ວິທີການປະສົມຜະສານ MIM ເພື່ອຜະລິດຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ມີຄວາມສັບສົນໃນປະລິມານຫຼາຍຮ່ວມກັບ AM

ຖ້າທ່ານໄດ້ໃຊ້ເວລາຢູ່ໃນໂຮງງານຜະລິດມາບໍ່ດົນມานີ້, ທ່ານອາດຈະສັງເກດເຫັນວ່າເສັ້ນແຍກລະຫວ່າງການປະດິດຕຳແໜ່ງຕົ້ນແບບ (prototyping) ແລະ ການຜະລິດໃນຂະໜາດເຕັມຮູບແບບ (full scale production) ກຳລັງເລີ່ມຈືດຈາງລົງທຸກວັນ. ການຜະລິດແບບເພີ່ມ (Additive manufacturing) ເຄີຍເປັນທີ່ນິຍົມໃນການຜະລິດຕົ້ນແບ່ງທີ່ເປັນເອກະລັກ (one off prototypes) ຫຼື ຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນຫຼາຍທີ່ເຄື່ອງຈັກ CNC ບໍ່ສາມາດຜະລິດໄດ້. ແຕ່ເມື່ອການສົນທະນາຫັນໄປຈາກການຜະລິດຊີ້ນສ່ວນ 10 ຊີ້ນ ໄປເປັນການຜະລິດ 10,000 ຊີ້ນ, ຄຳນວນທາງຄະນິດສາດຈະປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວ່າ. ນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ວິສະວະກອນຈຳນວນຫຼາຍເກີດຄວາມຍາກລຳບາກ. ພວກເຂົາຊື່ນຊອບຄວາມເປີດກວ້າງໃນການອອກແບບທີ່ມາຈາກການພິມ 3 ມິຕິ (3D printing) ດ້ວຍເລືອກທີ່ເປັນທອງແດງ (titanium) ຫຼື ເຫຼັກສະຕາເລດ (stainless steel), ແຕ່ພວກເຂົາຕ້ອງການຕົ້ນທຶນຕໍ່ຊີ້ນສ່ວນ ແລະ ເວລາວົງຈອນ (cycle times) ທີ່ເຄື່ອງມືແບບດັ້ງເດີມ (traditional tooling) ສາມາດໃຫ້ໄດ້. ລາການລັບທີ່ອຸດສາຫະກຳທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຈຳນວນຫຼາຍກຳລັງອີງໃສ່ໃນປັດຈຸບັນບໍ່ໄດ້ເກີດຈາກການເລືອກເອົາສິ່ງໜຶ່ງເທົ່ານັ້ນ. ມັນເກີດຈາກວິທີການເຮັດວຽກແບບຮ່ວມກັນ (hybrid workflow) ທີ່ເປັນປັນຍາ (clever) ເຊິ່ງນຳເອົາ MIM (Metal Injection Molding) ມາປະສົມປະສານເຂົ້າກັບການຜະລິດແບບເພີ່ມ (additive manufacturing).

ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ມີຄວາມສັບສົນສູງ ເຊັ່ນ: ແຖວແວ່ນຂອງນາຟິກາ, ສ່ວນປາກຂອງເຄື່ອງມືທາງການແພດ, ຫຼື ເລີວເລີ່ງທີ່ໃຊ້ເພື່ອລັອກທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍໃນມີດພັບ, ຮູບຮ່າງຈະເປັນສິ່ງທີ່ສັບສົນເກີນໄປສຳລັບການຕັດແຕ່ງດ້ວຍເຄື່ອງຈັກທີ່ມີລາຄາຖືກ, ແລະ ຈຳນວນການຜະລິດກໍເປັນຈຳນວນຫຼາຍເກີນໄປທີ່ຈະໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການປຸ້ງແຕ່ງດ້ວຍເລເຊີ່ (Laser Powder Bed Fusion) ເພື່ອໃຫ້ເປັນເລື່ອງທີ່ເປັນເອກະສານ. ນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດເຊິ່ງການປະສົມປະສານລະຫວ່າງເຕັກໂນໂລຢີ MIM ແລະ AM ຈະບໍ່ເປັນພຽງແຕ່ທິດສະດີອີກຕໍ່ໄປ ແຕ່ຈະເປັນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສຳຄັນໃນການແຂ່ງຂັນ. ມັນເຮັດໃຫ້ທ່ານສາມາດນຳໃຊ້ການພິມ 3 ມິຕິເພື່ອການທົດສອບແລະຢືນຢັນການອອກແບບ (design iteration and validation), ແລ້ວຈຶ່ງປ່ຽນໄປໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີ MIM ເພື່ອການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍໃນຂະບວນການຜະລິດຈິງ. ມັນອາດຟັງເບິ່ງງ່າຍໃນເຈົ້າເອກະສານ, ແຕ່ການປະຕິບັດຢ່າງລຽບງ່າຍຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈຈຸດທີ່ອາດເກີດບັນຫາໃນແຕ່ລະຂະບວນການ.

ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານໃນດ້ານການຫຼຸດລົງຂອງຂະໜາດ ແລະ ມາດຕະຖານ

ໃຫ້ເຮົາເຂົ້າໃຈສິ່ງໜຶ່ງຢ່າງຊັດເຈນຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ: ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍການປະສົມເຄື່ອງທີ່ເຮັດຈາກໂລຫະ (metal injection molding) ແມ່ນເປັນເກມຂອງການຫຸດຕົວທີ່ຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ທ່ານຈະປະສົມຜົງໂລຫະທີ່ບົດເລື່ອງຫຼາຍຫຼາຍເຂົ້າກັບລະບົບທີ່ເປັນຕົວຈື່ (binder system), ຫຼັງຈາກນັ້ນຈຶ່ງປ້ອມເຂົ້າໄປໃນແບບທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າຊິ້ນສ່ວນສຸດທ້າຍ, ແລ້ວຈຶ່ງໃຊ້ເວລາແລະພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຫຼາຍເພື່ອຖອດຕົວຈື່ອອກກ່ອນຈະເຮັດການສີນເຕີ (sinter) ໂລຫະໃຫ້ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງສຸດ. ຊິ້ນສ່ວນທີ່ອອກມາຈາກເตาສີນເຕີຈະມີຂະໜາດນ້ອຍລົງຢ່າງເດັ່ນຊັດເທື່ອຫຼາຍເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທື່ອເທ...... ຈິງແລ້ວ, ມັນມັກຈະຫຸດຕົວລົງປະມານ 15 ຫາ 20% ໃນແງ່ຂອງຄວາມຍາວ. ຖ້າທ່ານເປັນວິສະວະກອນທີ່ຄຸ້ນເຄີຍກັບຄວາມຖືກຕ້ອງໃນຮູບຮ່າງທີ່ເກືອບຈະຄືກັບຊິ້ນສ່ວນສຸດທ້າຍ (near net shape accuracy) ຂອງເຄື່ອງຜະລິດດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີ laser powder bed fusion, ລະດັບການຫຸດຕົວດັ່ງກ່າວອາດຈະເຮັດໃຫ້ທ່ານຮູ້ສຶກເໝືອນວ່າເປັນເວທີສະເລີງ (voodoo magic). ແຕ່ໃນດ້ານການຜະລິດເພີ່ມ (additive manufacturing), ມັນຈະໃຫ້ທ່ານໄດ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືກັບໄຟລ໌ CAD ເປັນຢ່າງໃດຢ່າງນັ້ນທັນທີທີ່ເອົາອອກຈາກເຄື່ອງຜະລິດ, ອາດຈະມີການເບິ່ງເທິງເລັກນ້ອຍຈາກຄວາມເຄັ່ງຄຽດທີ່ເຫຼືອຄ້າງ (residual stress), ແຕ່ບໍ່ມີການປ່ຽນແປງທີ່ມີປະລິມານຫຼາຍເທົ່ານີ້.

ນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ການບູລະນາການເກີດຄວາມຍາກ. ທ່ານບໍ່ສາມາດເອົາໄຟລ໌ອອກແບບທີ່ຖືກປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມກັບເຕັກນິກການຜະລິດເພີ່ມ (AM) ແລ້ວສົ່ງໄປຫາພະແນກ MIM ໄດ້ງ່າຍໆ. ສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກອອກແບບດ້ວຍເຕັກນິກ topology optimization ທີ່ເບົາສຸດ ແລະ ມີຮູບຮ່າງທີ່ເປັນອິນີເລີ່ງ ແລະ ລຽບລ້ອຍເຫຼົ່ານີ້? ມັນອາດຈະເປັນຝັນຮ້າຍໃນການຖອນຊິ້ນສ່ວນອອກຈາກແມ່ພິມ. ສ່ວນທີ່ຢູ່ເບື້ອງລຸ່ມ (undercuts) ທີ່ເຮັດໄດ້ງ່າຍໃນການພິມ 3D ເນື່ອງຈາກທ່ານພຽງແຕ່ທຳລາຍສ່ວນທີ່ໃຊ້ເປັນຕົວຊ່ວຍອອກ (supports) ໄປ ຈະກາຍເປັນການເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການອອກແບບແມ່ພິມທີ່ຕ້ອງໃຊ້ກົກເຄື່ອນ (side actions) ຫຼື ຊິ້ນສ່ວນເລື່ອນ (slides). ເມື່ອທ່ານອອກແບບສຳລັບຍຸດທະສາດຄູ່ນີ້, ທ່ານຈຳເປັນຕ້ອງຈັບຕາຂອງທ່ານໄວ້ທີ່ຄວາມເສລີຂອງເລເຊີ ແລະ ອີກຕາໜຶ່ງໄວ້ທີ່ເສັ້ນແບ່ງຂອງແມ່ພິມ (parting line). ການບູລະນາການທີ່ປະສົບຜົນສຳເລັດທີ່ສຸດຈະຖືເອົາຊິ້ນສ່ວນ AM ເປັນຕົ້ນແບບທີ່ໃຊ້ທົດສອບຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຄວາມຄິດ, ຫຼັງຈາກນັ້ນທີມງານຈະຮ່ວມກັນປັບປຸງຮູບຮ່າງດັ່ງກ່າວໂດຍເລີ່ມຈາກຄວາມເໝາະສົມຕໍ່ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍແມ່ພິມ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍເສັ້ນທາງທີ່ສຳຄັນຕໍ່ການໃຊ້ງານ. ທ່ານກຳລັງເຮັດການແປງໄຟລ໌ຈາກພາສາຂອງເຕັກນິກການຜະລິດເພີ່ມ (additive) ໄປເປັນພາສາຂອງເຕັກນິກການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍການຫຼືນ (injection).

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງຄວນເລີ່ມດ້ວຍເຕັກນິກການຜະລິດເພີ່ມ (Additive) ຖ້າ MIM ແມ່ນເປົ້າໝາຍສຸດທ້າຍ?

ມັນອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າເປັນຂັ້ນຕອນເພີ່ມເຕີມ. ເຫດໃດທີ່ບໍ່ພຽງແຕ່ຕັດເຄື່ອງມື MIM ແລ້ວເລີ່ມເຮັດຕໍ່ໄປເລີຍ? ຄຳຕອບສ່ວນຫຼາຍຈະຂຶ້ນກັບຄວາມໄວໃນການພັດທະນາ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອເຮັດຜິດ. ເຄື່ອງມື MIM ແມ່ນຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກຕ້ອງຢ່າງແນ່ນອນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ ແລະ ອາດຈະມີລາຄາຫຼາຍຫຼາຍພັນໂດລາ ແລະ ຕ້ອງໃຊ້ເວລາ 8 ຫາ 12 ອາທິດໃນການຜະລິດ ແລະ ສ້າງຕົວຢ່າງ. ຖ້າທ່ານນຳເຄື່ອງມືນີ້ໄປໃຊ້ໃນເຄື່ອງຈັກແລ້ວຈຶ່ງເຂົ້າໃຈວ່າ ຄຸນລັກສະນະການຕິດຕັ້ງແບບກົດ (snap fit) ນີ້ບໍ່ຄ່ອຍເຂັ້ມແຂງພໍ ຫຼື ຄວາມໜາຂອງຜະໜັງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຮ່ອງບຸບ (sink mark) ຢູ່ດ້ານກົງກັນຂ້າມກັບສ່ວນທີ່ຍື່ນອອກ (rib) ທ່ານຈະຕ້ອງເຈີ່ມກັບຂະບວນການປັບປຸງທີ່ທັງມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ ແລະ ເຊັກຊ້າຫຼາຍ. ການຈັດເວລາແບບນີ້ບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໃນການພັດທະນາອຸປະກອນທາງການແພດ ຫຼື ອຸປະກອນເອເລັກໂທຣນິກສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ.

ດ້ວຍການເລີ່ມຕົ້ນວຟງການພັດທະນາດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດເພີ່ມ (additive manufacturing) ໃນຂັ້ນຕົ້ນ ໂດຍເປີດໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ຄ້າຍຄືກັບວັດສະດຸປ້ອນ (feedstock) ສຳລັບຂະບວນການ MIM ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດປັບປຸງແບບໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ທ່ານສາມາດພິມຮູບແບບຂອງບ່ອນເຊື່ອມ (hinge geometry) ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ 10 ປະເພດ ໃນເວລາພຽງແຕ່ 1 ອາທິດ ໂດຍໃຊ້ຜົງເຫຼັກທີ່ມີປະກອບເຄມີເດີຍວກັນກັບທີ່ຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການ MIM ໃນອະນາຄົດ. ທ່ານສາມາດທົດສອບຄວາມຮູ້ສຶກເວລາຈັບຄືງ (tactile feel), ຄວາມຕ້ານທາງຕໍ່ການເລີ່ມຕົ້ນການເຄື່ອນທີ່ (breakaway torque), ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ (fatigue life) ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງສຳຜັດບ່ອນຫຼໍ່ (mold base) ເລີຍ. ເມື່ອແບບສຸດທ້າຍຖືກຢືນຢັນແລ້ວ ແລະ ການທົດສອບການຢືນຢັນ (validation testing) ໄດ້ຮັບການອະນຸມັດແລ້ວ ຈຶ່ງເປັນເວລາທີ່ທ່ານຈະເລີ່ມຕົ້ນການຜະລິດເຄື່ອງມື (tooling). ວິທີການນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນເປັນພິເສດສຳລັບວັດສະດຸທີ່ນິຍົມໃຊ້ທັງໃນຂະບວນການ MIM ແລະ additive manufacturing ເຊັ່ນ: ເຫຼັກສະຕາເລດເກຣດ 17-4PH ຫຼື ເຫຼັກທີ່ມີສ່ວນປະກອບເຫຼັກຕ່ຳ (low alloy steels). ທ່ານບໍ່ໄດ້ເພີ່ງແຕ່ຄາດເດົາວ່າຊິ້ນສ່ວນຈະເຮັດວຽກໄດ້ດີໃນຮູບແບບເຫຼັກ ແຕ່ທ່ານກຳລັງພິສູດມັນດ້ວຍຊິ້ນສ່ວນເຫຼັກທີ່ເປັນຮູບຈິງ (physical metal part) ກ່ອນທີ່ແຖວການຜະລິດຈະພ້ອມໃຊ້ງານ.

ນີ້ແມ່ນປະເພດຂະບວນການເຮັດວຽກທີ່ບໍລິສັດຕ່າງໆທີ່ມຸ່ງເນັ້ນໃນຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດນ້ອຍທີ່ສັບສົນ, ເຊັ່ນ: Kyhe Tech, ມັກຈະເຮັດວຽກຢູ່ເປັນປະຈຳ. ພວກເຂົາເຂົ້າໃຈດີວ່າຄວາມຕ້ອງການດ້ານຜິວໆຂອງຊິ້ນສ່ວນ ແລະ ຊ່ວງຄວາມເປັນໄປໄດ້ (tolerance bands) ນັ້ນແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງສອງຂະບວນການດັ່ງກ່າວ. ຊິ້ນສ່ວນໜຶ່ງທີ່ມີລັກສະນະ ແລະ ຄວາມຮູ້ສຶກທີ່ດີເລີດເມື່ອອອກມາຈາກເຄື່ອງພິມ 3D ອາດຈະຕ້ອງມີການປັບມຸມເອີ້ງ (draft angle) ຢ່າງບໍ່ເດັ່ນຊັດເພື່ອໃຫ້ຖອນອອກຈາກບ່ອນຫຼໍ່ (mold) ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ການບັນຈຸຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າດ້ວຍກັນໝາຍຄວາມວ່າ ທ່ານກຳລັງອອກແບບຊິ້ນສ່ວນນີ້ສອງຄັ້ງ: ຄັ້ງທຳອິດສຳລັບຕົ້ນແບບ (prototype) ແລະ ອີກຄັ້ງໜຶ່ງສຳລັບການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍເປັນລ້ານຊິ້ນ.

ການປຽບທຽບຢ່າງໄວວ່າລະຫວ່າງ AM ແລະ MIM ໃນການຜະລິດ

ເມື່ອທ່ານກຳລັງພະຍາຍາມຕັດສິນໃຈວ່າຈະຮັກສາຊິ້ນສ່ວນໄວ້ໃນຂະບວນການຜະລິດເພີ່ມ (additive manufacturing) ຫຼື ຍ້າຍໄປໃຊ້ຂະບວນການຫຼໍ່ດ້ວຍການສູບເຂົ້າ (metal injection molding), ມັນຈະເປັນປະໂຫຍດຖ້າທ່ານເບິ່ງຕົວເລກເທື່ອລະຄູ່. ຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້ຈະສະແດງຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ເກີດຂື້ນຈາກການນຳໃຊ້ທັງສອງວິທີການ ໃນການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນເຫຼັກຂະໜາດນ້ອຍທົ່ວໄປ. ຂໍໃຫ້ທ່ານຈື່ວ່າ ຕົວເລກເຫຼົ່ານີ້ເປັນຄຳແນະນຳທົ່ວໄປເທົ່ານັ້ນ, ແລະ ຕົວເລກທີ່ແທ້ຈິງຈະປ່ຽນແປງໄປຕາມລະດັບຄວາມສັບສົນຂອງຮູບຮ່າງ ແລະ ອະລໍ້ອຍທີ່ໃຊ້ເປັນພິເສດ.

ເມື່ອພິຈາລະນາສິ່ງນີ້ ການທັບຊ້ອນກັນດ້ານຍຸດ്ഒសາດຈະເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນ. ການຜະລິດເພີ່ມ (Additive manufacturing) ເປັນຜູ້ຊະນະໃນດ້ານຄວາມໄວຕໍ່ການນຳເຂົ້າຕະຫຼາດ ແລະ ຄວາມສັບສົນຂອງລາຍລະອຽດພາຍໃນ. ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ (MIM) ເປັນຜູ້ຊະນະໃນດ້ານເສດຖະກິດຕໍ່ໆ ເມື່ອປະລິມານການຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ການອອກແບບຖືກກຳນົດຢ່າງຖາວອນ. ຍຸດ്ഒសາດການຜະລິດທີ່ດີທີ່ສຸດຈະເບິ່ງເຫັນເສີ້ນຄອລັມນີ້ສອງເສີ້ນບໍ່ແມ່ນຄູ່ແຂ່ງກັນ ແຕ່ເປັນເກີຣ໌ທີ່ຕ່າງກັນໃນກ່ອງເກີຣ໌ດຽວກັນ. ທ່ານປ່ຽນໄປລະຫວ່າງເກີຣ໌ເຫຼົ່ານີ້ຕາມຈຸດທີ່ທ່ານຢູ່ໃນວຟົງຈັກຂອງຜະລິດຕະພັນ.

ການຕັ້ງຄ່າຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ສຳລັບການຜະລິດ MIM ໃນປະລິມານສູງ

ຄວາມຕີໃຈເປັນຄຳທີ່ເຮັດໃຫ້ນັກອອກແບບທີ່ເປັນມື້ອາຊີບໃໝ່ໃນດ້ານການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍການຫຼໍ່ສາກົນດ້ວຍເລືອກ (MIM) ຮູ້ສຶກຢ້ານຢູ່ເປັນຢ່າງຫຼາຍ. ໃນການຜະລິດເພີ່ມ (Additive Manufacturing), ທ່ານມັກຈະສາມາດຮັກສາຄວາມຕີໃຈໄດ້ທີ່ບວກຫຼືລົບພຽງບໍ່ກີ່ຄື່ງຂອງນິ້ວມື (inch) ເທົ່ານັ້ນ ໃນເຄື່ອງທີ່ຖືກຕັ້ງຄ່າຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ທ່ານກຳລັງສ້າງຊິ້ນສ່ວນນີ້ທີລະຊັ້ນໆ ໂດຍໃຊ້ເວລາ ແລະ ເງິນທີ່ຫຼາຍ. ໃນ MIM, ເມື່ອເຄື່ອງມືຖືກຕັ້ງຄ່າຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ເຕົາໄຟທີ່ໃຊ້ໃນການເຜົາ (sintering furnace) ຖືກປັບໂປຣຟາຍລ໌ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລ້ວ, ທ່ານສາມາດຮັກສາຄວາມຕີໃຈທີ່ແນ່ນອນຫຼາຍ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນບວກຫຼືລົບເຖິງຮ້ອຍລະໜຶ່ງສ່ວນສອງ (0.5%) ຂອງຂະໜາດ, ໃນເວລາທີ່ຜະລິດຊິ້ນສ່ວນຈຳນວນຫຼາຍຮ້ອຍພັນຊິ້ນ, ແລະ ມີຕົ້ນທຶນຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ. ແຕ່ການບັນລຸລະດັບຄວາມແນ່ນອນນີ້ ຕ້ອງການຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງເຖິງວິທີທີ່ຊິ້ນສ່ວນຈະເບີ່ງເບື້ອນ (distort) ໃນຂະນະທີ່ເຮັດການຖອດຜົງ (debinding) ແລະ ການເຜົາ (sintering).

ຖ້າທ່ານນຳເອົາການອອກແບບ AM ໃສ່ເຂົ້າໄປໃນເຂດ MIM, ທ່ານຈຳເປັນຕ້ອງດຳເນີນການຈຳລອງການສິນເຕີຣິງຢ່າງເປັນທີ່ແນ່ນອນ. ເຄື່ອງມືຊອບແວເຫຼົ່ານີ້ຮັບເອົາຮູບຮ່າງຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ຖືກຈຳລອງ (green part) ແລະ ປະເມີນຜົນວ່າຊິ້ນສ່ວນຈະຫຼຸດລົງ ຫຼື ບິດເບືອນໃນລະຫວ່າງວຟູການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນ. ສິ່ງນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດເຈລະຈອນໄດ້ເລີຍສຳລັບຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນ. ອາດຈະມີສະເຕັບເລີ້ນທາງການແພດທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍທີ່ເບິ່ງເປັນທີ່ດີເລີດໃນໄຟລ໌ CAD, ແຕ່ເມື່ອມັນຫຼຸດລົງ 15%, ການແຈກຢາຍມວນນ້ຳໜັກທີ່ບໍ່ເທົ່າກັນຈະເຮັດໃຫ້ຂາທັງສອງຂ້າງບິດເຂົ້າຫຼື ອອກ. ວິທີແກ້ໄຂທີ່ມັກໃຊ້ກັນກໍຄືການເພີ່ມສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ 'setters' ເຊິ່ງເປັນອຸປະກອນເຊລາມິກທີ່ສ້າງຂຶ້ນເປັນພິເສດເພື່ອຮັກສາຕຳແໜ່ງຂອງຊິ້ນສ່ວນໃນລະຫວ່າງການສິນເຕີຣິງ. ແຕ່ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ຈະກິນພື້ນທີ່ໃນເตา. ວິທີທີ່ດີກວ່າແມ່ນການນຳໃຊ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຈາກການທົດສອບຕົ້ນແບບ AM ຂອງທ່ານເພື່ອຊອກຫາຈຸດທີ່ທ່ານສາມາດເພີ່ມ ຫຼື ລົບເສັ້ນເບົາໆ ຫຼື ຮ່ອງເບົາໆ ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນຮັກສາຮູບຮ່າງທີ່ຖືກຕ້ອງດ້ວຍຕົນເອງໃນເວລາຫຼຸດລົງ. ນີ້ເປັນການເຕັ້ນທີ່ບໍ່ງ່າຍດາຍຂອງການຖ່ວງດຸນມວນນ້ຳໜັກ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງຫາຍາກກັບຊິ້ນສ່ວນ AM ທີ່ຖືກຈັດວາງຢູ່ເທິງຖາດສ້າງທີ່ແໜ້ນ.

ປັດໄຈການປະມວນຜົນຫຼັງທີ່ບໍ່ມີໃຜເວົ້າເຖິງ

ມີຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງວ່າ ເມື່ອຊິ້ນສ່ວນ MIM ອອກຈາກເตาປະມວນຜົນ (sinter furnace) ແລ້ວ ມັນກໍພ້ອມທີ່ຈະຈັດສົ່ງໄປ. ນີ້ແຕກຕ່າງຈາກຄວາມຈິງຢ່າງສົມບູນ ໂດຍເປີດເຜີຍເປັນພິເສດເຖິງສ່ວນປະກອບທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄື່ອງຈັກຄວາມແທ້ຈິງອື່ນໆ. ຊິ້ນສ່ວນ MIM ມີຮ່ອຍທີ່ເຫຼືອຈາກການເທີມ (gate vestiges), ມີຮ່ອຍແຕກ (parting line flash), ແລະ ມີພື້ນຜິວທີ່ ເຖິງແມ່ນຈະດີກວ່າຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກຫຼີ້ນ (cast metal) ແຕ່ອາດຈະຍັງຕ້ອງການການປັບປຸງເພີ່ມເຕີມ. ນີ້ແທ້ຈິງແມ່ນຈຸດທີ່ຄວາມຄິດດ້ານການຜະລິດເພີ່ມ (additive manufacturing) ໄດ້ເລີ່ມມີອິດທິພົນຕໍ່ໂລກ MIM ໃນທາງທີ່ເປັນບວກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ໃນການຜະລິດເພີ່ມເຕີມ, ພວກເຮົາໄດ້ຄຸ້ນເຄີຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບຄວາມຄິດທີ່ວ່າຊິ້ນສ່ວນຍັງບໍ່ແມ່ນສຳເລັດເມື່ອເລເຊີຖືກປິດ. ມີຂະບວນການປະມວນຜົນຕໍ່ທີ່ປະກອບດ້ວຍການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, ການຖອດສ່ວນທີ່ໃຊ້ເປັນຕົວຊ່ວຍ, ແລະ ການປັບປຸງພື້ນຜິວເຊັ່ນ: ການເປົ່າເມັດທราย (bead blasting) ຫຼື ການເຄື່ອນໄຫວໃນຖັງ (tumbling). ໃນເຕັກໂນໂລຊີ MIM, ຄວາມລະອຽດອ່ອນທີ່ເທົ່າກັນນີ້ກໍຈຳເປັນ, ແຕ່ໃນປະລິມານທີ່ສູງຫຼາຍຂຶ້ນ. ທ່ານບໍ່ໄດ້ເຄື່ອນໄຫວຖັງທີ່ມີຊິ້ນສ່ວນສິບຊິ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ທ່ານກຳລັງເຄື່ອນໄຫວຖັງໃຫຍ່ທີ່ມີຊິ້ນສ່ວນສິບພັນຊິ້ນ. ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການທີ່ມີຄວາມເຊີ່ງຊັດໃນການບູລະນາການເຕັກໂນໂລຊີເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນ: KYHE TECH , ໄດ້ລົງທຶນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນເສັ້ນທາງການປຸງແຕ່ງຫຼັງອັດຕະໂນມັດທີ່ສາມາດຈັດການກັບປະລິມານການຜະລິດທີ່ສູງດັ່ງກ່າວໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄຸນລັກສະນະທີ່ບໍ່ຄ່ອຍເຂັ້ມແຂງຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍແຕ່ສັບສົນເສຍໄປ. ຖ້າທ່ານອອກແບບຄຸນລັກສະນະທີ່ບໍ່ຄ່ອຍເຂັ້ມແຂງເຖິງຂັ້ນທີ່ບໍ່ສາມາດຮັບມືກັບຂະບວນການປຸງແຕ່ງດ້ວຍຖັງປັ່ນທີ່ມີພະລັງງານສູງ (centrifugal barrel finishing) ໄດ້, ນີ້ເທົ່າກັບວ່າທ່ານໄດ້ອອກແບບຊິ້ນສ່ວນທີ່ບໍ່ສາມາດຜະລິດເປັນຈຳນວນຫຼາຍໄດ້ຢ່າງເປັນເອກະລາດ. ການບູລະນາການລະຫວ່າງ AM (Additive Manufacturing) ແລະ MIM (Metal Injection Molding) ໝາຍເຖິງການເຂົ້າໃຈເຖິງເສັ້ນທາງຂອງຊິ້ນສ່ວນຈົນເຖິງຂັ້ນຕອນການກວດສອບສຸດທ້າຍ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນການກວດສອບດ້ວຍເຄື່ອງ CMM ສຳລັບຕົວຢ່າງດຽວ ຫຼື ລະບົບການຈັດລຽງດ້ວຍເຄື່ອງອ່ານດ້ວຍແສງ (optical sorting system) ສຳລັບການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ການອອກແບບສຳລັບທັງສອງໂລກໂດຍບໍ່ເສຍສະຕິ

ແລ້ວເຮົາຈະນັ່ງລົງໄປແລະອອກແບບຊີ້ນສ່ວນທີ່ສາມາດຜະລິດຕົວຢ່າງໄດ້ຢ່າງໄວວ່າຜ່ານການເພີ່ມຂຶ້ນ (additive) ແລ້ວຈຶ່ງຂະຫຍາຍການຜະລິດໄປສູ່ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍເຄື່ອງມືແບບ MIM ໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍໄດ້ແນວໃດ? ວິທີທີ່ເປັນເລື່ອງລັບກໍຄືການກຳນົດກົດເກນເຂົ້າໄປໃນຂະບວນການ CAD ຂອງທ່ານຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ. ທ່ານຕ້ອງຫຼີກເວັ້ນຮູທີ່ເລິກແລະແຄບເກີນໄປ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ການລ້າງເຄື່ອງມື MIM ຢາກ. ທ່ານຄວນຮັກສາຄວາມໜາຂອງຜະນັງໃຫ້ຄ່ອນຂ້າງເທົ່າທຽມກັນເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການບິດເບືອນເວລາຂະບວນການ sintering. ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ການຜະລິດແບບເພີ່ມຂຶ້ນ (additive manufacturing) ສາມາດຮັບໄດ້ດີກວ່າ MIM ເປັນຢ່າງຫຼາຍ.

ແຕ່ຍັງມີປະໂຫຍດຂອງການຂ້າມກັນອີກດ້ວຍ. ການອອກແບບສຳລັບການຜະລິດເພີ່ມ (additive manufacturing) ທີ່ໃຊ້ຫຼັກການເນັ້ນການຫຼີກເວັ້ນມຸມທີ່ແຖວແລະຈຸດທີ່ມີມວນສານຫຼາຍ ເຮັດໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງດີເລີດກັບວິທີການອອກແບບທີ່ດີສຳລັບການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ (MIM). ສ່ວນປະກອບທີ່ໄດ້ຮັບການອອກແບບດ້ວຍວິທີ topology optimization ເພື່ອຫຼຸດມວນສານຈະມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ສູງທີ່ຈະເກີດການສິນເຕີ (sinter) ຢ່າງເປັນເອກະພາບ ເນື່ອງຈາກທ່ານໄດ້ຕັດອອກແລ້ວຈຸດທີ່ໜາແລະໜັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການຊ້າທາງດ້ານອຸນຫະພູມ. ຖ້າທ່ານສາມາດອອກແບບສ່ວນປະກອບທີ່ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍອິນີເລີ (organic lattice) ຫຼື ວິທີການກົງກິນທີ່ຫຼຸດນ້ຳໜັກໄດ້, ສ່ວນປະກອບດຽວກັນນີ້ເມື່ອນຳໄປໃຊ້ໃນເຄື່ອງຈັກ MIM ຈະໃຊ້ວັດຖຸດິບໜ້ອຍລົງ, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຜົງຕ່ຳລົງ, ແລະ ຫຼຸດຂະໜາດ (shrink) ໄດ້ຢ່າງຄາດເດົາໄດ້ດີຂຶ້ນ. ນີ້ແມ່ນວົງຈອນປ້ອນກັບຕົວເອງ (feedback loop) ທີ່ງົດງາມ. ໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ additive ເພື່ອຊອກຫາຮູບຮ່າງທີ່ດີທີ່ສຸດ. ໃຊ້ຮູບຮ່າງນີ້ເພື່ອຜະລິດສ່ວນປະກອບ MIM ທີ່ເບົາກວ່າ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນດີກວ່າສິ່ງທີ່ຄູ່ແຂ່ງຂັນຂອງທ່ານຜະລິດດ້ວຍວິທີການຕັດແຕ່ງແບບດັ້ງເດີມ. ມັນບໍ່ໄດ້ໝາຍເຖິງການທີ່ additive ຈະແທນທີ່ MIM ຫຼືກົງກັນຂ້າມ, ແຕ່ເປັນການເລືອກໃຊ້ເຄື່ອງມືທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບຂັ້ນຕອນທີ່ເໝາະສົມຂອງວົฏຈັນຊີວິດຂອງຜະລິດຕະພັນ ແລະ ຮັບປະກັນວ່າການອອກແບບຂອງທ່ານສາມາດເຂົ້າໃຈໄດ້ຢ່າງເປັນທຳທັງສອງພາສາ.

ບ່ອນທີ່ວິທີການລວມກັນນີ້ສະຫຼາດທີ່ສຸດ

ຖ້າທ່ານເບິ່ງຜະລິດຕະພັນທີ່ໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຫຼາຍທີ່ສຸດຈາກວິທີການຄູ່ນີ້ ມັນຈະເກືອບເປັນເລື່ອງທີ່ຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ ແຕ່ມີຄວາມສັບສົນສູງ ແລະມີມູນຄ່າສູງ. ສົນໃຈກ່ຽວກັບເກີຣ໌ທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງຈັກຕິດຕັ້ງສະເລີຍງທາງການແພດ. ການຜະລິດຈຳນວນບໍ່ເກີນຫຼາຍພັນຊິ້ນທຳອິດອາດຈະຖືກເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ເທັກໂນໂລຊີ laser powder bed ໃນເວລາທີ່ທີມງານດ້ານການແພດກຳລັງທົດສອບຄວາມສະດວກສະບາຍໃນການຈັບຖື ແລະລຳດັບການເຮັດວຽກ. ໃນເວລາດຽວກັນນີ້, ເຄື່ອງມື MIM ກຳລັງຖືກຜະລິດ. ເມື່ອການອອກແບບຖືກກຳນົດຢ່າງເຖີງທີ່ສຸດແລ້ວ, ແຖວການຜະລິດຈະປ່ຽນໄປໃຊ້ວິທີການນີ້ ແລະເລີ່ມຜະລິດເກີຣ໌ເຫຼົ່ານີ້ຈຳນວນຫຼາຍຫຼາຍພັນຊິ້ນຕໍ່ເດືອນ ໂດຍມີຕົ້ນທຶນຕໍ່ຊິ້ນທີ່ຕ່ຳກວ່າຫຼາຍເທົ່າເທີບທີ່ໃຊ້ເທັກໂນໂລຊີ AM. ຜູ້ປ່ວຍ ຫຼື ແພດຜ່າຕັດຈະບໍ່ຮູ້ເຖິງຄວາມແຕກຕ່າງ, ແຕ່ຜົນການດຳເນີນງານຂອງບໍລິສັດຈະຮູ້ຢ່າງແນ່ນອນ.

ຍុទ្ធសាស្ត្រນេះក៏មានតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការគាំទ្រភាពជាប់លាប់ផងដែរ ដែលកំពុងក្លាយជាការចរចារមិនបានទេក្នុងការផលិតសម័យទំនើប។ ការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការបញ្ចូលដែក (MIM) មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ណាស់ប្រៀបធៀបទៅនឹងការរំលុប (subtractive machining) ហើយជាញឹកញាប់លើសពី ៩៥%។ នៅពេលអ្នកបញ្ចូលកត្តានេះជាមួយនឹងការពិតដែលថា ការផលិតបន្ថែម (additive manufacturing) ប្រើតែម្សៅដែលចាំបាច់សម្រាប់រូបរាងជាក់លាក់នេះប៉ុណ្ណោះ អ្នកនឹងបានបង្កើតប្រព័ន្ធផលិតដែលបង្កើតសំរាមតិចណាស់។ វាគឺជាវិធីសាស្ត្រដែលទទួលខុសត្រាស់ក្នុងការផលិត ហើយក៏ជាទិសដៅដែលឧស្សាហកម្មកំពុងផ្តោតទៅ។ សមត្ថភាពក្នុងការគ្រប់គ្រងទាំងភាពអាចប្តូរបានឌីជីថលនៃការបោះពុម្ព 3D និងប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ចនៃការបញ្ចូលដែក (metal injection molding) គឺជាអ្វីដែលបែងចែកអ្នកច្នៃប្រឌិតពីអ្នកផ្សេងៗទៀត។ វាមានន័យថា អ្នកមិនដែលគាំងនៅកន្លែងណាមួយទេ។ អ្នកអាចរកឃើញឧបករណ៍ដែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ឱ្យបានត្រូវតាមបរិមាណដែលត្រូវការ។