QuesTek Innovations บริษัทผู้นำด้าน ‘วิศวกรรมวัสดุเชิงคำนวณ’ จากสหรัฐอเมริกา ได้ประกาศเมื่อวันที่ 9 กันยายน 2025 ถึงความร่วมมือที่ก้าวล้ำกับผู้ผลิตไนโอเบียม (Niobium) รายใหญ่ระดับโลกเพื่อพัฒนาแนวคิดออกแบบโลหะผสมทนอุณหภูมิสูงที่ถูกออกแบบมาเพื่อการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing) โดยเฉพาะ โครงการนี้มุ่งหมายเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและพลังงาน โดยได้รับคำแนะนำและข้อมูลป้อนกลับจากผู้นำอุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงอย่าง GE Vernova และ Technetics Group เพื่อให้มั่นใจว่าการออกแบบสอดคล้องกับความต้องการด้านการผลิตและเป้าหมายด้านประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงในหลายภาคส่วน รวมถึงระบบขับเคลื่อน การผลิตพลังงาน และภาคอุปกรณ์ขั้นสูง
*วิศวกรรมวัสดุเชิงคำนวณ (Computational Materials Engineering) คือสาขาหนึ่งของ วิศวกรรมวัสดุ (Materials Engineering) ที่เน้นการใช้ คอมพิวเตอร์ การจำลองทางคณิตศาสตร์ และแบบจำลองเชิงฟิสิกส์ เพื่อทำความเข้าใจ ออกแบบ และพัฒนาวัสดุใหม่ ๆ
ท้าทายข้อจำกัดของการผลิตแบบดั้งเดิม
โลหะผสมทนอุณหภูมิสูงแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะที่ใช้ในกังหันเครื่องบิน เครื่องยนต์จรวด และอุปกรณ์ที่ต้องการทนความร้อนสูงมาก มักต้องผ่านกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน การผลิตด้วยวิธีการตีขึ้นรูป (Forging) แบบดั้งเดิมต้องการการสร้างแม่พิมพ์และเครื่องมือที่มีราคาแพงและใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปีในการพัฒนา นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดในรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถผลิตได้ ทำให้นักออกแบบต้องประนีประนอมระหว่างประสิทธิภาพและความเป็นไปได้ในการผลิต
เป้าหมายหลักของโลหะผสมใหม่ที่ QuesTek กำลังพัฒนาคือการกำจัดระยะเวลาการผลิตเครื่องมือที่ยาวนานและข้อจำกัดของการตีขึ้นรูปที่มักทำให้การพัฒนาในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงช้าลง ด้วยการออกแบบวัสดุให้เหมาะสมกับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (3D Printing โลหะ) ผู้ผลิตสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนได้โดยตรงจากโมเดลดิจิทัล โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการสร้างแม่พิมพ์ที่มีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานาน
แพลตฟอร์ม ICMD ขับเคลื่อนนวัตกรรม
QuesTek ใช้แพลตฟอร์ม ICMD (Integrated Computational Materials Design and Engineering) ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัทในการออกแบบและพัฒนาโลหะผสมใหม่ แพลตฟอร์มนี้ใช้การคำนวณเชิงคอมพิวเตอร์ขั้นสูง แบบจำลองทางฟิสิกส์ และฐานข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์และจลนพลศาสตร์ที่เป็นเอกสิทธิ์เฉพาะของ QuesTek เพื่อคาดการณ์คุณสมบัติของโลหะผสมก่อนที่จะผลิตจริง วิธีการนี้ช่วยให้สามารถเคลื่อนจากการจำลองดิจิทัลไปสู่การตรวจสอบทางกายภาพได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาและต้นทุนในการพัฒนาวัสดุใหม่ลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับวิธีการแบบลองผิดลองถูกแบบดั้งเดิม
ภายใต้โครงการ ARPA-E “ULTIMATE” ที่ได้รับทุนจากรัฐบาลสหรัฐ QuesTek ได้ประยุกต์ใช้การออกแบบวัสดุเชิงคำนวณเข้ากับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ เทคโนโลยีการเคลือบผิว และการออกแบบ/การผลิตกังหัน เพื่อพัฒนาโซลูชันที่ครอบคลุมสำหรับโลหะผสมใบพัดกังหันรุ่นใหม่และระบบเคลือบผิวที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 1,300 องศาเซลเซียส ภายใต้โครงการนี้ QuesTek ได้พัฒนาและทำให้แบบจำลองคุณสมบัติวัสดุที่อิงหลักฟิสิกส์หลายแบบเป็นผู้ใหญ่ และได้สร้างฐานข้อมูลจลนพลศาสตร์และอุณหพลศาสตร์สำหรับระบบโลหะผสมไนโอเบียม
ไนโอเบียม โลหะคงกระพันต่ออุณหภูมิสูง
ไนโอเบียมเป็นธาตุโลหะทนไฟที่มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 2,477 องศาเซลเซียส ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงมาก โลหะผสมไนโอเบียมที่ได้รับการพัฒนาภายใต้โครงการนี้มีเป้าหมายคุณสมบัติที่ท้าทาย รวมถึงความหนาแน่นที่ต่ำกว่า 9.0 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความแข็งแรงดึงที่อุณหภูมิห้องมากกว่า 1.5% ความแข็งแรงต่อการคืบ (Creep) ที่น้อยกว่า 2% ของการเครียดที่อุณหภูมิ 1,300 องศาเซลเซียส ภายใต้ความเค้น 200 MPa เป็นเวลา 100 ชั่วโมง และความแข็งแรงดึงที่ 1,300 องศาเซลเซียสมากกว่า 400 MPa
Jason Sebastian รองประธานฝ่ายปฏิบัติการตลาดของ QuesTek กล่าวว่า “ในโลกของโลหะผสมทนอุณหภูมิสูง ตอนนี้ไนโอเบียมเป็นหนึ่งในผู้สมัครที่มีแนวโน้มมากที่สุด เมื่อพูดถึงกังหัน เครื่องยนต์จรวด และวัสดุไฮเปอร์โซนิก ยิ่งพวกมันสามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงได้มากเท่าไร ก็ยิ่งประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้นเท่านั้น ความร่วมมือระหว่าง CBMM และ QuesTek มีตำแหน่งที่จะเปิดใช้งานระดับประสิทธิภาพใหม่ผ่านวัสดุนวัตกรรมที่มีไนโอเบียม”
รับมือกับแรงกดดันของอุตสาหกรรม
ขณะที่ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมขั้นสูงต่างๆ เผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจากการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทาน ความขาดแคลนของวัสดุ และความต้องการด้านประสิทธิภาพ ความร่วมมือนี้มุ่งหมายที่จะส่งมอบโซลูชันที่ทันเวลา คือโลหะผสมที่สามารถพิมพ์ได้ซึ่งลดการพึ่งพาคอขวดของการผลิตแบบดั้งเดิม ในขณะที่ทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีประสิทธิภาพสูงได้เร็วขึ้น เบาขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การพัฒนาโลหะผสมนี้ยังสอดคล้องกับเป้าหมายด้านพลังงานและความยั่งยืนในวงกว้าง ด้วยการสนับสนุนเครื่องยนต์ที่ร้อนขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดของเสียจากการผลิต โลหะผสมนี้เสนอเส้นทางสู่การปล่อยมลพิษที่ต่ำลงและประสิทธิภาพของระบบที่เพิ่มขึ้น ยิ่งเครื่องยนต์สามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงได้มากเท่าไร ประสิทธิภาพทางความร้อนก็ยิ่งดีขึ้น ส่งผลให้ใช้เชื้อเพลิงน้อยลงและปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลง
ความร่วมมือกับผู้นำอุตสาหกรรม
การที่ GE Vernova และ Technetics Group เข้ามามีส่วนร่วมในโครงการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง GE Vernova เป็นบริษัทชั้นนำระดับโลกด้านเทคโนโลยีพลังงานและกังหันก๊าซ ในขณะที่ Technetics Group เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านซีล ปะเก็น และวัสดุขั้นสูงสำหรับการใช้งานในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง การมีส่วนร่วมของพวกเขาช่วยให้มั่นใจว่าโลหะผสมที่กำลังพัฒนาจะตอบสนองความต้องการจริงของอุตสาหกรรมและสามารถถูกนำไปผลิตในระดับพาณิชย์ได้
โครงการแบบหลายเฟสนี้กำลังเคลื่อนไปอย่างรวดเร็วจากการจำลองดิจิทัลไปสู่การตรวจสอบทางกายภาพ โดยใช้ประโยชน์จากแพลตฟอร์มการออกแบบและวิศวกรรม ICMD ของ QuesTek เพื่อสร้างวัสดุที่พร้อมสำหรับความท้าทายในการผลิตสมัยใหม่
ความสำเร็จที่ผ่านมาและแนวโน้มอนาคต
QuesTek มีประวัติความสำเร็จที่น่าประทับใจในการออกแบบและปรับปรุงโลหะผสมสำหรับบริษัทที่ใหญ่ที่สุดและมีชื่อเสียงที่สุดในโลก และได้รับทุนสนับสนุนสำหรับโครงการของรัฐบาลและทหารหลายสิบโครงการ บริษัทได้รับสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกา 18 รายการสำหรับโลหะผสมขั้นสูง โดยห้ารายการได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ ปัจจุบัน QuesTek มีสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาที่รอดำเนินการอีก 14 รายการสำหรับวัสดุนวัตกรรมเพิ่มเติม
ในครึ่งแรกของปี 2025 การจองของบริษัท QuesTek เพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยมีการเติบโต 170% เมื่อเทียบไตรมาสต่อไตรมาส และบรรลุความสำเร็จสำคัญในการดำเนินงานเชิงกลยุทธ์ แสดงให้เห็นถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมวัสดุเชิงคำนวณ
คำถามสำคัญคือเหตุใดการพัฒนาโลหะผสมไนโอเบียมสำหรับ AM จึงเป็นจุดเปลี่ยนสำหรับอุตสาหกรรมการบินและพลังงาน ?
การทะลุข้อจำกัดของอุณหภูมิ
โลหะผสมไนโอเบียมที่ QuesTek กำลังพัฒนาแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในการพุ่งเป้าสู่การทะลุข้อจำกัดของอุณหภูมิในการทำงานของเครื่องยนต์และกังหัน ปัจจุบันโลหะผสมซูเปอร์อัลลอยที่ใช้ในกังหันเครื่องบินส่วนใหญ่มีฐานจากนิกเกิล และมีข้อจำกัดในการทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,100-1,150 องศาเซลเซียส แม้จะมีระบบหล่อเย็นและเคลือบผิวขั้นสูง เมื่ออุณหภูมิทำงานเพิ่มขึ้น วัสดุเหล่านี้เริ่มสูญเสียความแข็งแรงและต้านทานการคืบ (Creep Resistance) อย่างรวดเร็ว
โลหะผสมไนโอเบียมมีจุดหลอมเหลวสูงมากที่ 2,477 องศาเซลเซียส ทำให้มีศักยภาพในการทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าโลหะผสมนิกเกิลอย่างมีนัยสำคัญ เป้าหมายที่ QuesTek กำหนดไว้คือการทำงานอย่างต่อเนื่องที่ 1,300 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัดปัจจุบันประมาณ 150-200 องศา การเพิ่มอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยนี้อาจฟังดูไม่มาก แต่ในทางวิศวกรรมความร้อน การเพิ่มอุณหภูมิทำงานของกังหันเพียง 50-100 องศาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อนได้ 2-5% ซึ่งแปลเป็นการประหยัดเชื้อเพลิงและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาลเมื่อคำนวณในระดับอุตสาหกรรมทั้งหมด
การปลดล็อกความเป็นไปได้ทางการออกแบบ
หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของการออกแบบโลหะผสมสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุคือการกำจัดข้อจำกัดทางเรขาคณิตของการผลิตแบบดั้งเดิม การตีขึ้นรูปและการหล่อมีข้อจำกัดในรูปทรงที่สามารถสร้างได้ โดยเฉพาะสำหรับส่วนประกอบที่มีช่องทางหล่อเย็นภายในที่ซับซ้อน หรือโครงสร้างแบบแลตทิซ (Lattice Structure) ที่สามารถลดน้ำหนักในขณะที่รักษาความแข็งแรงไว้
การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุช่วยให้นักออกแบบสามารถสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนมากที่ไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันสามารถมีช่องทางหล่อเย็นภายในที่มีรูปแบบที่ซับซ้อนและเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างแม่นยำ หรือโครงสร้างที่เป็นรูพรุนที่สามารถลดน้ำหนักได้ถึง 40-50% โดยไม่กระทบต่อความแข็งแรง การลดน้ำหนักของชิ้นส่วนหมุนในเครื่องยนต์ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ เนื่องจากลดแรงเหวี่ยงและการใช้พลังงาน
นอกจากนี้ การออกแบบสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุยังช่วยให้สามารถรวมหลายชิ้นส่วนเข้าเป็นชิ้นส่วนเดียว (Part Consolidation) ได้ ในหลายกรณี ชิ้นส่วนที่เคยประกอบจาก 10-20 ชิ้นย่อยสามารถพิมพ์ออกมาเป็นชิ้นเดียวได้ ซึ่งไม่เพียงลดเวลาและต้นทุนการประกอบ แต่ยังเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยการกำจัดจุดเชื่อมต่อที่อาจเป็นจุดอ่อน
การตอบสนองต่อวิกฤติห่วงโซ่อุปทาน
การพัฒนาที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับบริบทของการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกที่เกิดขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมการบินและพลังงานได้เผชิญกับความล่าช้าอย่างมากในการจัดหาชิ้นส่วนที่สำคัญ โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่ต้องการการตีขึ้นรูปพิเศษหรือการหล่อที่ซับซ้อน ซึ่งมักมีผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายในโลกที่สามารถผลิตได้
การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุสามารถกระจายอำนาจการผลิต (Decentralize Manufacturing) ได้ เมื่อมีไฟล์ออกแบบดิจิทัลและเครื่องพิมพ์โลหะ ชิ้นส่วนสามารถผลิตได้ในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก ไม่จำเป็นต้องพึ่งพาโรงงานตีขึ้นรูปเฉพาะทางที่มีจำนวนจำกัด นี่เป็นการเพิ่มความยืดหยุ่นและความสามารถในการรับมือกับการหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานอย่างมีนัยสำคัญ
นอกจากนี้ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุยังลดเวลานำ (Lead Time) อย่างมาก การสร้างแม่พิมพ์และเครื่องมือสำหรับการตีขึ้นรูปอาจใช้เวลา 6-18 เดือน และมีค่าใช้จ่ายหลายล้านดอลลาร์ ในขณะที่การพิมพ์แบบเติมเนื้อวัสดุสามารถเริ่มผลิตได้ภายในไม่กี่สัปดาห์หลังจากการออกแบบเสร็จสิ้น สำหรับการผลิตต้นแบบหรือการผลิตในปริมาณน้อย นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญมาก
ความท้าทายทางเทคนิคที่ยังคงอยู่
แม้ว่าศักยภาพจะสูง แต่ยังมีความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญหลายประการที่ต้องเอาชนะ ประการแรกคือการควบคุมจุลโครงสร้าง (Microstructure Control) ในการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ วัสดุถูกหลอมและแข็งตัวอย่างรวดเร็วมากซ้ำแล้วซ้ำเล่า ส่งผลให้เกิดจุลโครงสร้างที่ซับซ้อนและอาจไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนขั้นสุดท้าย การพัฒนากระบวนการที่สามารถควบคุมจุลโครงสร้างได้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการได้รับคุณสมบัติที่ต้องการอย่างสม่ำเสมอ
ประการที่สองคือการจัดการกับความเค้นตกค้าง (Residual Stress) และการบิดตัว (Distortion) ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ การหดตัวของวัสดุเมื่อเย็นลงจากสถานะหลอมเหลวสามารถสร้างความเค้นภายในที่สูงมาก ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนบิดตัวหรือแม้กระทั่งแตกร้าว การพัฒนากลยุทธ์การพิมพ์ที่เหมาะสมและกระบวนการความร้อนหลังพิมพ์ (Post-print Heat Treatment) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแก้ปัญหานี้
ประการที่สามคือความท้าทายด้านความสามารถในการผลิตซ้ำ (Reproducibility) และการประกันคุณภาพ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมีตัวแปรจำนวนมากที่สามารถส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วนขั้นสุดท้าย รวมถึงกำลังของเลเซอร์หรือลำแสงอิเล็กตรอน ความเร็วในการสแกน ความหนาของชั้น คุณภาพของผงโลหะ บรรยากาศภายในเครื่อง และอื่นๆ อีกมากมาย การสร้างกระบวนการที่แข็งแกร่งและทำซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอต้องการความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้และคุณสมบัติของชิ้นส่วน
สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ชิ้นส่วนทุกชิ้นต้องผ่านกระบวนการรับรอง (Certification) ที่เข้มงวดมากจากหน่วยงานกำกับดูแลอย่าง FAA (Federal Aviation Administration) หรือ EASA (European Union Aviation Safety Agency) กระบวนการรับรองนี้ต้องการข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ ประสิทธิภาพภายใต้สภาวะต่างๆ และความน่าเชื่อถือในระยะยาว
สำหรับโลหะผสมใหม่ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีใหม่ กระบวนการรับรองนี้อาจใช้เวลาหลายปีและมีค่าใช้จ่ายหลายสิบหรือหลายร้อยล้านดอลลาร์ นี่เป็นอุปสรรคที่สำคัญต่อการนำไปใช้งานพาณิชย์ การที่ GE Vernova และ Technetics Group เข้ามามีส่วนร่วมตั้งแต่เนิ่นๆ ของโครงการช่วยให้มั่นใจว่าการออกแบบจะคำนึงถึงข้อกำหนดการรับรองตั้งแต่ต้น ซึ่งสามารถเร่งกระบวนการได้อย่างมีนัยสำคัญ
ผลกระทบต่อความยั่งยืนและสิ่งแวดล้อม
ในยุคที่ความยั่งยืนเป็นความกังวลสำคัญระดับโลก การพัฒนาเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง อุตสาหกรรมการบินรับผิดชอบต่อการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 2-3% ของโลก และคาดว่าสัดส่วนนี้จะเพิ่มขึ้นตามการเติบโตของการเดินทางทางอากาศ การเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เพียง 1% สามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้หลายล้านตันต่อปีในระดับอุตสาหกรรม
นอกจากนี้ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุยังมีข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมีอัตราการใช้วัสดุ (Buy-to-Fly Ratio) ที่ดีกว่ามาก ในการผลิตแบบดั้งเดิม อาจต้องเริ่มต้นด้วยบล็อกโลหะที่มีน้ำหนักหลายร้อยกิโลกรัม และกัดออกจนเหลือชิ้นส่วนสุดท้ายที่มีน้ำหนักเพียง 10-20% ของน้ำหนักเริ่มต้น ส่วนที่เหลือกลายเป็นเศษโลหะที่ต้องนำไปรีไซเคิล ในทางตรงกันข้าม การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุใช้วัสดุเกือบ 100% ของที่ป้อนเข้าไป ลดของเสียและพลังงานที่ใช้ในการผลิตลงอย่างมาก
การพัฒนาโลหะผสมไนโอเบียมสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุที่ QuesTek กำลังดำเนินการแสดงถึงการบรรจบกันของเทคโนโลยีหลายสาขา รวมถึงวิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูง การคำนวณเชิงคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีการผลิตสมัยใหม่ หากประสบความสำเร็จ นวัตกรรมนี้จะไม่เพียงเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และกังหันในอนาคต แต่ยังเปลี่ยนแปลงวิธีการออกแบบ พัฒนา และผลิตส่วนประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมการบินและพลังงาน ทำให้เกิดการผลิตที่รวดเร็ว ยืดหยุ่น และยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งจะมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการพัฒนาเทคโนโลยีสะอาดและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในทศวรรษหน้า
Key Summary Points
- QuesTek Innovations ร่วมกับผู้ผลิต ไนโอเบียม (Niobium) พัฒนาโลหะผสมทนอุณหภูมิสูงสำหรับ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (Additive Manufacturing / 3D Printing)
- ใช้แพลตฟอร์ม ICMD ที่รวมการคำนวณเชิงฟิสิกส์และฐานข้อมูลวัสดุ เพื่อออกแบบโลหะผสมใหม่ได้เร็วขึ้นและแม่นยำก่อนผลิตจริง
- โลหะผสม ไนโอเบียม มีศักยภาพทำงานได้ที่ 1,300°C สูงกว่าโลหะผสมนิกเกิลทั่วไป เพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อนของเครื่องยนต์ 2–5%
- การออกแบบสำหรับ 3D Printing ช่วยสร้างชิ้นส่วนรูปทรงซับซ้อน เบาลง 40–50% ลดเวลาผลิตจากหลายเดือนเหลือไม่กี่สัปดาห์
- ลดข้อจำกัดการผลิตแบบเดิมและลดผลกระทบจาก วิกฤติห่วงโซ่อุปทาน เพราะสามารถพิมพ์ชิ้นส่วนได้ทั่วโลกจากไฟล์ดิจิทัล
- ช่วยผลักดันความ ยั่งยืนและประสิทธิภาพพลังงาน ด้วยการใช้วัสดุคุ้มค่า ลดของเสีย และลดการปล่อย CO₂
- หากสำเร็จ จะเป็น จุดเปลี่ยนสำคัญของอุตสาหกรรมการบินและพลังงาน เปิดทางสู่ยุคใหม่ของวัสดุขั้นสูงและการผลิตยืดหยุ่น
Source : Questek , prnewswire
