ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยกระบวนการหล่อมีความสำคัญและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม บทความนี้นำเสนอถึงการนำเครื่องสแกน 3 มิติมาใช้เพื่อช่วยพัฒนาและยกระดับคุณภาพของชิ้นงานหล่อโลหะให้ดีขึ้น ซึ่งส่งผลต่อผลิตภาพและยกระดับคุณภาพการผลิตของโรงงานให้สูงขึ้นอีกด้วย

เครื่องสแกน 3 มิติ (3D Scanner) เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดพื้นผิวของชิ้นงานแบบไม่สัมผัส (Non-contact) โดยวัดเป็นจุดพิกัดจำนวนมากบนผิวของวัสดุที่เรียกว่า คลาวด์พอยต์ (Cloud Point) หลังจากนั้นจะแปลงเป็นพื้นผิวเล็กๆ หรือผิวเมช (Mesh) ผิวเมชจะเชื่อมต่อกันเป็นผิวของชิ้นงานที่สมบูรณ์และนำไปใช้งานทางวิศวกรรมต่อไป

เครื่องสแกน 3 มิติสามารถนำมาใช้กับงานหล่อโลหะได้ดังนี้

1. การลดความผิดพลาดในการผลิต

ในกระบวนการหล่อแม่พิมพ์จะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนหลายๆ ชิ้นหรือจำเป็นต้องสัมพันธ์กับขนาดของแพทเทิร์น (Pattern) ขนาดที่ผิดพลาดจะส่งผลต่อขนาดของชิ้นงานหรือต้องทำการแก้ไขให้ถูกต้องก่อน ZEISS Inspect Pro สามารถตรวจวัดชิ้นส่วนต่างๆ ได้ก่อน เช่น แม่พิมพ์ทราย ชิ้นส่วนคอร์ มีขนาดรูปร่างถูกต้อง มีช่องว่าง (Gap) ขนาดเท่าใด มีบริเวณใดเกิดการค้ำยัน เมื่อนำมาประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งจะช่วยให้การปรับประกอบแม่พิมพ์ทำได้แม่นยำและมีความรวดเร็วขึ้น

ตรวจสอบขนาดเผื่อของเนื้อวัสดุ (Allowance Check) ให้สัมพันธ์กับกระบวนการตัดเฉือนที่ต้องการ ไม่น้อยเกินไปจนเกิดความบกพร่องไม่สมบูรณ์ เช่น เนื้อแหว่ง โพรงอากาศ ขนาดเผื่อไม่มากเกินไปจนต้องเสียเวลาและต้นทุนในการผลิตที่สูงขึ้น

2. การออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์

เครื่องสแกน 3 มิติ สามารถตรวจวัดชิ้นงานต้นแบบได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ทำให้ผู้ออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ทำงานได้รวดเร็วและยังได้คุณภาพงานที่ดี อีกทั้งในปัจจุบัน ZEISS Inspect Pro สามารถทำงานแบบ Scan to CAD ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ซอฟต์แวร์เสริม ทำให้การตรวจวัดและงาน Reverse Engineering ง่ายและสะดวกขึ้นเป็นอย่างมาก

3. การตรวจสอบคุณภาพ

ช่วยให้การตรวจสอบมีความแม่นยำและสร้างความเชื่อถือให้กับผลิตภัณฑ์ได้เป็นอย่างดี ทั้งด้านการตรวจสอบขนาดพื้นฐานโดยทั่วไปหรืองานตรวจสอบอื่นๆ ดังนี้

• การเปรียบเทียบชิ้นงานที่วัดได้กับ CAD (Deviation to CAD) โดยแสดงด้วยเฉดสีที่จะบ่งบอกถึงค่าความคลาดเคลื่อนจากต้นแบบ เปรียบเทียบรายละเอียดได้ทั่วทั้งชิ้นงาน หากเปรียบเทียบกับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดกับการวัดโดยใช้หัวโพรบหรือการวัดเป็นจุด ก็อาจจะข้ามการวัดในบางบริเวณไป

• ใช้ตรวจสอบความหนา – บาง การวัดและรายงานผลจะนำเสนอเฉพาะเรื่องความหนาเท่านั้น จากรูปตัวอย่างบริเวณพื้นสีน้ำเงินเข้มจะมีผนังบางกว่าค่ามาตรฐาน -1.7 มม. ทำให้เห็นความผิดปกติได้ง่าย

• การตรวจสอบ GD&T  ZEISS Inspect Pro สามารถแสดงผลรายงาน ตามมาตรฐาน GD&T ทุกรายการ ทั้งในรูปแบบตัวเลขและความแตกต่างของสี ตามตัวอย่างรายงานแสดงผลค่า Cylindrical, Roundness, Profile of Surface, และ Flatness

เทคโนโลยีที่สำคัญของเครื่องสแกน 3 มิติในงานอุตสาหกรรม ซึ่งต้องการความแม่นยำสูง ทนทานและใช้งานได้หลากหลาย มี 2 รูปแบบดังนี้

1. เครื่องสแกน 3 มิติ แบบเลเซอร์

จะใช้ลำแสงเลเซอร์ยิงลงไปบนชิ้นงานแล้วสะท้อนกลับเป็น Cloud Point และแปลงเป็น Mesh ปัจจุบันได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก เนื่องจากมีขนาดเล็ก เบา เคลื่อนย้ายไปตามพื้นที่ต่างๆ ได้ง่าย ZEISS ได้พัฒนาเครื่องสแกน 3 มิติ HandsOnMetrology แบบพกพาในโมเดล T-Scan Hawk 2 ที่มีจุดเด่นในเรื่อง

2. เครื่องสแกน 3 มิติแบบแสงสีฟ้า (Blue Light)

จะฉายแสงสีฟ้าเป็นเส้นริ้ว (Fringe Projection) ที่ขนาดแตกต่างกันด้วยความเร็วสูงไปบนชิ้นงาน โดยใช้กล้องคุณภาพสูงทางซ้ายและขวาของเครื่องเก็บภาพ แล้วนำมาสร้างเป็น Cloud Point และแปลงเป็น Mesh ต่อไป

แสงสีฟ้ามีจุดเด่นในเรื่องความละเอียดและรวดเร็ว จึงเหมาะกับงานที่ซับซ้อนและความเที่ยงตรงสูง ในงานด้านมาตรวิทยาระดับสูง ตัวอย่างเครื่อง HandsOnMetrology รุ่น ATOS Q ซึ่งมีจุดเด่นดังนี้

จากข้อมูลที่กล่าวมาจะเห็นได้ว่าเครื่องสแกน 3 มิติ สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายรูปแบบในกระบวนการหล่อ และยังนำไปใช้ประโยชน์ในการผลิตอื่นได้อีกด้วย ทั้งการออกแบบผลิตภัณฑ์ การผลิตแม่พิมพ์ การวิเคราะห์การใช้งานหรือซ่อมชิ้นส่วนต่างๆ การตรวจสอบปริมาณเนื้องานการก่อนนำไปขึ้นรูปด้วยการกัดและการประกอบชิ้นส่วนต่างๆเข้าด้วยกัน

หากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม หรือต้องการให้ทีมงานวิศวกรของเราเข้าไปสาธิตการทำงาน สามารถติดต่อเรา บริษัทแฟ็คทอรี่ แม๊กซ์ จำกัด ได้ที่เบอร์ 02-333-8888