ลดน้ำหนักชิ้นงานด้วย Topology แล้วผลิตด้วย 3D Printer

ลดน้ำหนักด้วย Topology แล้วมาผลิตด้วย 3D Printer

 

เมื่อเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตพัฒนาไป ไกลมาก

การพัฒนาการผลิตและการออกแบบในช่วง20ปีที่ผ่านมาการนำเอา CAD/CAM/CAE มาประยุกต์ใช้กันอย่างแพร่หลาย

ตัวเครื่องมือในการออกแบบเองก็เริ่มต้นจากการขีดเขียนเป็นเส้น..จนพัฒนาไปเป็นการสร้างพื้นผิว 3 มิติ (surface) ไป

จนกระทั่งสามารถปั้นเป็นก้อนวัตถุในรูปแบบ Solid อย่างในปัจจุบันนี้แล้ว  การผลิตเองก็มีการพัฒนาควบคู่กันไปเช่นกัน

ในกรณีนี้ CAM เป็นหัวใจสำคัญในการต่อยอดงานออกแบบที่เราทำไว้ใน software CAD โดยการสร้าง Gcode ภาษา

ที่เครื่องจักรควบคุมโดย computer อย่าง CNC เข้าใจ  ส่งต่องานกันอย่างไม่มีที่ติ

 

จนมาในระยะหลังการนำเอา CAE มาช่วยในการการออกแบบที่โจทย์ในการออกแบบซับซ้อนมากขึ้น     มีความต้องการ

หลายอย่างในการออกแบบแต่ละครั้งเช่น การออกแบบที่ต้องการความแข็งแรงแต่ต้องเบาที่สุด เป็นต้น

.                                                “ลักษณะการทำงานของ Topology”

 

Topology Optimization จึงถูกคิดค้นขึ้นมาบนพื้นฐานของ software CAE โดยใช้การคำนวนทางวิศวกรรมไม่ว่า

จะเป็นความเค้น ความเครียดที่เกิดขึนจากการรับแรง โดยระหว่างการคำนวนของ Software นั้น การลดเนื้อวัสดุที่ไม่

จำเป็นในการรับความเค้นก็เริ่มกระบวนการ จนกระทั่งสุดท้ายเหลือเนื้อวัสดุที่มีส่วนในการรับภาระที่เรากำหนดไว้เท่านั้น

ดังนั้นผลลัพท์ที่ได้จากการออกแบบจึงมักจะมีลักษณะคล้ายเหลือแต่กระดูก หรือไม่ก็มีลักษณะคล้ายโครงถักที่มีความ

ซับซ้อนสูง  และด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้ Design สุดท้ายที่ได้มีน้ำหนักเบา แต่………

 

  “ดูจากรูปร่างที่ได้มาจะผลิตได้อย่างไร?”

 

ด้วยความซับซ้อนของรูปร่างจึงแทบเป็นไปไม่ได้ที่จะผลิตชิ้นงานขึ้นมาโดยใช้เครื่องจักรต่างๆเช่นเครื่อง CNC

 

ในความเป็นจริงแล้วคำตอบมันมีอยู่ก่อนหน้านี้แล้วก็คือการใช้ 3D Printer ในการขึ้นรูป สามารถตอบโจทย์นี้ได้

โดยเฉพาะ Metal 3D Printer ในปัจจุบันที่มีราคาถูกลง (อยู่ในระดับ 5-10 ล้านบาท) ทำให้เราสร้างชิ้นงานที่มี

รูปร่างซับซ้อนได้อย่างไม่จำกัด จากการคำนวนของ Topology Optimization ซึ่งชิ้นงานที่ได้สามารถทำงานได้

อย่างมีประสิทธิภาพ มีความแข็งแรงคงทนและที่สำคัญ “เบา”  จึงทำให้หลายวงการนำเอาไปใช้เช่น ทำชิ้นส่วน

อากาศยาน หรือเครื่องบิน , ทำชิ้นส่วนรถแข่ง, ชิ้นส่วนจักรยาน ไปจนกระทั่งพื้นรองเท้า เป็นต้น

You may also like