คลื่นที่มีความถี่เหนือเสียง (> 20,000 เฮิร์ต) คือ ‘อัลตร้าโซนิค’ โดยปัจจุบันถูกนำมาใช้งานในอุตสาหกรรมการแพทย์ (การสร้างภาพจากอัลตร้าซาวด์) การเชื่อมและตัดโลหะ และการทำความสะอาดชิ้นงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประหยัดพลังงาน และไม่ใช้สารเคมีที่รุนแรงในกระบวนการ
นอกจากนี้ ยังมีการใช้งานอีกอย่างหนึ่งในวงการอุตสาหกรรมการผลิต นั่นคือ การลบคมเสี้ยน (Deburring) ซึ่งใช้หลักการเดียวกันกับการทำความสะอาดด้วยอัลตร้าโซนิค แต่ใช้อุปกรณ์พ่นคลื่นอัลตร้าโซนิคออกมาเป็นลำ เพื่อลบคมบนชิ้นงานที่จับโดยหุ่นยนต์แบบเฉพาะเจาะจง
คลิปวิดีโอ UltraTEC ลบเสี้ยนคมด้วยอัลตร้าโซนิค
คลิปวิดีโอ VOLLMER เปิดตัวเทคโนโลยีใหม่ล่าสุด การลบเสี้ยนคมด้วยอัลตร้าโซนิค
นวัตกรรมการลบคมนี้คิดค้นโดยบริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติเยอรมัน ‘ultraTEC’ ซึ่งปัจจุบันอยู่ภายใต้กลุ่มบริษัท Vollmer Group ที่มีโซลูชันการผลิตที่หลากหลาย มีกระบวนการเจียระไนที่ก่อให้เกิดเสี้ยนคมมากมาย หากตกแต่งชิ้นงานด้วยมือจะใช้ทั้งแรงงานและเวลาเป็นอย่างมาก ด้วยปัญหาค่าแรงที่สูงขึ้นจากภาวะเงินเฟ้อทำให้ VOLLMER มองหาระบบอัตโนมัติที่ไม่ต้องใช้แรงงาน รวมถึงกระบวนการตกแต่งชิ้นงานด้วย
ultraTEC ได้ทาบทาม VOLLMER ให้มาซื้อกิจการ เนื่องจาก VOLLMER มีฐานลูกค้ากระบวนการเจียระไนอยู่มากในหลากหลายประเทศ ตลอดจนมีบริษัทในเครือที่ทำหน้าที่กระจายสินค้าสามารถทำให้เทคโนโลยีเข้าถึงกลุ่มลูกค้าได้กว้างขวาง ในอีกมุมหนึ่งจะเห็นได้ว่า VOLLMER ไม่ได้เป็นผู้คิดค้นเทคโนโลยีนี้ขึ้นมาเอง แต่ได้มาจากการเข้าซื้อบริษัทสตาร์ทอัพ ซึ่งเทคโนโลยีที่ซื้อมานั้นหากตอบโจทย์กลุ่มลูกค้าที่มีก็สามารถนำมาขายพ่วงกับกลุ่มลูกค้าเจียระไนเดิมที่ชิ้นงานจำเป็นต้องมีการลบคมได้
เครื่องลบคมอัลตร้าโซนิค Vollmer Ultratec Innovation A25
(ที่มา: Vollmer)
คุณสมบัติของเครื่องลบคม Ultratec Ultrasonic A25
- เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ใช้น้ำแทนสารเคมี น้ำที่ใช้ในกระบวนการไม่ต้องผ่านการบำบัดสารเคมี
- กำจัดเสี้ยนคมต่าง ๆ ออกจากชิ้นส่วน โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย การเสียรูป การเปลี่ยนสี การเปลี่ยนแปลงขนาด ค่าเชิงกล และค่าทางเทคนิคต่าง ๆ
- สามารถใช้กับชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็ก บอบบาง ซึ่งไม่สามารถลบเสี้ยนคมด้วยวิธีการอื่นได้
- เหมาะสำหรับการใช้งานในภาคส่วนที่มีการควบคุมระดับสูง มีความท้าทาย เช่น อุตสาหกรรมการแพทย์ อาหารและยา การบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และอื่น ๆ อีกมากมาย
หลักการทำงานในการทำความสะอาดและลบคม
Ultratec Ultrasonic A25 ก่อตัวและระเบิดฟองอากาศแบบ Implosion (ยุบตัวเข้าข้างใน) ในน้ำที่ปล่อยพลังงานเข้มข้นออกมาระหว่างการระเบิด สิ่งนี้สร้างขึ้นด้วยการสั่นระดับสูงสุดขีดที่ 20 กิโลเฮิร์ต (การสั่น 20,000 ครั้งต่อวินาที) โดยมีความกว้างของการสั่นที่ +/-80-120 ไมครอน ซึ่งเป็นแอมพลิจูดที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับการใช้อัลตร้าโซนิคในการทำความสะอาด การตัด และการเชื่อม เครื่องส่งสัญญาณอัลตร้าโซนิคหรือแตรอัลตร้าโซนิคที่อยู่ในน้ำถูกตั้งค่าการสั่นแบบก้องกังวานเพื่อส่งแรงที่สูงมากไปยังถังเก็บน้ำ เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องส่งสัญญาณมีตั้งแต่ 1.2 – 14 มม. โดยยึดตำแหน่งไว้ในถังเก็บน้ำ ชิ้นส่วนต่าง ๆ จะขยับไปรอบ ๆ เครื่องส่งสัญญาณเหมือนหุ่นยนต์ เครื่องส่งสัญญาณอัลตร้าโซนิคก็จะพ่นโพรงไอที่มีความเร็วตั้งแต่ 25 เมตร/วินาที เพื่อไปทำลายเสี้ยนคมให้ออกจากชิ้นส่วนดังกล่าว
คลิปวิดีโอ หลักการทำงานของการทำความสะอาดด้วยอัลตร้าโซนิค
เครื่อง Ultratec Ultrasonic A25 ใช้อ่างสเตนเลสสตีลขนาด 40 ลิตร ที่สามารถรองรับชิ้นส่วนขนาด 150 x 150 x 150 มม. และน้ำหนักมากถึง 1.5 กก. ในอ่างมีเครื่องส่งสัญญาณอัลตร้าโซนิคหรือแตรอัลตร้าโซนิคที่อยู่ตรงข้ามกัน 2 ตัวเพื่อรองรับการใช้งานที่หลากหลาย เมื่อลบคมเสร็จเรียบร้อยแล้ว ชิ้นส่วนต่าง ๆ จะถูกย้ายไปยังสถานีเป่าลมอัด และถูกรวบรวมจากพาเลทภายนอกด้วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ABB แบบ 6 แกน ที่ได้รับการติดตั้งโปรแกรมผ่านแอปพลิเคชันที่รวมอยู่ใน ABB Robot Studio ซึ่งเป็นระบบ CAM สำหรับการลบคมด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค
* CAM (Computer Aided Manufacturing) คือ การผลิตที่ใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
บทความอ้างอิง: https://www.etmm-online.com
