า 6,000 คนและเปิดอีกหลายโรงงานทั้งในจีน และสาธารณรัฐโดมินิกัน

นับแต่เปิดบริษัทมา Hayco ได้ผลิตสินค้าเกี่ยวกับการทำความสะอาดบ้านที่มีชื่อเสียงมากมาย หลายยี่ห้อ และมีโรงงานพลาสติกของตัวเอง Hayco ได้รับจ้างออกแบบ และผลิตแปรงสีฟันไฟฟ้าระดับพรีเมี่ยมให้กับผู้นำตลาดด้านการดูแลสุขภาพในช่องปาก หลายยี่ห้อรวมถึง Philips และ Church & Dwight มานานกว่า 18 ปี และส่งออกแปรงสีฟันไฟฟ้าไปทั่วโลกกว่า 20 ล้านด้ามต่อปี

เราจะมาเรียนรู้ว่าทีมวิศการของ  Hayco ใช้ประโยชน์จากเครื่องพิมพ์สามมิติในการพัฒนาสินค้า และทำต้นแบบที่มีความละเอียด อีกทั้งยังเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์ เพื่อใช้ในการทดสอบก่อนเริ่มผลิตจริง ได้อย่างไร

โรงงานของ Hayco ในเมืองเสิ่นเจิ้น ประเทศจีน

ผู้บุกเบิกการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ

ด้วยความเป็นผู้ผลิตที่ประวัติอันยาวนาน และมีนวัตกรรมการออกแบบที่เป็นหนึ่ง Hayco ได้เริ่มนำเครื่องพิมพ์สามมิติมาช่วยในการผลิตมาตั้งแต่ปลายยุค 90 ซึ่งมีทั้งเครื่องพิมพ์ชนิด fused deposition modeling (FDM) และ selective laser sintering (SLS) โดยมีนาย Hoss Vong ซึ่งขณะนี้เป็นผู้จัดการอาวุโสเป็นผู้ริเริ่ม

“ตอนนั้นเครื่องพิมพ์สามมิติมีความแตกต่างกันมากกับเครื่องพิมพ์สามมิติในปัจจุบันนี้ เครื่องที่เรามีเป็นเครื่องระดับอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่ ต้องมีการอบรมการใช้งานมาก และราคายังแพงมาก ๆ ทั้งตัวเครื่อง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา” นาย Vong กล่าว

การหาวัสดุที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบต่าง ๆ

ในการออกแบบแปรงสีฟันใหม่สักอันหนึ่ง ส่วนประกอบต่าง ๆ ของมันจะต้องมีคุณสมบัติเฉพาะทำให้มีผลกระทบกับการหาวัสดุที่จะมาทำต้นแบบ ยกตัวอย่างเช่นตัวถังด้านนอกต้องเรียบเนียน และทนทาน ส่วนโครงด้านในต้องแข็งและเที่ยงตรงเพื่อให้ใส่อุกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้พอดี และที่สำคัญที่สุดหัวแปรงต้องเป็นวัสดุที่เข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์ เพื่อให้สามารถทดสอบการใช้งานจริงได้ด้วย

วัสดุที่นำมาใช้มีความสำคัญที่สุดต่อการประเมินการสั่นสะเทือน และความไม่แน่นอนในการใช้งานของสินค้า ความแกร่ง และความหนาแน่นของมันก็จะต้องใกล้เคียงกับสินค้าจริง ๆ ที่จะถูกผลิตออกมาให้มากที่สุดด้วย

“เราประสบความสำเร็จมากในการใช้สินค้าของ Formlabs วัสดุเรซินมีความใกล้เคียงกับสินค้าที่เราผลิตอย่างมาก” นาย Vong กล่าว

นาย Vong กำลังทดสอบต้นแบบแปรงสีฟัน ที่หัวแปรงเป็นงานพิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ

ด้วยประสบการณ์ของนาย Vong เขารู้ดีว่าเครื่องพิมพ์ SLA เป็นระบบที่เหมาะสมกับสินค้าของเขาที่สุด แม้ว่าในตลาดมีเรซินอยู่มากมายให้เลือกใช้ อีกทั้งราคายังถูกกว่า แต่เราไม่ยอมใช้มันด้วยเหตุผลของความปลอดภัย และคุณภาพ เขาใช้เรซินหลายชนิดของ Formlabs ในการทำการทดสอบสินค้า เขาเลือกใช้ Dental SG Resin ซึ่งเป็นเรซินที่เป็น biocompatible และให้รายละเอียดได้ดี

ติดปีกให้วิศวกรทุกคนด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ

“มีคนรีวิวเครื่อง Form 2 ว่าเป็นเครื่องที่ดี ผมก็ได้อ่านมัน แล้วก็ทดลองซื้อมาใช้เครื่องหนึ่ง มันก็พิสูจน์ให้เห็นว่าผมสามารถไว้ใจมันได้ ทั้งตัวเครื่อง และเรซิน และตัวเครื่องเองไม่จำเป็นต้องให้ผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นมาใช้งาน ตอนนี้ทุกคนในบริษัทสามารถใช้งานมันกับโปรเจคของแต่ละคนได้เลย พอเครื่อง Form 3 ออกมาเราก็สั่งซื้อล่วงหน้าสองเครื่องเลย เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการ ตอนนี้เรามีทั้งหมด 6 เครื่องแล้ว” นาย Vong กล่าว

ปัจจุบัน Hayco มีเครื่องพิมพ์สามมิติ 6 เครื่องเนื่องจากมันใช้งานง่าย ทุกคนใช้ได้โดยไม่ต้องเรียนรู้มากนัก

การนำเครื่องพิมพ์สามมิติมาใช้งานทำให้นาย Vong ลดต้นทุนให้บริษัทไปได้ถึง 35% เมื่อเทียบกับการใช้ทำต้นแบบด้วยวิธีอื่น

โครงสร้างภายในของต้นแบบแปรงสีฟันไฟฟ้า พิมพ์ด้วยเรซินสีขาวของ Form 3
โครงสร้างภายในของต้นแบบแปรงสีฟันไฟฟ้าจะต้องแข็งแรง และมีความเที่ยงตรงสูงเพื่อการประกอบเข้ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ได้พอดี

 

การทดสอบงานต้นแบบโดยไม่ต้องมีแม่พิมพ์

“ยกตัวอย่างการพัฒนาปุ่มกดของแปรงสีฟันไฟฟ้าเมื่อหลายปีก่อน เราต้องทำแม่พิมพ์เพื่อฉีดพลาสติกที่ใช้งานจริง ไม่อย่างนั้นเราไม่สามารถรับประกันได้เลยว่ามันจะใช้งานได้” นาย Vong กล่าว

ต้นแบบแปรงสีฟันไฟฟ้าพิมพ์ด้วยเครื่อง Form 3 (ล่าง) และ สินค้าที่ผลิตจริงจากแม่พิมพ์ฉีด (บน)

“ตอนนี้เราใช้เครื่อง Form 3 และเรซิน Tough 2000 กับงานต้นแบบของเรา งานพิมพ์ดูเหมือนงานที่ออกจากเครื่องฉีดพลาสติกมาก ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิตินี้เราสามารถทำต้นแบบสำหรับการนำเสนอ การทดสอบต้นแบบหลาย ๆ รูปแบบ เปรียบเทียบการใช้งาน และปรับเปลี่ยนขนาดได้ในเวลาไม่กี่ชั่วโมง” นาย Vong กล่าว

โครงสร้างภายในของต้นแบบแปรงสีฟันไฟฟ้าพิมพ์ด้วยเรซินวิศวกรรม Tough 2000

ก้าวต่อไปของ Hayco

ผลิตภัณฑ์ดูแลสุขภาพในช่องปากเป็นแผนกที่เจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว

“เราจะลงทุนกับเครื่องพิมพ์สามมิติต่อไป เหมือนกับที่เราใช้เครื่องพิมพ์สามมิติมากว่า 20 ปีแล้ว ตอนนี้เรากำลังศึกษาเกี่ยวกับการพิมพ์โลหะด้วยเลเซอร์เพื่อใช้ในแผนกทำแม่พิมพ์ของเรา นาย Vong กล่าว