Thursday, March 30Modern Manufacturing
×

เปิดโลกการบินด้วยโดรน eVTOL ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

เปิดโลกการบินด้วยโดรน eVTOL ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

ปัจจุบันตัวเลือกในการเดินทางใหม่ได้ถูกริเริ่มขึ้นแล้วผ่านโดรนโดยสารทางอากาศ หรือ eVTOL ที่จะเข้ามาช่วยให้การเดินทางในชีวิตประจำวันของเราสะดวกสบายยิ่งขึ้น

เปิดโลกการบินด้วยโดรน eVTOL ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

Lift Aircraft บริษัท Start-up สัญชาติอเมริกา ได้พัฒนาและทดสอบเครื่องบินที่นั่งเดี่ยวรูปแบบโดรนได้สำเร็จ ซึ่งโดรนโดยสารไฟฟ้าหรือ eVTOL (Electric Vertical Take-off and Landing Aircraft) ลำนี้ก็ถูกออกแบบมาเพื่อต้องการให้ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ด้านการบินสูงก็สามารถใช้งานได้ โดรนโดยสารนี้จึงเน้นไปที่การใช้ระบบ Auto Pilot เป็นหลักนั่นเอง

โดรนโดยสารลำนี้มีน้ำหนักต่ำมากจนถูกจัดให้อยู่ในประเภท Ultralight aircraft หรืออากาศยานที่มีน้ำหนักไม่เกิน 115 กิโลกรัม ซึ่งทำให้กระบวนการอนุมัติใช้งานเกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นอย่างมาก และช่วยให้ผู้ที่ไม่มีใบอนุญาตนักบินก็สามารถใช้งานได้ ในปัจจุบันก็ได้มีการใช้โดรนเหล่านี้ขึ้นบินสำเร็จกระจายไปแล้วหลายแห่งทั่วโลก

โดรนเหินฟ้าอัตโนมัติที่แข็งแกร่ง ทนทาน และน้ำหนักเบา

ลำตัวและส่วนประกอบหลาย ๆ ส่วนของ eVTOL ลำนี้ทำจากพลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ซึ่งเสริมส่วนเชื่อมต่อต่าง ๆ ด้วยไทเทเนียม (Ti6Al4V) ทีมผู้พัฒนาจาก Lift Aircraft ระบุว่าชิ้นส่วนมากกว่า 100 ชิ้นนั้นเหมาะกับการผลิตแบบ Additive Manufacturing เช่นการพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิตินั่นเอง

การออกแบบที่อิสระของ Additive Manufacturing เป็นข้อได้เปรียบอย่างมากหากเทียบกับการออกแบบทั่วไปที่กินเวลาสูง หรืออาจเป็นไปไม่ได้” Tim Hermanski, Mechanical Design Engineer Metal 3D Printing จากบริษัท Materialise ผู้เชี่ยวชาญด้าน Additive Manufacturing และ 3D Printing กล่าว

และค่าใช้จ่ายในการผลิตด้วยวิธีการพิมพ์ 3 มิตินั้นยังมีราคาสูงกว่าวิธีการผลิตแบบทั่วไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้นอีกด้วย เนื่องจากส่วนประกอบถูกผลิตขึ้นเพียงชุดเล็ก ๆ เท่านั้น และด้วยประสบการณ์การพิมพ์ 3 มิติที่ผ่านมา Lift Aircraft จึงเลือกปรับเปลี่ยนการออกแบบของชิ้นส่วนต้นฉบับ แล้วผลิตด้วยวิธีการพิมพ์โลหะแบบ SLM (Selective Laser Melting) ในการผลิตแทน

เปิดโลกการบินด้วยโดรน eVTOL ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
ตัวอย่างโดรน eVTOL ที่ผลิตด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ที่มาภาพ : Lift Aircraft

ไม่หยุดพัฒนาการผลิต ชิ้นส่วนที่เบาลงแต่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น

ทีม Lift Aircraft ยังคงไม่พอใจกับผลงานโดรน eVTOL นี้และยังเกิดคำถามขึ้นต่อว่า จะทำอย่างไรในการลดน้ำหนักของตัวเครื่องลงได้อีกโดยไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของตัวเครื่อง ซึ่งทีมวิศวกรของ Materialise เองก็กำลังสืบหาวิธีการอยู่ การออกแบบควรได้รับการดัดแปลงเพื่อให้สามารถทนต่อแรงโหลดโดยมีน้ำหนักที่ไม่จำเป็นให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในขณะเดียวกันก็ต้องเหมาะสำหรับการพิมพ์โลหะ 3 มิติอีกด้วย

กระบวนการพิมพ์นั้นถูกจำลองขึ้นด้วย Materialise Magics Simulation เพื่อทดสอบผลลัพธ์การขึ้นรูปของส่วนประกอบและโครงสร้างวัสดุที่ถูกสร้างขึ้นพร้อมกันระหว่างการผลิต เมื่อได้ผลลัพธ์จากการทดลองแล้วจึงมีการปรับเปลี่ยนส่วนประกอบเพื่อให้โมเดลสุดท้ายของโดรนจำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น เพื่อให้ลดน้ำหนักลงได้มากที่สุด

การนำเทคโนโลยีพิมพ์โลหะ 3 มิติเข้ามาเสริมในกระบวนการผลิตโดรน eVTOL นี้นอกจากจะช่วยลดระยะเวลาที่ต้องใช้ในการออกแบบและผลิตลงแล้ว ในอนาคตยังอาจจะช่วยลดค่าใช้จ่ายและลดจำนวนวัตถุดิบที่ต้องใช้ในการผลิตลงได้อีกด้วย ถือเป็นอีกหนึ่งในตัวเลือกใหม่สำหรับการผลิตและขึ้นรูปโลหะในอนาคตเลยทีเดียว

Jirapat R.
"To see the world, things dangerous to come to, to see behind walls, draw closer, to find each other, and to feel. That is the purpose of life."
- The Secret Life of Walter Mitty
READ MORE
×