เทคโนโลยีการผลิตสมัยใหม่: การพิมพ์โลหะสามมิติด้วยเส้นฟิลาเมนต์
เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ
วิกฤตภูมิรัฐศาสตร์ไม่ได้จำกัดอยู่ในสนามรบเท่านั้น แต่ยังสั่นสะเทือนห่วงโซ่อุปทานโลก เพราะการพึ่งพิงห่วงโซ่อุปทานข้ามพรมแดนที่มากเกินไป ย่อมเสี่ยงต่อการผลิตที่จะหยุดชะงักลงหากเส้นทางการค้าถูกตัดขาด
ภาคอุตสาหกรรมไทยต้องเร่งปรับตัวเพื่อรับมือกับความเสี่ยงดังกล่าว ควบคู่ไปกับการขับเคลื่อนแนวคิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและตอบโจทย์วิกฤตสภาพภูมิอากาศ เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ (3D Printing) เป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยยกระดับขีดความสามารถในการแข่งขัน และยังเป็นช่วยลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้การใช้ทรัพยากรมีความคุ้มค่าสูงสุด
เอ็มเทค สวทช. ได้พัฒนานวัตกรรมเส้นฟิลาเมนต์โลหะสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ โดยนำองค์ความรู้จากกระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะ (MIM) มาใช้ในการผสานผงโลหะสมรรถนะสูงเข้ากับโพลิเมอร์ ทำให้สามารถใช้ฟิลาเมนต์กับเครื่องพิมพ์ทั่วไปอย่าง Material Extrusion ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นวัตกรรมนี้ช่วยทลายกำแพงด้านต้นทุนซึ่งเกิดจากเทคโนโลยี Laser Powder Bed Fusion ที่มีราคาสูง โดยเปลี่ยนไปใช้กระบวนการ 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การพิมพ์ การไล่โพลิเมอร์ และการเผาผนึก จนได้ชิ้นงานที่สมบูรณ์
ทีมวิจัยมุ่งพัฒนาวัสดุสเตนเลสสตีล เกรด 316L สำหรับงานวิศวกรรมทั่วไป และไทเทเนียมผสม Ti-6Al-4V สำหรับกลุ่มเครื่องมือแพทย์ ความท้าทายอยู่ที่การเพิ่มความยืดหยุ่นและความทนทานต่อแรงกดอัดของเส้นฟิลาเมนต์ ควบคู่ไปกับการควบคุมการเผาสลายตัวของอิลาสโตเมอร์ให้สมบูรณ์
จุดเด่นอีกประการหนึ่งคือ การเปลี่ยนกระบวนทัศน์จากการพึ่งพาแม่พิมพ์และห่วงโซ่อุปทานระยะไกล มาสู่การสร้างคลังอะไหล่ดิจิทัลที่สามารถผลิตชิ้นส่วนได้ทันทีตามต้องการ เพียงมีไฟล์ออกแบบและเส้นฟิลาเมนต์ ก็จะช่วยลดความเสี่ยงจากการขาดแคลนชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แม้วัสดุที่ใช้ในปัจจุบันมีราคาสูงและต้องนำเข้า ทว่าการผลิตได้เองภายในประเทศย่อมจะช่วยลดต้นทุนได้ เอ็มเทคยังได้ผนึกกำลังกับพันธมิตรในยุโรปเพื่อพัฒนาการรีไซเคิลเศษไทเทเนียม ให้กลับมาเป็นผงโลหะคุณภาพสูง ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงจากการพึ่งพิงวัตถุดิบนำเข้าอีกทางหนึ่ง
เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติโดยเอ็มเทคช่วยสร้างความยืดหยุ่นเชิงกลยุทธ์ให้แก่ภาคอุตสาหกรรม ทั้งยังช่วยลดขยะจากการผลิตและลดภาระด้านโลจิสติกส์ ตอบโจทย์ความยั่งยืนในมิติ “Go Green” นวัตกรรมนี้ผสานองค์ความรู้วิศวกรรมของไทยเข้ากับโจทย์จริงของภาคเอกชน เป็นเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย เข้าถึงได้ และช่วยขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไทยสู่อนาคตที่มั่นคง
ขอเชิญผู้ประกอบการอุตสาหกรรม หน่วยงานภาครัฐ และผู้สนใจ เข้าร่วมงานสัมมนาในหัวข้อ ‘วิศวกรรมเพื่ออนาคต: การผลิตยุคใหม่และความท้าทายด้านความยั่งยืน’ ในงานประชุมวิชาการประจำปี สวทช. ครั้งที่ 21 (NAC2026) ดูรายละเอียดและลงทะเบียนเข้าร่วมสัมมนาฟรีได้ที่ https://www.nstda.or.th/nac/2026/
สนใจติดต่อ
ดร.ชนันฐ์ สุวรรณปรีชา นักวิจัย
ทีมวิจัยโลหะผสมและการผลิตอัจฉริยะ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
โทรศัพท์: 0 2564 6500