លក្ខណៈអ្វីខ្លះដែលគួរមាននៅក្នុងខ្សែ WAAM ដែលមានគុណភាពខ្ពស់?

ខ្សែ WAAM គឺជាអ្វី ហើយហេតុអ្វីបានជាវាសំខាន់?

ខ្សែ WAAM គឺជាប្រភេទសារធាតុសំខាន់សម្រាប់ការផលិតបន្ថែមដោយប្រើខ្សែនិងអាកាស (Wire Arc Additive Manufacturing - WAAM) ដែលជាបច្ចេកទេសមួយដែលបង្កើតផ្នែកផ្សេងៗគ្នាដែលធ្វើពីលោហៈតាមរយៈការដាក់ជាស្រទាប់ៗ ដោយបង្កើតផ្ទះអាកាស (electric arc) ដើម្បីប៉ះដុះខ្សែ។ ខ្សែ WAAM ខុសពីវិធីសាស្ត្រផ្អែកលើ CAD ដោយសារវាដំណាលជាសារធាតុបញ្ចូល និងជាប៉ូលអគ្គិសនី (electrode) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់សារធាតុបានជាក់ស្តែងទាំងមូល ហើយគ្មានសារធាតុសេសសល់អ្ប់សោះ។ សារធាតុមានសារៈសំខាន់ទ្វេដងនេះ ធ្វើឱ្យថ្លៃសារធាតុដើមថយចុះរហូតដល់ ៦០% ខណៈដែលរក្សាបានអត្រាប៉ះដុះ (deposition rate) ចំនួន ១០–១៥ គីឡូក្រាម/ម៉ោង ដែលជាអត្រាប៉ះដុះលឿនបំផុតមួយក្នុងចំណោមបច្ចេកទេសផលិតបន្ថែមដែលធ្វើពីលោហៈទាំងអស់។ បរិមាណប្រវែងផ្ទះ (diameter) និងស្ថានភាពផ្ទៃរបស់ខ្សែ គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ចំពោះស្ថេរភាពផ្ទះអាកាស ភាពច្បាស់លាស់នៃការប៉ះដុះ និងភាពរឹងមាំនៃផ្នែកចុងក្រោយ។ ក្នុងករណីគ្មានខ្សែ WAAM ផ្នែកធំៗ ដូចជាក្រាបអាកាស (aerospace brackets) ឬកង់បើកបរក្នុងសមុទ្រ (marine propellers) មិនអាចសម្រេចបាននូវភាពរឹងមាំនៃរចនាសម្ព័ន្ធ (structural integrity) ទេ។ ខ្សែ WAAM គឺចាំបាច់សម្រាប់វិធីសាស្ត្រផលិតបន្ថែមដែលមានប្រសិទ្ធភាព មានតម្លៃសមរម្យ និងប្រកបដោយនិរន្តរភាពនេះ ព្រោះវាជាប៉ូលអគ្គិសនីដែលរក្សាផ្ទះអាកាសឱ្យបន្តដំណើរការ។

លក្ខណៈសំខាន់ៗនៃខ្សែ WAAM: សមាសភាព បរើម និងគុណភាពផ្ទៃ

គុណភាពវត្ថុធាតុគឺជាកត្តាសំខាន់បំផុតចំពោះបច្ចេកទេសបន្ថែមដោយប្រើខ្សែអេឡិចត្រិក (WAAM) ហើយខ្សែ WAAM ត្រូវតែបំពេញតាមស្តង់ដារតឹងរ៉ឹងចំពោះសមាសភាពគីមី បរើម និងគុណភាពផ្ទៃ។ ប្រសិនបើមិនគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះឱ្យបានត្រឹមត្រូវ ដំណាំផលិត WAAM នឹងមិនផ្តល់បាននូវផលិតផលដែលអាចទុកចិត្តបាន និងមានប្រសិទ្ធភាពទេ ហើយប្រហែលជាមានគ្រឿងផ្សំដែលមានរន្ធដែលមិនបានបំពេញ។

សារធាតុភាពរចនាសម្ព័ន្ធ និងតម្រូវការអេឡូយ

សមាសភាពអេឡូយអាចប្រែប្រួលទៅតាមការប្រើប្រាស់។ ធាតុនៅក្នុងអេឡូយអាចត្រូវការបំពេញតាមស្តង់ដារជាក់លាក់សម្រាប់សារធាតុប៉ះទង្គិច សារធាតុទាញ និងសារធាតុអាចប៉ះទង្គិចបាន ដើម្បីធានាសារធាតុភាពរចនាសម្ព័ន្ធ។ សម្រាប់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អេឡូយដែលមាននីកែលផ្តល់ដំណោះស្រាយ ខណៈដែលអេឡូយឌុប្លេក្ស និងអេឡូយមិនរលួយផ្តល់នូវសារធាតុការពារការរលួយនៅក្នុងបរិស្ថានសមុទ្រ និងការដំណាំផលិតគីមី។ ភាពខុសគ្នាតិចតួចនៅក្នុងបរិមាណតិចតួចនៃធាតុដូចជា ក្រូមីញ៉ូម និងមូលីបឌេនុម អាចបណ្តាលឱ្យមានការមិនស្មើគ្នានៃដំណាំផាស និងភាពរឹងប៉ះទង្គិចនៅក្នុងអេឡូយ។

ស្តង់ដារសម្រាប់ការផ្គត់ផ្គង់ និងភាពស៊ីគ្នានៃវត្ថុធាតុដើម

ភាពស៊ីគ្នាគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ WAAM។ បរើមនៃខ្សែត្រូវតែមានការប្រែប្រួលមិនលើសពី ±០,០៥ មម ដើម្បីរក្សាបាននូវភាពស្ថិតស្ថេរនៃអាកាសចរ និងប៉ះលើផ្ទៃរាវ។ ការបញ្ចប់ផ្ទៃត្រូវតែសម្របតាមស្តង់ដារ ដើម្បីជៀសវាងការអុកស៊ីត ឬគ្រាប់ស្លាប់ ដើម្បីរក្សាភាពស៊ីគ្នាក្នុងការបញ្ជូន និងការប៉ះទង្គិច។ អ្នកផ្គត់ផ្គង់ដែលទទួលបានទំនុកចិត្ត នឹងទទួលបានវិញ្ញាបនប័ត្រសម្រាប់គ្រប់គ្រឿងខ្សែ ដើម្បីបំពេញតាមស្តង់ដារ AWS A5.xx និង EN ISO 14341 ដែលមានកំណត់ហេតុបាត់បង់បាននៃចំណុចផលិត សម្រាប់ការវិភាគសមាសធាតុគីមី និងការសាកល្បងលក្ខណៈមេកានិក។

ការអនុវត្តន៍ក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ ថាមពល និងសមុទ្រ៖ ការជ្រើសរើសខ្សែ

តម្រូវការប្រតិបត្តិការគឺជាបញ្ហាសំខាន់បំផុតដែលត្រូវគិតគូរនៅពេលជ្រើសរើសខ្សែសម្រាប់ WAAM។ វិស័យអាកាសចរណ៍ ថាមពល និងសមុទ្រ តម្រូវឱ្យមានស្តង់ដារដែលតឹងរ៉ឹងជាងមុនចំពោះលក្ខណៈវត្ថុធាតុ។ វិស័យទាំងនេះជាញឹកញាប់តម្រូវឱ្យវត្ថុធាតុមានសមត្ថភាពទប់ទល់នឹងកំដៅ និង/ឬការឆ្លងកាត់។

សមាសធាតុដែលផ្អែកលើនីកែលសម្រាប់ផ្នែកដែលប្រើប្រាស់នៅក្នុងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់

សម្រាប់ការអនុវត្តន៍ក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ និងថាមពល ខ្សែ WAAM ដែលផលិតពីសមាសធាតុដែលផ្អែកលើនីកែល ដូចជា Inconel 625 ឬ 718 គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់។ សម្ភារៈទាំងនេះរក្សាបានចំនួន ៩០% ឬច្រើនជាងនេះនៃស្ថេរភាពការប៉ះទង្គិច (yield strength) នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ នៅពេលសីតុណ្ហភាពឡើងដល់ ២០០°C ហើយពួកវាមិនឆេះ (oxidize) នៅក្នុងម៉ាស៊ីនតំបន់ និងឧបករណ៍ផលិតថាមពលទេ។ ខ្សែនេះត្រូវតែត្រូវបានរចនាយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីធានាថា មានការមិនស៊ីគ្នានៃការពង្រីកដោយកំដៅ (thermal expansion mismatch) តិចបំផុត ក្នុងពេលដាក់ស្រទាប់ ដើម្បីជៀសវាងការប៉ះទង្គិច (cracking) នៅលើរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានជញ្ជាំងបាក់បែក (thin walled structures)។

ស្ថេលអ៊ីណុកស្លេស និងស្ថេលឌុប្លេក (Duplex Steels) សម្រាប់ការផលិតដែលធន់នឹងការឆ្លាក់

នៅក្នុងវិស័យសមុទ្រ និងវិស័យផ្សេងៗនៅលើសមុទ្រ ដែលការឆ្លាក់ (pitting) និងការឆ្លាក់នៅក្នុងជ្រុង (crevice corrosion) ដែលបណ្តាលមកពីទឹកសមុទ្រ គឺជាបញ្ហាមួយ ស្ថេលឌុប្លេក និងស្ថេលអ៊ីណុកស្លេស ត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅ។ ដោយសារតម្លៃសមមូលនៃការឆ្លាក់ (Pitting Resistance Equivalent Number - PREN) លើសពី ៤០ ស្ថេលឌុប្លេក អាចប្រើបានសម្រាប់ផ្នែកបង្វិល (propellers) នៅលើសេះ និងប្រព័ន្ធទឹកបាល់ស្ទេ (ballast water systems)។ ការគ្រប់គ្រងបរិមាណគ្រូមីញ៉ូម (chromium) និងមូលីប្រេនីញ៉ូម (molybdenum) នៅក្នុងខ្សែ អាចបង្ការការប៉ះទង្គិចដែលបណ្តាលមកពីក្លូរីត (stress corrosion cracking from chlorides) បាន។

ការជ្រើសរើស និងទិញខ្សែ WAAM ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់៖ វិញ្ញាបនប័ត្រ ការធ្វើតេស្ត និងលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យរបស់អ្នកផ្គត់ផ្គង់

ស្តង់ដារ ASTM/EN និងតម្រូវការអំពីសារធាតុដែលអាចតាមដានបាន

ក្នុងចំណោមខ្សែ WAAM ស្តង់ដារ ASTM និង EN នឹងធានាថា ខ្សែត្រូវបានផលិតឡើងដើម្បីគុណភាពខ្ពស់នៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្ម។ ស្តង់ដារទាំងនេះផ្តោតលើផ្នែកសំខាន់ៗ ដូចជា សមាសភាពគីមី (ដែលមានកំហាប់ ±0.05% សម្រាប់ធាតុរួមផ្សំ) កម្លាំងទាញអប្បបរមារបស់ខ្សែដែក និងការគ្រប់គ្រងទំហំ។ សម្រាប់គម្រោងអាកាសចរណ៍ និងថាមពល ការអាចតាមដានសារធាតុបាន តាមរយៈរបាយការណ៍សាកល្បងរោងចក្រដែលមានវិញ្ញាបនប័ត្រ ផ្តល់ផ្លូវដែលអាចធ្វើការត្រួតពិនិត្យបានពីសារធាតុដើម រហូតដល់ខ្សែដែលបានរៀបចំជាស្ទុក ហើយវាគឺជារឿងដែលមិនអាចចរចាបាន។ អ្នកផ្គត់ផ្គង់ត្រូវបានវាយតម្លៃបន្ថែមទៀតតាមរយៈវិញ្ញាបនប័ត្រ ISO 9001 របស់ពួកគេ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងគុណភាពត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយភាគីទីបី។

របៀបវាយតម្លៃភាពស្មើគ្នានៃស្ទុកខ្សែ និងភាពអាចទុកចិត្តបាននៃការបញ្ជូន

ដើម្បីវាយតម្លៃភាពស្មើគ្នានៃការបង្វិលខ្សែ (spool) និងអនុវត្តដំណាំបន្ថែមដោយប្រើធ្នូអេឡិចត្រិក (Wire Arc Additive Manufacturing - WAAM) យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព អ្នកត្រូវវាយតម្លៃភាពស្មើគ្នានៃចលនារបស់ខ្សែពី spool។ នេះកើតឡើងដោយសារតែហេតុផលដូចខាងក្រោម៖

ការគ្រប់គ្រងបរិមាណប្រវែងផ្ទះ (diameter): ការប្រែប្រួលគួរតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងចន្លោះ ០,០២ មម ហើយត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយប្រើម៉ាស៊ីនវាស់ដោយឡាស៊ែរ (laser micrometers)

ការគ្រប់គ្រងបរិមាណប្រវែងផ្ទះនៃ spool: ត្រូវធ្វើការត្រួតពិនិត្យដោយមើលតាមមីក្រូស្កុប ដើម្បីរកឃើញសញ្ញានៃការស្លាប់ (scratches) ការអុកស៊ីត (oxidation) ឬបញ្ហាផ្ទៃផ្សេងៗទៀត ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ស្ថេរភាពនៃធ្នូអេឡិចត្រិក

ការគ្រប់គ្រងយន្តការនៃ spool: កម្លាំងដែលប្រើដើម្បីបង្វិលខ្សែចេញ (unwinding tension) គួរតែស្ថិតនៅក្នុងជួរ ១៥–២៥ ញូតុន (N) ដើម្បីការពារការបង្កើតជារាងស្រដៀងនឹងឆ្កួត (birdnesting)

ការសាកល្បងការបញ្ជូន (Feed tests): ប្រព័ន្ធគួរតែដំណាំ «ក្នុងការផលិត» ដើម្បីកំណត់គំរូនៃការបញ្ជូនដែលមិនទៀងទាត់

អ្នកផលិតដែលមានឈ្មោះល្បីៗបានអនុវត្តការគ្រប់គ្រងដំណាំដោយប្រើវិធីស្ថិតិ (statistical process control) ជាមួយសូចនាករស្ថេរភាពសាមញ្ញ (relative stability index - CpK) ដែលមានតម្លៃ ១,៣៣ ឬខ្ពស់ជាងនេះ សម្រាប់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលសំខាន់ណាស់ក្នុងការធានាបានភាពអាចទុកចិត្តបាននៃការដាក់បញ្ចូល (deposition reliability) ដល់ ៩៩,៨% សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ដែលមានតម្លៃខ្ពស់

សំណួរ​ដែល​ចោទ​ញឹក​ញាប់ (FAQs)

ខ្សែ WAAM គឺជាអ្វី?

ខ្សែ WAAM គឺជាប្រភពវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ការផលិតបន្ថែមដោយប្រើធ្នូអេឡិចត្រិក។ វាជាវត្ថុធាតុដែលបញ្ចូលចូល និងជាប៉ូលអេឡិចត្រូដដែលប្រើបានម្តងគត់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដោយរក្សាបាននូវធ្នូដែលស្ថិតស្ថេរ។

ហេតុអ្វីបានជាបរិមាណសមាសធាតុរបស់ខ្សែ WAAM មានសារៈសំខាន់?

សមាសធាតុរបស់ខ្សែ WAAM មានទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងស្ថេរភាព និងភាពរឹងមាំនៃផ្នែកដែលបានផលិត ជាពិសេសក្នុងការទប់ទល់នឹងការឆ្លាក់ និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

តើភាពស៊ីស្ម័យនៃខ្សែ WAAM មានបញ្ហាខ្លាំងប៉ុណ្ណាស់?

ការរក្សាភាពស៊ីស្ម័យគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ព្រោះខ្សែ WAAM មានឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់លើគុណភាពនៃផលិតផលចុងក្រាយ ជាពិសេសក្នុងការគ្រប់គ្រងឥរិយាបថរបស់ធ្នូ និងរូបរាងនៃប៉ែករាវ (pool geometry)។

តើវិស័យណាខ្លះប្រើប្រាស់ខ្សែ WAAM យ៉ាងច្រើន?

ខ្សែ WAAM ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងច្រើននៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ ថាមពល និងសមុទ្រ ដោយសារតែតម្រូវការរបស់វាចំពោះវត្ថុធាតុដែលអាចទប់ទល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការឆ្លាក់។

តើខ្សែ WAAM ត្រូវបានបញ្ជាក់សិទ្ធិតាមស្តង់ដារណាខ្លះ?

ខ្សែ WAAM ត្រូវតែបានបញ្ជាក់សិទ្ធិតាមស្តង់ដារ ASTM និង EN។ អ្នកផ្គត់ផ្គង់ត្រូវបានទាមទារឱ្យផ្តល់ឯកសារដែលអាចតាមដានបាន ដែលមានទម្រង់ជារបាយការណ៍សាកល្បងរោងចក្រដែលបានបញ្ជាក់សិទ្ធិ។