การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (Selective Laser Sintering หรือ SLS) เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุขั้นสูงที่สุด ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตต้นแบบที่ใช้งานได้จริงและชิ้นส่วนสำหรับใช้งานจริง กระบวนการนี้ทำงานโดยการกระจายผงวัสดุเป็นชั้นบางๆ ลงบนแท่นสร้างชิ้นงาน ให้ความร้อนแก่ชั้นผงวัสดุจนใกล้จุดหลอมเหลว แล้วใช้เลเซอร์กำลังสูงในการหลอมรวมอนุภาคอย่างเลือกสรรตามหน้าตัดของชิ้นส่วน กระบวนการนี้จะทำซ้ำทีละชั้นจนกว่าชิ้นส่วนจะเสร็จสมบูรณ์
แต่ปัจจัยใดเป็นตัวกำหนดความเร็วของการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS กันแน่? มีหลายปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้อง
1. กำลังเลเซอร์และความเร็วในการสแกน
ปัจจัยโดยตรงที่สุดคือระบบเลเซอร์
-
กำลังเลเซอร์ที่สูงขึ้นช่วยให้วัสดุถึงอุณหภูมิการเผาผนึกได้เร็วขึ้น
-
การใช้เลเซอร์หลายตัวทำงานพร้อมกันสามารถครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ได้ในคราวเดียว ซึ่งช่วยลดเวลาในการพิมพ์ได้อย่างมาก
-
ความเร็วในการสแกนก็มีความสำคัญเช่นกัน ยิ่งเลเซอร์เคลื่อนที่ผ่านชั้นผงเร็วเท่าไหร่ แต่ละชั้นก็จะหลอมรวมกันได้เร็วขึ้นเท่านั้น
ตัวอย่างเช่น ระบบ SLS ขั้นสูงในปัจจุบันสามารถทำความเร็วในการสแกนได้สูงสุดถึง 22 เมตรต่อวินาที ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก
2. ขนาดของกระบอกสำหรับสร้างชิ้นงาน
ปริมาตรการสร้าง (หรือขนาดของกระบอกฉีดขึ้นรูป) ส่งผลโดยตรงต่อปริมาณงานที่ผลิตได้
-
กระบอกพิมพ์ขนาดใหญ่ขึ้นหมายความว่าสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนได้มากขึ้นในการพิมพ์ครั้งเดียว
-
สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความเร็วโดยรวมเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดกลางจำนวนมากได้อย่างคุ้มค่าอีกด้วย
สำหรับผู้ผลิตแล้ว นี่หมายถึงระยะเวลาการผลิตที่เร็วขึ้นและต้นทุนต่อชิ้นที่ลดลง
3 วัสดุการพิมพ์
วัสดุผงที่แตกต่างกันก็ส่งผลต่อความเร็วเช่นกัน
-
วัสดุบางชนิดต้องการพลังงานเลเซอร์ที่สูงกว่าหรือระยะเวลาการฉายแสงที่นานกว่าเพื่อให้เกิดการเผาผนึกอย่างสมบูรณ์
-
บางกรณีอาจต้องการสภาวะบรรยากาศพิเศษ (เช่น ไนโตรเจน) ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการ
การเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งานและความสามารถของเครื่องจักรเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างสมดุลระหว่างความเร็วในการพิมพ์และคุณภาพของชิ้นงาน
ระบบเลเซอร์คู่จาก TPM3D
เพื่อตอบสนองความต้องการของภาคอุตสาหกรรมทั้งในด้านการผลิตขนาดใหญ่และประสิทธิภาพสูง TPM3D ได้นำระบบเลเซอร์คู่ที่ออกแบบมาเพื่อความเร็วและความเสถียรมาใช้
ทีพีเอ็ม3ดี พี550ดีแอล
-
ขนาดพื้นที่ประกอบ: 550 × 550 × 850 มม.
-
เลเซอร์ CO₂ คู่ ขนาด 140 วัตต์ พร้อมระบบสแกนโฟกัสแบบไดนามิก
-
ความเร็วในการสแกนสูงสุด 22 เมตร/วินาที
-
เครื่องกำเนิดไนโตรเจนในตัว
-
เทคโนโลยีระบายความร้อนแบบแอคทีฟที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ช่วยให้รอบการทำงานเร็วขึ้น
ระบบนี้เหมาะสำหรับทั้งการผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่ชิ้นเดียวและการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก
ทีพีเอ็ม3ดี เอส600ดีแอล
-
ขนาดพื้นที่การพิมพ์: 600 × 600 × 800 มม. (ปริมาตร 288 ลิตร – หนึ่งในขนาดที่ใหญ่ที่สุดในอุตสาหกรรม SLS)
-
ระบบเลเซอร์คู่พร้อมประสิทธิภาพ XYZ ที่สมดุล
-
การออกแบบแบบโมดูลาร์พร้อมการแยกส่วนทางกลและทางไฟฟ้าเพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษา
-
ได้รับการรับรองตามมาตรฐานความปลอดภัยสูงสุดของสหภาพยุโรป (CE โดย TÜV Rheinland)
เมื่อเทียบกับ P550DL แล้ว S600DL มีปริมาตรการพิมพ์ที่ใหญ่กว่า ประสิทธิภาพสูงกว่า และความปลอดภัยที่ดียิ่งขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมหนัก
สรุป
ความเร็วของการพิมพ์ 3 มิติแบบ SLS ขึ้นอยู่กับการผสมผสานระหว่างกำลังเลเซอร์ ระบบการสแกน ขนาดของกระบอกพิมพ์ และคุณสมบัติของวัสดุ ด้วยนวัตกรรมต่างๆ เช่น ระบบเลเซอร์คู่และการระบายความร้อนขั้นสูง เครื่องพิมพ์ SLS สมัยใหม่จึงผลักดันขีดจำกัดของประสิทธิภาพในขณะที่ยังคงรักษาความน่าเชื่อถือและคุณภาพของชิ้นงานไว้ได้
สำหรับผู้ผลิตที่ต้องการขยายกำลังการผลิต เครื่อง P550DL และ S600DL ของ TPM3D นำเสนอโซลูชันอันทรงพลังที่ลงตัวระหว่างความเร็ว ขนาด และความปลอดภัย ช่วยให้บริษัทต่างๆ บรรลุผลลัพธ์ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นและมีประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น
