เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย 3 มิติ
วิธีทำโมโนสุกุริแบบใหม่ที่นำเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดมาใช้ให้เกิดประโยชน์
ที่โรงงานโยนาโงะ บริษัท Tsurumi Manufacturing จำกัด ได้นำอุปกรณ์ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย (เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) เข้ามาใช้ที่ศูนย์วิจัยการผลิตซึ่งก่อสร้างเสร็จในเดือนพฤศจิกายน 2018 เรามุ่งมั่นทำวิจัยอยู่เสมอเพื่อมุ่งสู่"การนำไปใช้งานจริงสำหรับการผลิตแบบหล่อที่มีระยะเวลาส่งมอบงานสั้น มีความความแม่นยำสูงและคุณภาพสูง" และ "การขับเคลื่อนของโมโนสุกุริ DX (Digital Transformation)"
-

ศูนย์วิจัยการผลิต โรงงานโยนาโงะ
-

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทรายเทียม
-

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทรายซิลิกาธรรมชาติ
Tsurumi ได้รับการนำเสนอในช่อง YouTube ของ AMANO SCOPE
(ภาษาญี่ปุ่น)
[ภายในโรงหล่อ]
การหล่อหลอมยุคหน้าด้วยแม่พิมพ์ทราย 3 มิติ และเหล็กหลอมเหลวที่อุณหภูมิ 1,400°C
— การอนุรักษ์ทักษะที่กำลังจะหายไปผ่านการผลิตแบบบูรณาการของ Tsurumi
การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทรายสำหรับอนาคต
โดยปกติวิธีการผลิตแบบหล่อสำหรับสินค้าที่ผลิตตามคำสั่งซื้อคือการหล่อแบบทรายโดยใช้แม่พิมพ์ไม้ ในการผลิตแม่พิมพ์ทรายนั้น วิธีการที่มีมาแต่เดิมคือจะสร้างดรออิ้ง 2 มิติก่อน จากนั้นใช้ดรออิ้งนี้ในการสร้างแม่พิมพ์ไม้ที่จะเป็นต้นแบบของงานหล่อขึ้นรูป แล้วใส่ทรายลงในแม่พิมพ์ไม้เพื่อสร้างแม่พิมพ์ทราย การทำแม่พิมพ์ไม้นี้ส่วนใหญ่เป็นงานแฮนด์เมดและต้องใช้เวลามาก ดังนั้นระยะเวลาที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ไม้นี้ จึงค่อนข้างกินเวลาของระยะเวลาส่งมอบสินค้าที่ผลิตตามคำสั่งซื้อมากทีเดียว
ในทางกลับกัน หากเป็นอุปกรณ์ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย (เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) เนื่องจากสามารถสร้างแม่พิมพ์ทรายได้โดยตรงจากข้อมูลรูปทรง 3 มิติ จึงสามารถละขั้นตอนการทำแม่พิมพ์ไม้ และย่นระยะเวลาส่งมอบสินค้าที่ผลิตตามคำสั่งซื้อได้ค่อนข้างมาก อีกทั้งการที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างและสามารถผลิตสินค้างานแบบหล่อได้ง่าย จึงทำให้ระยะเวลาในการคิดค้นพัฒนาสั้นลง รวมทั้งยังเป็นการพัฒนาคุณภาพสินค้าและและความน่าไว้วางใจให้เพิ่มมากขึ้นอีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้น ในการหล่อแม่พิมพ์ไม้ยังมีข้อจำกัดด้านรูปทรงของชิ้นงานหล่อ แต่หากใช้อุปกรณ์ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย (เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) จะสามารถทำเป็นรูปทรงใดก็ได้
ตัวอย่างการหล่อใบพัดสำหรับปั๊มสุญญากาศ
ในกระบวนการหล่อ จะทำแม่พิมพ์ทรายขึ้นและเทโลหะหลอมเหลวในลักษณะเดียวกับวิธีการทั่วไป จากนั้นจะได้ชิ้นงานหล่อซึ่งถูกทำให้เย็นและขึ้นเป็นรูปสำเร็จเรียบร้อยได้เป็นใบพัด
แม่พิมพ์ทรายที่ผลิตด้วยอุปกรณ์ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย (เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) จะมีผิวการหล่อที่เรียบและมีโอกาสที่แม่พิมพ์จะสั่นระหว่างประกอบเกิดขึ้นได้ยาก
จึงสามารถผลิตงานหล่อที่มีความแม่นยำกว่าได้
ขั้นตอนปฏิบัติงานหล่อ
ประกอบแม่พิมพ์ทรายที่สร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แล้วเทน้ำโลหะ


น้ำโลหะที่ไหลเข้ามานี้จะไหลจากช่องเทไปไปยังส่วนใบพัดด้านล่าง เข้าไปเติมเต็มแบบหล่อที่มีการออกแบบร่องแคบ ๆ เอาไว้
น้ำโลหะที่เข้าไปเติมแบบหล่อจนทั่วนี้ จะถูกทำให้เย็นลงและได้เป็นชิ้นงานหล่อขึ้นมา


ชิ้นงานหล่อนี้จะถูกนำไปตกแต่งภายหลังแกะออกจากกรอบ และสำเร็จเรียบร้อยได้เป็นใบพัด สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงกว่าชิ้นงานหล่อที่ผลิตด้วยแม่พิมพ์ไม้
ภาพตอนเทน้ำโลหะ

แบบหล่อและตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่เสร็จเรียบร้อยแล้ว
-

ตัวอย่างแบบหล่อ สำหรับใบพัดปั๊มสุญญากาศ
-

ตัวอย่างหลังจากหล่อ ใบพัดปั๊มสุญญากาศ
ที่โรงงานโยนาโงะ บริษัท Tsurumi Manufacturing จำกัด นอกจากอุปกรณ์ผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแม่พิมพ์ทราย (เครื่องพิมพ์ 3 มิติ) แล้ว ยังมีการใช้ประโยชน์จากซอฟต์แวร์ในการวิเคราะห์การหล่อที่ทำให้เห็นภาพข้อบกพร่องของการหล่อ และใช้เครื่องวัด 3 มิติที่ตรวจเทียบความแม่นยำของรูปทรง เพื่อทำโมโนสุกุริที่มีคุณภาพสูงต่อไป


