บทนำ: ค่าใช้จ่ายในการขาดการตรวจสอบตัวอย่าง
เมื่อซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนรถยนต์กำลังพัฒนาท่อร่วมไอดีที่ซับซ้อน บริษัทข้ามขั้นตอนการตรวจสอบตัวอย่างการพิมพ์ 3 มิติ และเข้าสู่การผลิตแม่พิมพ์โดยตรง เป็นผลให้ความทนทานต่อการประกอบของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจำนวนมากชุดแรกเกินมาตรฐาน 0.3 มม. ส่งผลให้การปิดผนึกส่วนต่อประสานกับเครื่องยนต์ล้มเหลว ในที่สุดสิ่งนี้นำไปสู่การเรียกคืนผลิตภัณฑ์ 500,000 รายการ และการสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงมากกว่า 8 ล้านหยวน กรณีนี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทที่สำคัญของการตรวจสอบความถูกต้องของตัวอย่างในการพัฒนาผลิตภัณฑ์
ตามสถิติอุตสาหกรรม สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เข้าสู่การผลิตโดยตรงโดยไม่มีการตรวจสอบเต็มรูปแบบ อัตราการส่งผ่านบทความแรกจะอยู่ที่ 65-70% เท่านั้น ในขณะที่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการตรวจสอบเสร็จสมบูรณ์แล้ว อัตราการส่งผ่านบทความแรกสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 92% การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติทำให้เกิดโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำสำหรับการตรวจสอบตัวอย่าง แต่วิธีการสร้างกระบวนการตรวจสอบตามมาตรฐานทางวิทยาศาสตร์ยังคงเป็นปัญหาที่หลายบริษัทต้องเผชิญ
1. วัตถุประสงค์หลักและกรอบทางเทคนิคของการตรวจสอบตัวอย่าง
เป้าหมายพื้นฐานของการตรวจสอบตัวอย่างการพิมพ์ 3 มิติคือระบุและขจัดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นก่อนการผลิตจำนวนมาก เพื่อให้มั่นใจว่าการออกแบบผลิตภัณฑ์ แผนกระบวนการ และการเลือกใช้วัสดุทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดการใช้งานจริง ระบบการตรวจสอบที่สมบูรณ์ควรมีสามมิติ ได้แก่ การตรวจสอบความถูกต้องทางเรขาคณิต การตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงาน และการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ
กรอบทางเทคนิคของกระบวนการตรวจสอบเป็นไปตามตรรกะแบบก้าวหน้าของ "การตรวจสอบการออกแบบ → การตรวจสอบกระบวนการ → การตรวจสอบผลิตภัณฑ์" การตรวจสอบการออกแบบมุ่งเน้นไปที่ "สามารถผลิตได้หรือไม่" การตรวจสอบกระบวนการมุ่งเน้นไปที่ "สามารถผลิตได้อย่างมีเสถียรภาพหรือไม่" และการตรวจสอบผลิตภัณฑ์มุ่งเน้นไปที่ "จะสามารถตอบสนองข้อกำหนดการใช้งานได้หรือไม่" แต่ละลิงค์ต้องมีตัวชี้วัดทางเทคนิคและมาตรฐานเชิงปริมาณที่ชัดเจน
ตามมาตรฐาน ISO/ASTM 52900 และเมื่อรวมกับข้อกำหนดของระบบคุณภาพ เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ IATF 16949 และ AS9100 การบินและอวกาศ การตรวจสอบตัวอย่างจำเป็นต้องสร้างห่วงโซ่การตรวจสอบย้อนกลับที่สมบูรณ์: ตั้งแต่ความตั้งใจในการออกแบบ (ความตั้งใจในการออกแบบ) ไปจนถึงผลผลิตของการผลิต (ผลผลิตจากการผลิต) ไปจนถึงประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ) โหนดการแปลงแต่ละโหนดต้องใช้ตัวบ่งชี้การตรวจสอบย้อนกลับเชิงปริมาณ
2. การตรวจสอบความแม่นยำทางเรขาคณิต: จุดทางเทคนิคของการวัดขนาด
ความแม่นยำของมิติเป็นจุดเชื่อมโยงหลักในการตรวจสอบตัวอย่าง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการประกอบและการใช้งานฟังก์ชัน เนื้อหาการตรวจสอบประกอบด้วยสามหมวดหมู่: ขนาดเชิงเส้น ความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต และความขรุขระของพื้นผิว ตามความสำคัญของการทำงานของชิ้นส่วน มิติข้อมูลสามารถแบ่งออกเป็นสามระดับ: วิกฤต หลัก และรอง และใช้วิธีการตรวจสอบที่แตกต่างกันและมาตรฐานความคลาดเคลื่อน
มาตรฐานการตรวจสอบมิติวิกฤต: สำหรับชิ้นส่วนที่มีความสำคัญเชิงฟังก์ชัน เช่น ส่วนต่อประสานการประกอบและการประสานการเคลื่อนไหว ข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้มักจะ ±0.05 มม. ถึง ±0.1 มม. ตัวอย่างเช่น สำหรับรูวางตำแหน่งของขายึดชุดแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ ข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางคือ Φ10±0.05 มม. และข้อกำหนดในการวางตำแหน่งคือ Φ0.1 มม. ต้องใช้เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) หรือเครื่องสแกนบลูเรย์ในการตรวจสอบ และความหนาแน่นของจุดตรวจวัดไม่ควรน้อยกว่า 5 จุดต่อตารางเซนติเมตร
วิธีการตรวจจับความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต: สำหรับความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต เช่น ความเรียบ ความกลม และความเป็นโคแอกเซียล จำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์วัดที่เหมาะสมตามระดับความคลาดเคลื่อน เมื่อความต้องการความเรียบคือ ≤ 0.05 มม. ขอแนะนำให้ใช้เลเซอร์ติดตามหรืออินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แสงสีขาว เมื่อข้อกำหนดความกลมคือ ≤0.02 มม. จำเป็นต้องใช้เครื่องวัดความกลมหรือ CMM ที่มีความแม่นยำสูง ข้อกำหนดความกลมของรูบ่าวาล์วของตัววาล์วไฮดรอลิกบางตัวคือ 0.008 มม. ในระหว่างการตรวจสอบ มีการใช้มิเตอร์วัดความกลมของ Taylor Hobson ในการวัด
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง