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
ที่มา : MMthailand
วันที่ 11 สิงหาคม 2565
