Tuesday, August 9Modern Manufacturing
×

เปิดโลกการบินด้วยโดรน eVTOL ผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

ปัจจุบันตัวเลือกในการเดินทางใหม่ได้ถูกริเริ่มขึ้นแล้วผ่านโดรนโดยสารทางอากาศ หรือ eVTOL ที่จะเข้ามาช่วยให้การเดินทางในชีวิตประจำวันของเราสะดวกสบายยิ่งขึ้น

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

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
×