หัวโพรบ (Probe) คืออะไร วัสดุโพรบ CMM และวิธีเลือกใช้

การเลือกใช้ ประเภทวัสดุของ Styli CMM หรือ Stylus CMM ให้ตรงจุดประสงค์มากที่สุด

“เครื่อง CMM เป็นอุปกรณ์การวัดความแม่นยำที่ใช้ในกระบวนการผลิตและการควบคุมคุณภาพเพื่อตรวจสอบความถูกต้องและมิติของชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์” 

เครื่อง CMM หรือที่เราอาจรู้จักในชื่อของ เครื่องวัดขนาด 3 มิติ ซึ่งหลักการทำงานของเครื่องคือการสัมผัส เพื่อกำหนดจุดลงบนชิ้นงาน และประมวลผลระยะของจุดนึงไปอีกจุดนึง และสร้าง Dimension ของชิ้นงานออกมาเป็นรูป 3 มิติ (บางประเภทของ CMM ก็จะมีการใช้ในจุดประสงค์อื่นๆ เช่นการวัดพื้นผิว ความหยาบ ความกลม ฯลฯ)

ส่วนประกอบของเครื่อง CMM

จะต้องประกอบด้วย Probe set หรือที่เรารู้จักกันในชื่อ หัวโพรบ

ส่วนประกอบของหัวโพรบ Renishaw จะประกอบด้วย Probe Head, Probe Body, Probe Module และ Styli 

และรูปตัวอย่างที่เรานำมาคือ หัวโพรบแบบ ZEISS: ZEISS VAST XXT ที่สามารถใช้งานร่วมกับสินค้าของเรา ZEISS Spectrum

  • Probe Holder (ZEISS RDS) >>>  เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวจับโพรบ และขยับไปยังจุดที่กำหนดไว้
  • Probe Sensor (ZEISS VAST) >>> Scanning sensor เซนเซอร์ตรวจจับ จุดการสัมผัส หรือการลากต่างๆ ของเครื่อง CMM
  • Styli Extension >>> สไตลัสเสริมก้านให้ยาวขึ้น
  • Styli >>> สไตลัส ที่เราจะพูดถึงกันวันนี้

ที่เราจะมาพูดถึงกันวันนี้

การเลือกใช้วัสดุ หัว Probe Styli และประเภท Styli ให้เหมาะสมกับการใช้งาน

โดยเราต้องท้าวความถึงประเภทของสไตลัส CMM Styli ที่เราเคยพูดถึงลงในบทความ ประเภทของ Styli ประเภทของ Styli

วัสดุที่เรามักพบเจอใน Styli probe ball ที่เราเห็นกันได้ทั่วๆไป คือโพรบบอลวัสดุ Ruby หรือทับทิม และก้านจากวัสดุคาร์ไบด์ (Carbide) แต่เราทราบกันหรือเปล่า ว่าจริงๆแล้ว ประเภทวัสดุของก้าน และ ประเภทวัสดุของโพรบบอล มีอีกหลายประเภทให้เลือกกัน

ประเภทวัสดุ ของ หัว Probe Ball CMM Styli

Ruby
(หัวโพรบทับทิม)

Ruby CMM Stylus Styli

วัสดุทับทิม (Ruby) วัสดุมาตรฐานที่สามารถใช้งานได้กับการใช้งานหลายประเภท ที่ได้ถูกนำมาใช้นานนับหลายปี

Silicon Nitride
(หัวโพรบ ซิลิคอนไนไตรด์)

Silicon nitride CMM Stylus Styli

ซิลิคอนไนไตรด์ วัสดุแห่งอนาคตของเทคโนโลยี CMM วัสดุประเภทของเซรามิคชนิดที่มีความทนทานต่อรอยเทียบกับ เทียบกับวัสดุโพรบบอล ทุกประเภท… แต่การใช้งาน Silicon nitride บนพื้นผิวอลูมิเนียม การแสกนอาจทำให่ค่าลดลงไปมาก (วัสดุไม่ดึงดูดซึ่งกันและกัน)

Diamond coated
(หัวโพรบ ซิลิคอนไนไตรด์)

Silicon nitride CMM Stylus Styli

วัสดุเคลือบเพชร (Diamond Coating) ที่ทำการเคลือบไว้หนาประมาณ 0.03mm บนวัสดุโพรบบอล เซรามิค (Ceramic) และลักษณะการเคลือบเป็นการเคลือบโดยไม่มีการยึดติดเหมือนกาว นั้นทำให้วัสดุเคลือบสามารถหลุดร่อนได้ปกติ

Aluminum Oxide
(หัวโพรบอลูมิเนียมออกไซด์)

Aluminum Oxide CMM Stylus Styli

วัสดุอลูมิเนียม คือวัสดุติดอันดับ ในด้านการใช้งานคุณภาพสูงในประเภทวัสดุ เซรามิค ด้วยคุณสมบัติที่มีความแข็ง ซึ่งสามารถเทียบชั้นกับวัสดุ Zirconium oxide

Zirconium oxide
(หัวโพรบ เซอร์โคเนียม)

Zirconium oxdie CMM Stylus Styli

วัสดุเซอร์โคเนียมออกไซด์ ด้วยคุณสมบัติของวัสดุประเภทนี้ ทำให้การใช้งานเหมาะกับวัตถุพื้นผิวที่มีความหยาบ เช่นเหล็กที่ถูกหล่อมา หรือวัสดุ หล่อต่างๆ

Carbide
(หัวโพรบ คาร์ไบด์)

Carbide CMM Stylus Styli

วัสดุคาร์ไบด์ ที่มีลักษณะเฉพาะวัสดุในเรื่อง ของความแข็ง ความทนทาน และมวลปริมาตรสูง และมักนิยมใช้งาน ที่พิเศษ เช่นการ สอบเทียบมาตรฐานโพรบบอล

การเลือกประเภทวัสดุของก้าน (Stem) CMM Styli

Carbide (ก้าน คาร์ไบด์)​

Carbide Stem CMM Stylus Styli

วัสดุคาร์ไบด์ ที่มีคุณสมบัติ ป้องกันการแอ่นตัวของก้าน และสามารถใช้งานได้ทั่วๆไป ในพื้นที่อุณหภูมิสภาวะคงที่ หรือในห้อง Measuring ทั่วไป

Aluminum (ก้าน อลูมิเนียม)

Aluminum Stem CMM Stylus Styli

น้ำหนักเบา และเหมาะกับสภาวะอุ่นที่คงที่ หรือมีค่าความเปลี่ยนของอุณหภูมิจากจุดคงที่เล็กน้อย (Temperature Gradients) หรือในห้อง Measuring

Carbon Fiber
(ก้าน คาร์บอนไฟเบอร์)

Carbon Fiber CMM Stylus Styli

มีน้ำหนักที่เบา แต่แข็งแรงมาก และคุณสมบัติพิเศษในการ ควบคุมการขยายเมื่อมีอุณหภูมิเกิดขึ้น Carbon Fiber ยังสามารถใช้ตรวจสอบติดต่อกันได้ระยะที่ยาวมากขึ้น (Long Probing) ใน สภาวะอุณหภูทิ 15 – 45 °C

Ceramics (ก้าน เซรามิค)​

Ceramics CMM Stylus Styli

วัสดุแข็งแกร่ง แต่น้ำหนักเบา สามารถใช้ตรวจสอบติดต่อกันระยะยาวได้ (Long Probing) และสภาวะอุณหภูมิที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ (Temperature Gradients)

Steel (ก้าน เหล็ก)

Steel CMM Stylus Styli

ความแข็งแรงสูง และแม่นยำ ด้วยความแข็งที่ 1100 N/mm² เหมาะกับงานที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น การสอบเทียบต่างๆ

Titanium (ก้าน ไทเทเนียม)

Titanium CMM Stylus Styli

น้ำหนักเบาและมีความแข็งแกร่ง แบรนด์ itp ได้ใช้วัสดุ ไทเทนียมเป็นส่วนผสมในสินค้าหลายประเภท ในตัวของการเชื่อมต่อ หรือส่วนเสริมต่างๆ เพื่อความเสถียรภาพ และความแข็งแรงมั่นคง

Carbon Fiber Tube (ก้าน ท่อคาร์บอนไฟเบอร์)​

Carbon Fiber CMM Stylus Styli

 วัสดุที่ถูกนำมาใช้ในเทคโลยีอวกาศ ที่รองรับการตรวจสอบในสภาวะต่างๆ หรือในสภาวะอุณหภูมิ 15 – 40°C ที่วัสดุมีการควบคุมการยืดขยายของวัสดุ และให้ค่าที่มีความสเภียร ในเทคโนโลยีการวัด

การเลือกใช้ Styli CMM ในการวัด อาจต้องคำนึงถึงจุดประสงค์ของการวัดให้มากที่สุด เพราะการเลือกประเภทวัสดุ อาจเป็นจุดเปลี่ยนของงาน วัด CMM ที่คุณคาดไม่ถึง

Koffaree S.

Koffaree S.

Digital marketing and Content designer of IKKI Thailand
ตลาดอุตสาหกรรม นับเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดอันดับต้นๆของประเทศ และการเข้าใจตลาดของอุตสาหกรรม ในทัศนคติของตัวผมเอง ผมมองคำว่า User Experience หรือ ประสบการ์ณการใช้งานของผู้ใช้งาน เป็นหัวใจหลักของการเข้าถึงตลาดอุตสาหกรรม

ในทุกๆครั้ง คำถามมากมายที่ผมมักถามตัวผมเองก่อนเสมอ… สินค้าจะไปเพิ่มอะไรในโรงงาน คุณภาพการผลิตเพิ่มขึ้นไหม ระบบการทำงานจะมีการเปลี่ยนแปลงไหม ระบบการทำงานดีขึ้นไหม ผลตอบแทนที่ได้รับจากการลงทุน…
ซึ่งการตอบคำถามต่างๆเหล่านี้ อันดับแรก คือการมองเห็นศักยภาพของสินค้าของเรา หน้าที่เราจึงเป็นการที่เราจะต้องเข้าใจ ระบบการทำงานในโรงงานทั้งหมด ในสินค้าของเรา และการใช้งานของสินค้า เพื่อการมอบ User Experience ที่ยอดเยี่ยมให้กับลูกค้า