เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์โลหะ 3 มิตินั้นมีไว้สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเท่านั้น ปัจจุบันการพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถทำได้บนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ FDM แบบตั้งโต๊ะและเครื่องจักรเฉพาะทางอื่นๆ เพื่อผลิตชิ้นส่วนคุณภาพสูงในราคาที่ถูกกว่า ลองมาดูเทคโนโลยีการพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะ 3 มิติกัน ว่าคุณควรเลือกใช้วิธีใดในการพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะ

เคสชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ

ปัจจุบันมีวิธีการอยู่ประมาณ 10 วิธี ชิ้นส่วนโลหะพิมพ์ 3 มิติ ในตลาด วิธีการเหล่านี้แบ่งคร่าวๆ ตามประเภทของวัตถุดิบที่ใช้และแหล่งพลังงาน เช่น ลวด ผงโลหะ หรือลวด บางวิธียังใช้เรซินโลหะ แท่งโลหะ และอนุภาคโลหะเป็นวัตถุดิบ ซึ่งแต่ละวิธีจะผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน

หัวฉีดเหล็กขนาดเล็กด้านบนเป็นชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยลวด ชิ้นส่วนแบบนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้เส้นใยลวด และสามารถพิมพ์ 3 มิติได้อย่างรวดเร็ว ณ สถานที่ปฏิบัติงานหรือในสำนักงาน โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ FDM ราคาประหยัด จากนั้นจึงส่งมอบให้กับบุคคลที่สามเพื่อดำเนินการหลังการผลิต โดยรวมแล้ว กระบวนการนี้อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่วัน หากใช้วิธีการผลิตแบบอื่น การผลิตชิ้นส่วนนี้จะมีต้นทุนสูงและใช้เวลานาน

ตัวอย่างชิ้นส่วนสะโพกและหัวเข่าเทียม (ด้านบน) เหล่านี้พิมพ์โดยใช้กระบวนการหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) ชิ้นส่วนเหล่านี้มีโครงสร้างที่ซับซ้อน ผลิตจากไทเทเนียมราคาแพง และผลิตด้วยวัสดุคุณภาพสูงและมีความคลาดเคลื่อนต่ำมากเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานทางการแพทย์ สภาพแวดล้อมสุญญากาศของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ EBM ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสภาพการพิมพ์จะสะอาดและควบคุมได้ ขณะที่ลำแสงอิเล็กตรอนกำลังสูงช่วยให้เครื่องพิมพ์สามารถผลิตชิ้นส่วนได้หลายชิ้นในแต่ละชิ้นส่วนเพื่อประสิทธิภาพการผลิตที่สูง

ไม้กอล์ฟเหล่านี้ใน Cobra Golf ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติโดยใช้เทคโนโลยี Metal Adhesive Jet ของ HP รูปทรงอันเป็นเอกลักษณ์นี้ไม่สามารถผลิตได้ด้วยเทคนิคการผลิตแบบอื่น เนื่องจากต้องใช้ชิ้นส่วนที่เหมือนกันหลายพันชิ้น ผู้ผลิตจึงเลือกใช้เทคโนโลยีการฉีดกาวเนื่องจากความเร็วและผลผลิตสูง ขณะเดียวกัน เทคโนโลยีนี้ยังพิมพ์พื้นผิวได้ดีเยี่ยม Cobra Golf โอนการผลิตไม้กอล์ฟไปยังผู้ผลิตสารเติมแต่งในท้องถิ่นในสหรัฐอเมริกา จึงไม่จำเป็นต้องผลิตและจัดส่งจากศูนย์การผลิตในเอเชีย

เลือกเทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3 มิติให้เหมาะกับตัวเองอย่างไร?

คุณสมบัติต่างๆ ของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะไม่ได้ถูกวัดด้วยวิธีเดียวกันทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงความเร็วในการสร้าง บางเทคนิคบันทึกความเร็วในการก่อสร้างด้วยน้ำหนักของวัสดุที่สะสมไว้ ขณะที่บางเทคนิควัดด้วยปริมาตรของวัสดุที่ขึ้นรูป ความเร็วเหล่านี้ยังขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นส่วนที่กำลังพิมพ์อีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้น เครื่องพิมพ์ 3 มิติทุกเครื่องในเทคโนโลยีเดียวกันก็มีแนวโน้มที่จะพิมพ์ด้วยความเร็วที่เท่ากัน

ความสูง ซึ่งโดยปกติจะเป็นตัวชี้วัดความสามารถในการพิมพ์รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ จะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ รูปทรงของชิ้นส่วน และความเร็วในการพิมพ์ สอบถามผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อขอตัวอย่างชิ้นส่วน (ชิ้นส่วนที่เหมือนกัน) ก่อนตัดสินใจลงทุนในเทคโนโลยีใดๆ ชิ้นส่วนตัวอย่างควรมาพร้อมกับรายงานที่ระบุระยะเวลาในการพิมพ์ชิ้นส่วน จำนวนชิ้นส่วนที่มีขนาดและรูปทรงเดียวกันที่เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์ได้ในครั้งเดียว ราคาของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น และปริมาณการใช้วัสดุ