ข้อกำหนดพิเศษของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศต่อการพิมพ์ 3 มิติ
อุตสาหกรรมการบินและอวกาศเป็นหนึ่งในสาขาที่นำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมาใช้ตั้งแต่ระยะแรก และมีข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุด ความมุ่งมั่นสูงสุดต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือทำให้เกณฑ์การเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานนี้สูงมาก ระบบการจัดการคุณภาพ AS9100 การรับรองกระบวนการพิเศษ NADCAP และการรับรองความสมควรเดินอากาศ ล้วนเป็นกำแพงทางการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ผู้ให้บริการพิมพ์ 3 มิติต้องก้าวข้าม ความล้มเหลวของชิ้นส่วนอากาศยานมักส่งผลร้ายแรงถึงขั้นหายนะ ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงกำหนดให้ความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิตสูงกว่าภาคอุตสาหกรรมทั่วไปมาก ยกตัวอย่างการพิมพ์ 3 มิติแบบโลหะ ชิ้นส่วนการบินมักกำหนดอัตราโพรงอากาศต่ำกว่า 0.2% และในบริเวณสำคัญอาจต้องมีความหนาแน่นสมบูรณ์ การตรวจหาข้อบกพร่องภายในต้องใช้เครื่อง CT อุตสาหกรรม และความแม่นยำในการตรวจต้องสามารถระบุข้อบกพร่องที่มีขนาดมากกว่า 50 ไมครอนได้ แต่ละล็อตของชิ้นส่วนต้องผ่านการทดสอบทำลายเพื่อยืนยันความสม่ำเสมอของสมบัติเชิงกล
ระบบการรับรองวัสดุและการจัดการแพ็กเกจข้อมูล
ในห่วงโซ่อุปทานการบินและอวกาศ การรับรองวัสดุคือก้าวแรก วัสดุสำหรับการพิมพ์ 3 มิติไม่สามารถมีเพียงใบรับรองความสอดคล้องจากผู้จัดจำหน่ายเท่านั้น แต่ต้องผ่านการรับรองตามข้อกำหนดวัสดุของลูกค้าในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศด้วย การรับรองวัสดุมักรวมถึงการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี การทดสอบสมบัติเชิงกล การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค และการยืนยันความสม่ำเสมอของล็อต แพ็กเกจข้อมูลวัสดุคือผลงานส่งมอบหลักของการรับรองวัสดุ แพ็กเกจข้อมูลวัสดุที่ครบถ้วนควรประกอบด้วยเอกสารสเปกวัสดุ ข้อกำหนดกระบวนการ รายงานการทดสอบสมรรถนะ การแสดงลักษณะโครงสร้างจุลภาค และข้อมูลการควบคุมกระบวนการเชิงสถิติ สำหรับวัสดุผงโลหะ ยังต้องจัดเตรียมข้อมูลย้อนหลังเกี่ยวกับการกระจายขนาดอนุภาค ความกลมของอนุภาค ปริมาณออกซิเจน และความสามารถในการไหลของผง การสร้างและดูแลแพ็กเกจข้อมูลวัสดุเป็นงานระยะยาวที่ต้องอาศัยการสะสมข้อมูลและการจัดการเอกสารอย่างต่อเนื่อง
การรับรองกระบวนการและการตรวจสอบชิ้นงานแรก
การรับรองกระบวนการคือกระบวนการพิสูจน์ว่ากระบวนการพิมพ์สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ผ่านเกณฑ์ได้อย่างเสถียร ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การรับรองกระบวนการมักเป็นไปตามระเบียบปฏิบัติที่เข้มงวด ขั้นตอนการรับรองประกอบด้วยการกำหนดช่วงหน้าต่างพารามิเตอร์กระบวนการ การศึกษาความสามารถของกระบวนการ การตรวจสอบชิ้นงานแรก และการจัดทำแผนควบคุมกระบวนการ การตรวจสอบชิ้นงานแรกเป็นขั้นตอนสำคัญของการรับรองกระบวนการ ข้อกำหนดของการตรวจสอบชิ้นงานแรกคือการตรวจวัดขนาดครบทุกมิติและการยืนยันการทำงานของชิ้นส่วนผลิตชิ้นแรก เพื่อให้แน่ใจว่าข้อกำหนดการออกแบบทั้งหมดได้รับการตอบสนอง รายงานการตรวจสอบชิ้นงานแรกมักประกอบด้วยข้อมูลการตรวจวัดครบทุกมิติ ผลการทดสอบสมบัติวัสดุ รายงานการตรวจแบบไม่ทำลาย และคำรับรองความสอดคล้อง เมื่อผ่านการตรวจสอบชิ้นงานแรกแล้ว ชุดพารามิเตอร์กระบวนการนั้นจะถูกล็อก และการผลิตในขั้นต่อไปต้องปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด
ระบบคุณภาพ: AS9100 และ NADCAP
AS9100 คือมาตรฐานระบบการจัดการคุณภาพสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่พัฒนาบนพื้นฐานของ ISO 9001 โดยเพิ่มข้อกำหนดเฉพาะของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การได้รับการรับรอง AS9100 เป็นเงื่อนไขเบื้องต้นในการเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานการบินและอวกาศ กระบวนการรับรองประกอบด้วยการจัดทำเอกสารระบบการจัดการคุณภาพ การดำเนินการตรวจสอบภายใน การรับการตรวจประเมินจากหน่วยรับรองภายนอก และการตรวจติดตามอย่างต่อเนื่อง NADCAP เป็นโครงการรับรองกระบวนการพิเศษของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ครอบคลุม 18 สาขาวิชา เช่น การอบชุบความร้อน การตรวจแบบไม่ทำลาย การทดสอบวัสดุ และการเคลือบผิว การพิมพ์ 3 มิติในฐานะกระบวนการพิเศษกำลังอยู่ในระหว่างการสร้างมาตรฐานการรับรอง NADCAP การได้รับการรับรอง NADCAP แม้จะยากและมีต้นทุนสูง แต่ก็เป็นช่องทางสำคัญที่ช่วยให้ธุรกิจสร้างความได้เปรียบเชิงการแข่งขันที่แตกต่างในห่วงโซ่อุปทานการบินและอวกาศ
การขอรับรองความสมควรเดินอากาศและการอนุมัติชิ้นส่วน
การขอรับรองความสมควรเดินอากาศเป็นด่านสุดท้ายก่อนที่ชิ้นส่วนการบินและอวกาศจะสามารถนำไปเชิงพาณิชย์ได้ สำหรับชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ เส้นทางการรับรองความสมควรเดินอากาศมักรวมถึงการอนุมัติตามข้อกำหนดวัสดุ การอนุมัติตามข้อกำหนดกระบวนการ การอนุมัติการผลิตชิ้นส่วน และการออกใบรับรองแบบเพิ่มเติม หัวใจของการอนุมัติชิ้นส่วนคือการพิสูจน์ความเทียบเท่า กล่าวคือชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติต้องมีสมรรถนะไม่ต่ำกว่าชิ้นส่วนต้นแบบตามการออกแบบเดิม การพิสูจน์ความเทียบเท่ามักต้องใช้ข้อมูลการทดสอบเปรียบเทียบจำนวนมาก รวมถึงความแข็งแรงสถิต สมรรถนะความล้า และความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อม สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างสำคัญ ยังต้องทำการทดสอบโครงสร้างเต็มขนาดเพื่อยืนยันความสามารถรับน้ำหนักสูงสุด กระบวนการขอรับรองความสมควรเดินอากาศทั้งหมดอาจใช้เวลา 1-3 ปี และต้องลงทุนหลายล้านดอลลาร์สหรัฐ อย่างไรก็ตาม เมื่อได้รับการอนุมัติแล้ว ชิ้นส่วนจะได้รับคำสั่งซื้อที่มั่นคงในระยะยาว และผลตอบแทนจากการลงทุนก็จะสูงมาก
การจัดการการติดตามย้อนกลับและระบบเอกสาร
อุตสาหกรรมการบินและอวกาศมีข้อกำหนดด้านการติดตามย้อนกลับของผลิตภัณฑ์ในระดับสูงสุด ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นต้องสามารถสืบย้อนกลับไปยังล็อตวัตถุดิบเดิม เครื่องจักรการผลิต พารามิเตอร์กระบวนการ ผู้ปฏิบัติงาน ผลการตรวจสอบ และบันทึกการส่งมอบได้ ห่วงโซ่การติดตามย้อนกลับที่ครบถ้วนช่วยให้เมื่อชิ้นส่วนเกิดปัญหา สามารถระบุสาเหตุรากได้อย่างรวดเร็วและดำเนินการแก้ไขได้ ระบบเอกสารคือรากฐานของการจัดการการติดตามย้อนกลับ จำนวนเอกสารที่เกิดจากโครงการด้านการบินและอวกาศมีมากกว่าโครงการอุตสาหกรรมทั่วไป
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง