Shining 3D ปล่อยซอฟแวร์ตัวใหม่ EXScan Pro V3

Shining 3D ปล่อยซอฟแวร์ตัวใหม่ EXScan Pro V3

หลังจากได้รับข้อเสนอแนะจากผู้ใช้งาน Shining 3D ได้นำมาปรับปรุงและพัฒนาโปรแกรม จนได้เป็น EXScan Pro V3 เวอร์ชั่นใหม่ ในเวอร์ชั่นนี้ EXScan Pro ได้เพิ่งฟังก์ชั่นการทำงาน และปรับปรุงใหม่หลายส่วน เช่น Data listing,  independent post-processing module, และลิ้งค์ในการส่งต่อข้อมูลไปยังโปรแกรมออกแบบที่มีมาให้ในชุด การอัพเดทคราวนี้ไม่มีค่าใช้จ่ายเหมือนเคย

  1. เมื่อใช้งานในโหมด Fixed Scan โปรแกรมจะจดจำข้อมูลในแต่ละ shot ไว้ แล้วสามารถรวมกลุ่มได้ด้วย ข้อมูลในแต่ละ Shot สามารถกลับไปแก้ไข หรือ align ด้วยตัวเองได้

2. ปรับปรุงเครื่องมือในการแก้ไขตกแต่ง และถูกแยกออกมาเป็นชุดคำสั่งต่างหาก

เครื่องมือในการตกแต่งภาพที่สแกนมาแล้วจะถูกแยกออกมาต่างหากจากคำสั่งสแกนหลังจากรวมผิวแล้ว ซึ่งจะเพิ่มคำสั่งในการปิดรูแบบ manual เป็นการเพิ่มความสามารถของการปิดรูแบบอัตโนมัติ รวมถึงการปิดรู marker ด้วย ยังมีคำสั่งในการปรับผิวให้คมชัด หรือเรียบเนียนได้ นอกจากนี้ยังสามารถนำไฟล์ stl หรือ obj เข้ามาในโปรแกรมเพื่อตกแต่งได้โดยตรง

3. เชื่อมต่อกับโปรแกรมออกแบบโดยตรง 

การทำงานจะมีความต่อเนื่องตั้งแต่การสแกน จนถึงการเชื่อมผิว หรือการสแกนจนถึงการทำวิศวกรรมย้อนรอย เป็นสิ่งที่เป็นไปได้โดย EXScan Pro V3.2 เพิ่มปุ่ม [ Ge ] กดเพียงคั้งเดียว ข้อมูลการสแกนจะถูกส่งตรงไปยังโปรแกรม A Geomagic Essentials ซึ่งเป็นโปรแกรม 3D ที่มีความสามารถสูงทันที 

เคล็ดลับในการใช้โหมด FreeScan ในจุดที่สแกนได้ยาก

เคล็ดลับในการใช้โหมด FreeScan ในจุดที่สแกนได้ยาก

ในการสแกนวัตถุที่มีร่องลึกหรือรอยแยก เป็นการสแกนที่ท้าทายความสามารถอย่างมาก เพราะโหมด FreeScan จะใช้การจับ target แต่ในกรณีที่ target มีพื้นที่น้อยๆ เครื่องสแกนจะไม่สามารถจับพื้นผิวได้ดี และอาจจะหลุด (tracking lost) บ่อยๆ ดังตัวอย่างข้างล่าง จะเห็นว่าในส่วนที่เป็นครีบของตัวงานมีความบาง และอยู่ลึก 

จากภาพด้านล่างจะเห็นว่าเครื่องสแกนเก็บข้อมูลวัตถุได้เพียงบางส่วน ในจุดที่มีความยากลำบากในการเข้าถึง ทำให้เมื่อสแกนแล้วไฟล์สามมิตินั้นก็ไม่สามารถนำเอาไปดำเนินการต่อเช่นการทำ reverse engineering หรือการ inspection ได้

วิธีการแก้ไข เราใช้แผ่นเหล็กฉากตามรูปด้านล่าง ติด marker จำนวนด้านละ 3 ดวง ไปวางรอบๆ ชิ้นงานที่จะสแกนในตำแหน่งที่เครื่องสแกนมองเห็น 

มันจะช่วยให้เครื่องสแกนสามารถเพิ่มโอการในการจับชิ้นงานได้ดีขึ้น และสามารถเก็บข้อมูลพื้นผิวได้มากขึ้น โอกาสที่จะหลุดน้อยลงในส่วนที่จับผิวได้ยาก

งานสแกนที่ได้มีความสมบูรณ์ขึ้นมาก เมื่อสแกนเสร็จแล้วคุณสามารถลบเหล็กฉากเหล่านั้นออกไปได้โดยง่าย  

Gyroid Infill

Gyroid Infill

ในโปรแกรม FlashPrint 3.27.0 มีการเพิ่มรูปแบบของ infill มาอีก 1 แบบเรียกว่า Gyroid ซึ่งเป็นรูปแบบที่ดีมากแบบหนึ่ง

Gyroid เป็นรูปแบบตามธรรมชาติชนิด พบเห็นได้ทั่วไปเช่นปีกผีเสื้อ หรือแม้แต่ในผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ในปี 2017 นักวิจัยของ MIT พบว่าเมื่อวัสดุ Graphene ถูกปรับรูปร่างให้เหมือนกับโครงสร้าง Gyroid จะทำให้มันมีความแข็งแรงสูงขึ้นอย่างมากโดยที่ใช้เนื้อวัสดุเพียงเล็กน้อย พวกเขาค้นพบอีกว่าผลของการวิจัยนี้เกิดจากการใช้โครงสร้าง Gyroid นั่นเอง ดังนั้นการใช้วัสดุอื่นๆ เช่นพลาสติกก็จะให้ผลเช่นเดียวกัน นอกจากนี้มันยังสามารถรับแรงกระทำได้ดีจากทุกๆ ด้าน เมื่อใช้ในการพิมพ์สามมิติก็ใช้เวลาพิมพ์น้อยกว่าด้วย

ความสามารถรับแรงกดในแนวตั้งและด้านข้าง

ระยะเวลาที่ใช้ในการพิมพ์

หลักการเลือกใช้ Infill แบบต่างๆ 

  • หากชิ้นงานต้องรับแรงกดจากแนวดิ่ง ให้เลือกใช้แบบ Hexagon หรือ Triangle
  • หากชิ้นงานต้องรับแรงเฉือนหรือแรงกดจากด้านข้างให้เลือกใช้แบบ Gyroid
  • หากต้องการพิมพ์งานให้เสร็จเร็วให้เลือกใช้แบบ Gyroid หรือ Line

Update: ใน Version 3.28.0 FlashForge ได้เปลี่ยนชื่อเป็น 3D infill

คุณพ่อช่วยลูกชายที่สมองพิการให้เดินได้ด้วย 3D Printer

คุณพ่อช่วยลูกชายที่สมองพิการให้เดินได้ด้วย 3D Printer

มีเด็กกว่า 17 ล้านคนบนโลกใบนี้ได้รับผลกระทบจากโรคสมองพิการแต่กำเนิด มันเป็นสิ่งที่น่ากลัวสำหรับพ่อแม่มือใหม่ ด้วยกลัวว่าลูกของตนจะมีปัญหาจากโรคนี้ซึ่งทำให้ไม่สามารถนั่ง ยืน เดิน ใช้ชีวิตประจำวันได้อย่างปรกติ

ในการแก้ปัญหาเหล่านี้ให้เด็กสามารถเดินได้ คุณหมอจะใช้วิธีจัดกระดูก หรือใช้อุปกรณ์ช่วยเหลือซึ่งเริ่มผลิตมาตั้งแต่ช่วงปี 1950 ซึ่งจะทำเป็นรูปร่างมาตรฐาน สวมใส่ไม่พอดี ใส่แล้วไม่สบายตัว ส่วนที่ทำแบบเข้ารูปก็มีราคาแพง อีกทั้งยังใช้เวลานับเดือนในการผลิต

Orthoses on the market today are generally uncomfortable to wear and only high-end, expensive models offer a custom-fit. Custom devices can cost thousands of dollars and take weeks for patients to receive.

เมื่อ 7 ปีที่แล้ว Nik บุตรชายของ Matej คลอดก่อนกำหนด 1 เดือน และเกิดปัญหาระหว่างคลอด ทำให้สมองของ Nik ถูกทำลายบางส่วน ทำให้กลายเป็นสมองพิการ เขาไม่สามารถยืนหรือเดินได้

With Matej’s workflow, the patient’s feet are placed on a vacuum bag in the corrected position and 3D scanned.

Matej ตั้งปณิธานว่าจะช่วยให้ลูกชายของเขาเดินได้ หลังจากค้นคว้าอยู่นานหลายเดือน เขาใช้เครื่องพิมพ์สามมิติมาช่วยผลิตอุปกรณ์ในการช่วยเดิน ในที่สุด Nik ก็สามารถเดินก้าวแรกได้ด้วยตัวเอง

Nik’s orthosis is barely visible from the outside and fits inside his regular shoes.

หลังจากที่มีคนเห็นการเปลี่ยนแปลงของ Nik บรรดาผู้ปกครองต่างก็รวมตัวกันเพื่อช่วยกันปรับปรุงคุณภาพของอุปกรณ์ช่วยเหลือนั้น เพื่อให้เด็กคนอื่นๆ ได้ประโยชน์ด้วย

Custom-made orthoses for multiple patients. 3D printing offers the design freedom to create orthotics with different thicknesses in different areas to more appropriately support each unique patient.

Matej ลาออกจากงานและตั้งบริษัทชื่อ aNImaKe ตามชื่อ Nik ลูกชายของเขา ในอนาคตเขาจะขยายไยังอวัยวะอื่นๆ ในร่างกาย โดยที่เริ่มทดสอบไปแล้วก็มีอุปกรณ์ประคองแขน และตัวช่วยให้ขยับนิ้วมือได้ เพื่อให้เด็กๆ สามารถหยิบจับสิ่งของได้

อ่านรายละเอียดการทำงานของ Matej ได้ที่ https://formlabs.com/blog/father-helps-son-with-cerebral-palsy-walk-with-custom-3d-printed-orthosis

สุดยอด Solution ของการ Reverse engineering และ ออกแบบ

สุดยอด Solution ของการ Reverse engineering และ ออกแบบ

SHINING 3D and 3D Systems Partner to Release Geomagic® Essentials™

SHINING 3D ประกาศการเป็นหุ้นส่วนกับ 3D Systems ในการเปิดตัวระบบที่จะช่วยทำงานตั้งแต่การสแกนจนถึงการทำ CAD files เลยทีเดียว Geomagic® Essentials ได้เปิดตัวเมื่อเร็วๆ นี้ โดยจะจำหน่ายรวมเป็นชุดไปพร้อมกับเครื่อง 3D Scanner แบบมือถือเอนกประสงค์รุ่นล่าสุด Einscan Pro 2X/2X Plus

Geomagic Essentials เป็นโซลูชั่นสำหรับการสแกนไปจนถึงการพิมพ์ รวมไปถึงการทำ reverse engineering โดยการดึงเอาข้อมูลส่วนสำคัญของชิ้นส่วนที่สแกนมาแล้วนำไปใช้ในโปรแกรม CAD ในทันที โปรแกรม CAD ส่วนใหญ่ในปัจจุบันยังมีความสามารถจำกัดในการนำข้อมูลการสแกนไปประมวลผลต่อ แต่ Geomagic Essentials จะช่วยให้เรื่องนี้กลายเป็นเรื่องง่ายโดยการทำให้ข้อมูลจากไฟล์สแกนเข้ากันได้กับขั้นตอนการทำงานของโปรแกรม CAD ด้วยการรวมชุดของโปรแกรมและเครื่องสแกน 3D จะทำให้การออกแบบโดยใช้เครื่องสแกนมาช่วยสร้างสรรค์งานเป็นไปได้ง่ายขึ้น

สินค้าในกลุ่ม Einscan Pro 2X ช่วยให้ SHINING 3D ยังคงความเป็นผู้นำด้านสินค้าคุณภาพสูงในราคาที่เอื้อมถึงได้ และในการรวมชุดใหม่นี้จะช่วยขยายขีดความสามารถขึ้นไปอีก

เชื่อมต่อข้อมูลจากไฟล์สแกนไปเป็นข้อมูล CAD อย่างราบรื่น


Digital innovation platform Solid Edge SHINING 3D Edition

เปิดอนาคตการออกแบบอีกระดับด้วย Solid Edge SHINING 3D Edition รวมถึง reverse engineering, generative design, และ simulation ทั้งหมดนี้ในโปรแกรมเดียว ด้วยขั้นตอนที่ไม่ยุ่งยากในการทำงาน CAD

สแกนวัตถุที่ต้องการด้วย Einscan Pro 2X จากนั้นส่งข้อมูลไปยัง Geomagic Essentials.

 

 

 

สร้าง Mesh และ NURBS ด้วย Geomagic Essential.

 

 

 

นำข้อมูลที่ได้มาทำ reverse engineering ใน Solid Edge

 

 

 

 

เปรียบเทียบ 3D printing ระบบ FFF vs. SLA vs. SLS

เปรียบเทียบ 3D printing ระบบ FFF vs. SLA vs. SLS

Additive manufacturing (AM) หรือที่เรียกว่าการพิมพ์สามมิติ ช่วยประหยัดเวลา ประหยัดต้นทุน และตัดปัญหาเรื่องขอจำกัดในการผลิตในกระบวนการพัฒนาสินค้าได้ เริ่มตั้งแต่แนวคิดการออกแบบ การทำต้นแบบที่ใช้งานได้ ไปจนถึงการทำอุปกรณ์นำเจาะและจับงาน หรือแม้แต่สินค้าที่จำหน่ายแก่ผู้บริโภค การพิมพ์สามมิติสามารถนำไปใช้งานได้อย่างอเนกประสงค์

ช่วงหลายปีหลังมานี้ เครื่องพิมพ์สามมิติชนิดความละเอียดสูงเริ่มมีราคาถูกลง ใช้งานง่ายขึ้น และมีความเชื่อถือได้สูงขึ้น เครื่องพิมพ์สามมิติจึงเป็นที่แพร่หลายในกลุ่มธุรกิจมากขึ้น แต่การเลือกใช้เครื่องพิมพ์สามมิติแบบต่างๆ ก็อาจจะเป็นเรื่องปวดหัวว่าจะใช้การพิมพ์สามมิติระบบไหนดีที่เหมาะกับงานของคุณ วัสดุที่ใช้ต้องเป็นอย่างไร เครื่องที่จะใช้รวมถึงการอบรมการใช้งาน รวมถึงราคาและความคุ้มทุน บทความนี้จะเราจะนำคุณไปดูเครื่องพิมพ์สามมิติที่เป็นที่นิยมกันทั่วโลก คือแบบ Fused Filament Fabrication (FFF), stereolithography (SLA), และ selective laser sintering (SLS).

Fused Filament Fabrication (FFF)

Fused Filament Fabrication เป็นระบบที่ใช้โดยทั่วไปอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ใช้ทำงานอดิเรก การทำงานของเครื่องเป็นการให้ความร้อนกับเส้นพลาสติกแล้วฉีดออกมาเป็นเส้นเล็กๆ ทางหัวพิมพ์โดยซ้อนกันเป็นชั้นๆตามรูปร่างของชิ้นงาน

FFF สามารถพิมพ์โดยใช้วัสดุได้หลากหลาย เช่น ABS, PLA, และอื่นๆ วิธีการนี้เหมาะกับงานที่ไม่ซับซ้อนมาก ทำงานได้เร็ว ใช้ทดแทนการกัดโลหะได้เป็นอย่างดี มีต้นทุนต่ำที่สุดในบรรดาการพิมพ์สามมิติทั้งหมด

ชิ้นส่วนที่พิมพ์จากระบบ FFF มักจะมีเส้นของชั้นพลาสติกที่มองเห็นได้ และมีความละเอียดต่ำกว่าเครื่องประเภท SLA และ SLS อาจจะทำให้ไม่เหมาะกับการพิมพ์งานที่ต้องการความละเอียดสูง หรือมีรายละเอียดย่อยๆ จำนวนมาก การตกแต่งผิวงานอาจจะทำได้โดยการขัด หรือการใช้สารเคมี เครื่องพิมพ์แบบ FFF ยังสามารถใช้เส้นพลาสติกแบบละลายได้ในการทำ support ทำให้สามารถพิมพ์งานที่มีความซับซ้อนได้ นอกจากนี้ยังมีพลาสติกให้เลือกใช้หลากหลายชนิด

Stereolithography (SLA)

Stereolithography เป็นเทคโนโลยีสามมิติแบบแรกที่ถูกสร้างขึ้นในช่วงปี 1980 และปัจจุบันยังเป็นที่นิยมอย่างมาก SLA ใช้แสงเลเซอร์ในการทำให้เรซินเหลวแข็งตัวเป็นชิ้นงาน ซึ่งเรียกว่า photopolymerization

มาดูกันว่า stereolithography ทำงานอย่างไร

ผลงานจากเครื่อง SLA จะมีความละเอียดสูงสุด และความเที่ยงตรงสูง แสดงรายละเอียดเล็กๆ ได้ดี ผิวสัมผัสจะเรียบเนียนกว่าเมื่อเทียบกับระบบการพิมพ์อื่นๆ แต่ที่เป็นจุดเด่นจริงๆ คือการใช้งานได้หลากหลาย มีวัสดุเรซินที่ผลิตขึ้นมาให้มีคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และพื้นผิวที่มองเห็นได้ ให้เหมือนกับวัสดุมาตรฐานในงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไป

ผลงานจากเครื่อง SLA จะมีขอบมุมที่คม ผิวเรียบ และแทบจะไม่เห็นเส้นเลเยอร์ ภาพด้านบนแสดงให้เห็นผลงานจากเครื่อง SLA Form2 เครื่อง SLA เหมาะอย่างยิ่งกับงานที่ต้องมีรายละเอียดสูง เน้นความคลาดเคลื่อนต่ำ และมีผิวที่เรียบ ใช้ในงานอุตสาหกรรม ทันตกรรม เครื่องประดับ การทำแม่พิมพ์ และในวงการการศึกษา

Selective Laser Sintering (SLS)

Selective laser sintering เป็นระบบการพิมพ์สามมิติที่ใช้กันทั่วไปในงานอุตสาหกรรม SLS จะใช้แสงเลเซอร์กำลังสูงในการหลอมรวมผงพลาสติก ผงพลาสติกส่วนที่ไม่ถูกหลอมจะทำหน้าที่เป็น support ให้ตัวงานในระหว่างที่พิมพ์ ทำให้ไม่ต้องสร้าง support ขึ้นมาอีก ทำให้ระบบนี้เหมาะกับงานที่มีรูปร่างซับซ้อน งานที่มีโครงสร้างอยู่ภายใน งานที่มีส่วนเว้า และงานที่มีผนังบาง งานที่ผลิตจากเครื่อง SLS จะมีคุณสมบัติเทียบเท่างานที่ผลิตจากเครื่องฉีดพลาสติกในโรงงานอุตสาหกรรม

งานพิมพ์จากเครื่อง SLS จะมีผิวที่หยาบเล็กน้อย แต่แทบจะไม่เห็นเส้นเลเยอร์เลย ภาพด้านบนพิมพ์จากเครื่อง Formlabs Fuse 1 วัสดุที่ใช้กับเครื่อง SLS มักจะเป็นไนลอน ซึ่งเป็นที่นิยมในงานวิศวกรรม มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม ไนลอนมีน้ำหนักเบา แข็งแรง ให้ตัวได้ แต่มีความคงตัวต่อแรงกระแทก สารเคมี ความร้อน แสงยูวี น้ำ และฝุ่น ด้วยราคาต่อชิ้นที่ถูกมาก ผลผลิตที่สูง และวัสดุพิมพ์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป ทำให้เครื่อง SLS เป็นที่นิยมของวิศวกรในการผลิตต้นแบบ และเป็นทางเลือกแทนการฉีดพลาสติก ในจำนวนน้อยๆ หรือช่วงสั้นๆ ก่อนการผลิตจริง

เปรียบเทียบระหว่างการพิมพ์ระบบ FFF, SLA, และ SLS

ต้นทุน และความคุ้มทุน

ท้ายที่สุดคุณควรเลือกเครื่องพิมพ์ที่เหมาะสมกับธุรกิจของคุณมากที่สุด ราคาของเครื่องพิมพ์ลดลงตลอดเวลา แต่ก็มีเครื่องรุ่นใหม่ๆ ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นออกวางตลาดอยู่เสมอ เครื่องพิมพ์สามมิติทั้งสามระบบนี้สามารถหาซื้อได้ทั่วไปในราคาที่จับต้องได้

การคำนวณต้นทุนไม่ได้จบที่ราคาเครื่องเท่านั้น ค่าวัสดุพิมพ์ และค่าแรงงานก็เป็นส่วนสำคัญของต้นทุนต่อชิ้นเช่นกัน ตารางต่อไปนี้เป็นแยกรายละเอียดตามเทคโนโลยีของเครื่องพิมพ์

มินิรีวิว Flashforge Creator 3 + eSun ePA-Carbon Fiber

มินิรีวิว Flashforge Creator 3 + eSun ePA-Carbon Fiber

Carbon Fiber เป็นวัสดุในฝันของผู้ใช้ 3D printer หลายๆ คน เพราะมันช่วยให้งานที่พิมพ์ออกมามีความแข็งแรงขึ้น สำหรับผู้ที่ยังไม่รู้ว่า Carbon Fiber เป็นอย่างไร เราลองมาดูกัน

เส้น Carbon Fiber คืออะไร?

ก่อนอื่นต้องไม่สับสนระหว่างเส้น Carbon Fiber Filament กับ Carbon Fiber ที่ใช้ทำรถแข่ง จักรยานราคาแพง หรือยานอวกาศ ซึ่งเป็น Carbon Fiber ชนิดเส้นยาวถักทอเป็นผืนใหญ่ เคลือบด้วยอีพ๊อกซี่เป็นชั้น ๆ

ส่วน Carbon Fiber Filament จะเป็นการนำ Carbon Fiber ใยสั้นผสมลงในพลาสติกฐาน เช่น PolyCarbonate, ABS, PLA, Nylon, PETG เป็นต้น ซึ่งลักษณะของ Carbon Fiber จะแข็ง แต่เปราะมาก ดังนั้นการนำไปผสมกับพลาสติกฐานมักจะผสมกับพลาสติกที่มีความเหนียว เช่น Nylon หรือ PETG เพื่อชดเชยลักษณะด้อยของ Carbon Fiber เอง

คุณสมบัติเด่นๆ ของเส้น Carbon Fiber คือ ขณะพิมพ์ไม่มีกลิ่น ผิวด้าน ความแข็งแรงทนทานสูง ทนต่อการเสียดสี และสึกหรอ ทนความร้อนสูงถึง 120°C อัตราการหดตัว และบิดตัวต่ำ และติดไฟยาก

FlashForge Creator 3

เป็นเครื่องที่สามารถพิมพ์เส้นชนิด Carbon Fiber ได้ เนื่องจากหัวพิมพ์เป็นโลหะ Stainless Steel ชุบแข็ง ซึ่งจะทนการกัดกร่อนของ Carbon Fiber ได้ดี เพราะ Carbon Fiber สามารถกัดกร่อนหัวพิมพ์ชนิดทองเหลืองให้พังได้อย่างรวดเร็ว อาจจะไม่ถึงครึ่งม้วนเสียด้วยซ้ำ

นอกจากนี้หัวพิมพ์ยังทำความร้อนได้ถึง 300 องศา ทำให้พิมพ์พลาสติกวิศวกรรมได้อีกหลายชนิด

eSun ePA-CF เส้น Polyamine-Carbon Fiber

Polyamine (PA) หรือชื่อในทางการค้าว่า Nylon เส้น  ePA-CF ของ eSun มี Carbon Fiber ผสมอยู่ถึง 20% ราคาไม่แพง ประมาณ 50-60 USD ในขณะที่บางยี่ห้อราคาสูงถึง 250 USD

มาลองพิมพ์กันเลยดีกว่า

เราเลือกบันไดจักรยานมาเป็นหนูทดลอง


ตั้งอุณหภูมิการพิมพ์อยู่ที่ 250°C และที่แท่นพิมพ์ 80°C ใช้เวลาพิมพ์ประมาณ 7 ชั่วโมง

จะสังเกตได้ว่าจะมีเส้นใยเยิ้มออกมามาก ซึ่งเป็นลักษณะที่ปรกติของเส้น Carbon Fiber ส่วนที่พื้นจะไม่มีการเด้งงอ หรือหลุดจากฐานเลยแม้แต่น้อย

เมื่อพิมพ์เสร็จแล้วก็ถึงตอนแกะ support การแกะก็ไม่ได้ยากนัก แต่มันจะเหนียวๆ หน่อย สามารถใช้คีมช่วย ในส่วนที่เป็นเศษเล็กๆ ก็ใช้มีดคัตเตอร์ปาดออกได้ไม่ยากนัก

ในส่วนของ overhang เครื่อง FlashForge Creator 3 ทำได้ดี ทีเดียว

เทคนิคการพิมพ์ด้วยเส้น Carbon Fiber

เป็นโบนัสสำหรับคนที่ทนอ่านมาถึงตรงนี้ การพิมพ์ด้วยเส้น Carbon Fiber ไม่ง่าย และไม่ยากจนเกินไป เรามีเคล็ดลับในการพิมพ์ให้สำเร็จดังนี้

  • อย่างที่บอกไว้ข้างต้น หัวพิมพ์ควรจะต้องเป็นโลหะแข็ง เช่นสเตนเลส เพื่อให้ทนต่อการสึกกร่อนจาก Carbon Fiber ซึ่งมีความรุนแรงมาก (ซ้ายทองเหลือง-ขวาสเตนเลสสตีล)
  • ลดค่า retraction ลง เนื่องจากการดึงเส้นกลับไปมามากๆ จะทำให้เกิดการสะสมของ Carbon Fiber ซึ่งไม่ละลายในความร้อน ภายในหัวพิมพ์ทำให้เกิดการอุดตันได้ง่าย
  • พิมพ์ให้ช้าลงประมาณ 20%-50% เพื่อช่วยให้ Carbon Fiber ที่อาจจะติดอยู่ในหัวพิมพ์หลุดออกไปได้ง่ายขึ้น ลดการอุดตันของหัวพิมพ์
  • ใช้หัวพิมพ์ที่ใหญ่ขึ้น จะช่วยลดโอกาสอุดตัน
  • เส้นพลาสติกจะค่อนข้างเปราะ หักง่ายเมื่อเกิดการงอ หรือมีการหักเลี้ยวในองศาที่แคบๆ แนะนำให้ใช้ท่อนำเส้นพลาสติกเพื่อลดโอกาสเส้นหัก
  • การเก็บเส้น Nylon-Carbon Fiber ควรเก็บในถุงซิป และใส่สารดูดความชื้นไว้ด้วย เนื่องจาก Nylon ดูดความชื้นได้ดีมาก หากเส้นชื้นไปแล้ว (สังเกตจากเวลาพิมพ์จะมีเสียงน้ำเดือด เปาะแปะ ๆ) ให้นำไปอบในเตาอบที่อุณหภูมิประมาณ 80°C ประมาณ 4-6 ชั่วโมง

หลังจากปรับค่าการพิมพ์เล็กน้อย แล้วลองพิมพ์ใหม่อีกครั้งผลก็เป็นดังในภาพครับ หวังว่าคงได้ความรู้เล็กๆ น้อยๆ กลับไปบ้างนะครับ แล้วพบกันใหม่

ทำความรู้จักเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLS

ทำความรู้จักเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLS

การพิมพ์สามมิติแบบ Selective Laser Sintering (SLS) เป็นการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ หรือ additive manufacturing (AM) ซึ่งจะใช้แสงเลเซอร์ในการเผาผนึกผงพลาสติกให้เป็นก้อนแข็งตามรูปแบบไฟล์สามมิติที่เขียนขึ้นมา SLS เป็นระบบที่วิศวกรนิยมใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์มานานนับสิบปีแล้ว ด้วยต้นทุนที่ต่ำ ผลิตได้มาก และใช้วัสดุที่ช่วยให้ระบบนี้สามารถผลิตได้ตั้งแต่ต้นแบบที่ใช้งานได้ จนถึงการผลิตจำนวนน้อยๆ หรือผลิตสินค้าในช่วงรอยต่อก่อนการผลิตจำนวนมาก

ด้วยปัจจัยที่ทันสมัยของตัวเครื่อง ซอฟแวร์ และวัสดุพิมพ์ในปัจจุบัน ทำให้เครื่องพิมพ์ระบบ SLS สามารถเข้าถึงการผลิตในทุกกลุ่มธุรกิจ ทำให้หลายๆ บริษัทสามารถใช้เครื่องพิมพ์ระบบนี้ได้ง่ายกว่าเดิมที่กระจุกตัวอยู่แค่บริษัทหรือโรงงานขนาดใหญ่เท่านั้น

ในบทความนี้จะครอบคลุมถึงระบบการทำงานของ SLS รูปแบบต่างๆ วัสดุพิมพ์ และการเลือกงานที่เหมาะจะใช้ SLS มากกว่าเครื่องพิมพ์สามมิติระบบอื่น รวมถึงการผลิตแบบดั้งเดิม

จุดเริ่มต้นของระบบ SLS

Selective Laser Sintering (SLS) เป็นเทคนิคการพิมพ์แบบแรกๆ ของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 โดย Dr. Carl Deckard และ Dr. Joe Beaman แห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัส วิธีการของพวกเขาตอนนั้นตั้งใจจะจะทำงานกับวัสดุหลากหลายเช่นพลาสติก โลหะ แก้ว เซรามิก และวัสดุผสมต่างๆ ปัจจุบันเทคโนโลยีเหล่านี้ได้ถูกแบ่งแยกเป็นกลุ่มต่างๆ โดยเรียกรวมเป็นการหลอมผงวัสดุบนแท่นพิมพ์-การให้ความร้อนหลอมเหลวผงวัสดุเฉพาะจุดที่ต้องการ

การหลอมผงวัสดุบนแท่นพิมพ์ที่เป็นที่นิยมจะมีสองกลุ่มใหญ่ๆ คือกลุ่มที่ใช้พลาสติกเป็นวัสดุพิมพ์ จะเรียกว่า SLS และพวกที่ใช้ผงโละเป็นวัสดุพิมพ์ซึ่งจะเรียกว่า direct metal laser sintering (DMLS) or selective laser melting (SLM) ก่อนหน้านี้เครื่องพิมพ์ทั้งสองกลุ่มจะมีราคาสูงมาก และขั้นตอนการทำงานที่ยุ่งยาก จำกัดการทำงานอยู่กับการผลิตชิ้นส่วนที่ราคาแพงและจำนวนน้อยๆ เช่นชิ้นส่วนยานอวกาศ หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์

เครื่องระบบนี้มีการพัฒนาเพิ่มขึ้นอย่างมากในปัจจบัน มันกำลังตามเครื่องพิมพ์ระบบอื่นเช่น stereolithography (SLA) และ fused filament fabrication (FFF) เพื่อให้เกิดการใช้งานอย่างแพร่หลาย เข้าถึงได้ง่าย และกระทัดรัดมากขึ้น

SLS ทำงานอย่างไร

เครื่องพิมพ์สามมิติแบบ SLS ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการหลอมละลายผงพลาสติกที่มีความละเอียดมาก

ขั้นตอนการพิมพ์

  1. ผงพลาสติกถูกแผ่ไปบนแท่นพิมพ์เป็นชั้นบางๆ
  2. เครื่องพิมพ์จะอุ่นผงพลาสติกให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของพลาสติกเพียงเล็กน้อย นี่จะช่วยให้เลเซอร์ใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้นในการหลอมละลายผงพลาสติกในตำแหน่งที่ต้องการเพื่อให้แข็งตัว
  3. แสงเลเซอร์จะยิงเป็นรูปภาพตัดขวางของโมเดลไปที่ผงพลาสติก ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นจนถึงจุดหลอมเหลว ละลายผงพลาสติกเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นชิ้นส่วนของโมเดล ผงพลาสติกที่ไม่ถูกหลอมเหลวจะทำหน้าที่เป็นตัวรองรับส่วนอื่นๆ ของโมเดลไปในตัว ทำให้ไม่ต้องสร้างเสารองรับเพิ่มอีก
  4. จากนั้นแท่นพิมพ์จะขยับต่ำลงไป 1 ชั้น โดยทั่วไปจะมีระยะ 50 ถึง 200 ไมครอน ใบปาดจะเกลี่ยผงพลาสติกชั้นต่อไปทับบนชั้นที่พิมพ์เสร็จไปก่อนหน้า แล้วแสงเลเซอร์ก็จะยิงแสงไปหลอมละลายผงพลาสติกให้เป็นเนื้อเดียวกันกับชั้นล่าง
  5. กระบวนการจะดำเนินซ้ำไปอย่างนี้จนเสร็จสิ้น และต้องรอให้ผงพลาสติกเย็นตัวลงก่อนภายในเครื่องพิมพ์
  6. เมื่อเย็นแล้ว จะนำถังบรรจุโมเดลและผงพลาสติกไปแยกส่วน ทำความสะอาดผงที่เกินมา

SLS ใช้การยิงแสงเลเซอร์เพื่อหลอมละลายผงพลาสติกเพื่อขึ้นรูปวัตถุสามมิติ

การตกแต่งงานพิมพ์และขั้นตอนหลังจากการพิมพ์

ขั้นตอนหลังจากพิมพ์เสร็จแล้วใช้เวลาและแรงงานไม่มากนัก ทำให้เกิดความเสถียรของงานในกรณีที่พิมพ์เป็นจำนวนมาก

เมื่อการพิมพ์เสร็จสิ้นลงชิ้นงานจะถูกนำออกจากเครื่องพิมพ์ แยกออกจากภาชนะบรรจุผงพลาสติก ล้างผงส่วนที่ยังติดกับชิ้นงานออกไป ซึ่งโดยทั่วไปจะทำเสร็จในจุดเดียวโดยใช้ลมเป่า หรือเครื่องยิงทราย

ชิ้นงานที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์ SLS จะมีผิวที่ค่อนข้างหยาบ พอๆ กับกระดาษทรายความละเอียดปานกลาง วัสดุไนลอนสามารถทำงานต่อหลังจากพิมพ์เสร็จได้หลายอย่างเช่น การขัด ย้อม ลงสี เคลือบสี เคลือบโลหะ เชื่อมประกอบ และเคลือบกำมะหยี่

การนำผงพลาสติกกลับมาใช้ใหม่

ผงพลาสติกส่วนที่ไม่ได้ถูกใช้งานจะถูกนำไปกรองเพื่อนำเศษชิ้นใหญ่ๆ ออกไปแล้วนำกลับไปใช้ใหม่ได้ แต่คุณสมบัติจะด้อยลง จึงควรผสมผงพลาสติกใหม่เข้าไปเมื่อใช้งานไปได้สักระยะ การที่มันสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ทำให้ระบบ SLS เป็นระบบการผลิตที่ทำให้เกิดการสูญเสียน้อยที่สุดระบบหนึ่ง

SLS แบบต่างๆ

เครื่องพิมพ์ระบบ SLS ทุกเครื่องจะมีโครงสร้างเดียวกันกับที่อธิบายไปแล้วข้างต้น ความแตกต่างหลักจะอยู่ที่ชนิดของเลเซอร์ และขนาดที่พิมพ์ได้ แต่ละเครื่องจะมีระบบควบคุมอุณหภูมิ การเกลี่ยผงวัสดุ และการสร้างเลเยอร์ที่ต่างกัน

SLS จะมีการควบคุมที่แม่นยำและเที่ยงตรงอย่างสูง อุณหภูมิของผงวัสดุในส่วนของชิ้นงาน (ที่ยังพิมพ์ไม่เสร็จ) จะถูกควบคุมไว้ให้ไม่เกิน 2 °C ในระหว่างขั้นตอนการให้ความร้อนล่วงหน้า การขึ้นรูป และการจัดเก็บก่อนการนำออกมาจากเครื่อง เพื่อป้องการบิดตัว ลดแรงเค้น และการเสียรูปจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

SLS ระดับอุตสาหกรรม

เครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรมถูกใช้ในการผลิตสินค้าที่หลากหลายตั้งแต่อะไหล่สำหรับโรงงานผลิตรถบรรทุกระดับโลก จนถึงชิ้นส่วนสั่งทำสำหรับเสื้อผ้า เครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่ที่สุดสามารถพิมพ์ได้ถึงขนาด 1 เมตรเลยทีเดียว

เครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรมอาจจะใช้หัวเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์กำลังสูงหัวเดียว หรือหลายหัวก็ได้ ยิ่งขนาดพิมพ์ที่ใหญ่ขึ้น ระบบต่างๆ ก็จะมีความสลับซับซ้อนมากขึ้นตาม เครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรม ต้องการสภาพแวดล้อมในการพิมพ์ที่อยู่ในสภาวะเฉื่อย โดยใช้ก๊าซเฉื่อยเช่นไนโตรเจน หรือก๊าซชนิดอื่นเพื่อป้องกันวัสดุเกิดการทำปฎิกิริยากับอ็อกซิเจน และเสื่อมสภาพลง ดังนั้นเครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรมจึงต้องมีระบบจัดการก๊าซที่เหมาะสม รวมทั้งการใช้กำลังไฟฟ้าอย่างมากอีกด้วย แม้แต่เครื่องที่เล็กที่สุดของเครื่องพิมพ์ SLS ระดับอุตสาหกรรมก็ต้องการพื้นที่วางเครื่อง 10 ตารางเมตรเป็นอย่างน้อย

SLS แบบตั้งโต๊ะ

SLS แบบตั้งโต๊ะสามารถพิมพ์งานได้คุณภาพเทียบเท่าเครื่องระดับอุตสาหกรรม ในขนาดที่กระทัดรัดกว่าและจัดการได้ง่ายกว่า

SLS แบบตั้งโต๊ะไม่จำเป็นต้องมีระบบพื้นฐานพิเศษใดๆ และสามารถตั้งอยู่บนโต๊ะทำงานได้เลย

SLS แบบตั้งโต๊ะใช้เลเซอร์แบบไดโอด หรือแบบไฟเบอร์ แทนการใช้เลเซอร์แบบ CO2 เนื่องจากให้คุณภาพแสงเทียบเท่ากันแต่ต้นทุนถูกกว่า

ด้วยขนาดที่เล็กกว่าจึงใช้พลังงานในการทำความร้อนน้อยกว่า และด้วยการที่ใช้เวลาในการยิงแสงน้อยกว่าจึงไม่จำเป็นต้องใช้ก๊าซเฉื่อย และอุปกรณ์พิเศษในการควบคุมก๊าซใดๆ โดยภาพรวมการใช้พลังงานน้อยทำให้สามารถใช้ไฟฟ้าที่มีอยู่ในบ้านได้เลย

SLS แบบตั้งโต๊ะจะพิมพ์งานได้เล็กกว่า และช้ากว่าเล็กน้อย เมื่อเทียบกับเครื่องพิมพ์ขนาดเล็กที่สุดของเครื่องระดับอุตสาหกรรม แต่ก็จะได้เปรียบเรื่องพื้นที่ตั้งเครื่องที่น้อยกว่า และต้นทุนที่ถูกกว่า

การเปรียบเทียบเครื่องพิมพ์ SLS

เปรียบเทียบจากเครื่อง Formlabs Fuse 1 แบบตั้งโต๊ะ กับเครื่อง SLS ระดับอุตสาหกรรมของ EOS และ 3D Systems

Nylon: วัสดุสำหรับต้นแบบและผลิตภัณฑ์

วัสดุหลักที่ใช้ในเครื่อง SLS คือ nylon เป็นพลาสติกวิศวกรรมที่นิยมใช้อย่างแพร่หลายเนื่องด้วยน้ำหนักที่เบา แข็งแรง ยืดหยุ่นได้ มีความคงตัวต่อแรงแรงกระทำ สารเคมี อุณหภูมิ แสงยูวี น้ำ และความสกปรก

Nylon เป็นวัสดุในอุดมคติในการผลิตสินค้าต่างๆ ตั้งแต่งานวิศวกรรม สินค้าอุปโภค จนถึงผลิตภัณฑ์ด้านดูแลสุขภาพ

Nylon เป็นเทอร์โมพลาสติกที่สังเคราะห์ขึ้น เป็นพลาสติกในตระกูลโพลีอามายด์ มีสองชนิดที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ SLS คือ Nylon 11 and 12, หรือ PA11 and PA12

PA เป็นตัวย่อของ Polyamind และตัวเลขหมายถึงจำนวนอะตอมของคาร์บอนในวัสดุนั้น ทั้งคู่มีคุณสมบัติเหมือนกัน PA11 จะมีความยืดหยุ่น และทนแรงกระทำได้ดีกว่าเล็กน้อย ในขณะที่ PA12 แข็งแรงกว่า ทนการเสียดสีได้ดีกว่า และมีความเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อในร่างการ

คุณสมบัติของ Nylon ที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ SLS

Nylon 11 และ 12 เป็นผงวัสดุเดี่ยว แต่เครื่องพิมพ์ SLS สามารถพิมพ์ 2 วัสดุได้ เช่นผงที่มีการเคลือบ หรือผงที่ผสมสารอื่น Nylon ที่ผสมด้วย aluminide หรือคาร์บอน หรือแก้ว ถูกพัฒนามาเพื่อให้เกิดคุณสมบัติด้านความแข็งแรง ความแกร่ง หรือความยืดหยุ่น การใช้สองวัสดุผสมนี้ วัสดุที่มีค่า Glass transition ที่ต่ำกว่าจะหลอมเหลวและเชื่อมวัสดุทั้งสองเข้าด้วยกัน

ทำไมจึงควรใช้ SLS?

วิศวกรจะเลือกใช้ SLS เมื่อต้องการอิสระในการออกแบบ ผลผลิตจำนวนมาก ราคาต้นทุนต่อหน่วยต่ำ และมีอัตราการพิมพ์สำเร็จสูง

อิสระในการออกแบบ

ระบบการพิมพ์สามมิติส่วนใหญ่เช่น stereolithography SLA หรือ fused filament fabrication FFF ต้องมีการสร้าง support  เพื่อรองรับส่วนที่ยื่นไปในอากาศ หรือ overhang

SLS ไม่ต้องการโครงสร้าง support เนื่องจากผงพลาสติกรอบๆ ชิ้นงานที่ไม่ถูกแสงเลเซอร์จะทำหน้าที่เป็น support ไปในตัว SLS ช่วยให้พิมพ์งานที่ก่อนหน้านี้แทบเป็นไปไม่ได้ที่จะพิมพ์ขึ้นมาเช่น ชิ้นส่วนที่เกี่ยวติดกัน หรือชิ้นส่วนที่ขยับได้ หรืองานออกแบบที่มีความซับซ้อนมากๆ

เฝือกมือที่ออกแบบเป็นรูปร่างซับซ้อนเพื่อลดน้ำหนักของตัวมัน

ปกติแล้ววิศวกรจะออกแบบโดยคิดถึงการกระบวนการผลิตในขั้นสุดท้ายไว้ล่วงหน้า หรือที่เรียกว่า design for manufacturing (DFM) เมื่อเครื่องพิมพ์สามมิติถูกใช้เพียงเพื่อสร้างต้นแบบเท่านั้น การออกแบบจึงถูกจำกัดด้วยวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

แต่เมื่อมีเครื่องพิมพ์แบบ SLS เริ่มจับต้องได้ และมีการใช้งานที่หลากหลายขึ้น จึงเป็นสิ่งที่จะปลดปล่อยข้อจำกัดในการออกแบบของวิศวกร SLS มีความสามารถที่จะพิมพ์งานที่มีความซับซ้อนมากๆ ได้ในการพิมพ์ครั้งเดียว ซึ่งโดยปรกติจะต้องผลิตเป็นจำนวนหลายชิ้นมาประกอบกัน ทำให้ลดจุดอ่อนในงาน และลดเวลาการประกอบได้มาก

SLS สามารถช่วยให้การออกแบบ generative design เป็นไปได้อย่างเต็มความสามารถ ด้วยโครงสร้างที่เบา มีความซับซ้อนของโครงสร้าง รูปร่างของชิ้นงาน ซึ่งไม่สามารถผลิตได้ด้วยกรรมวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

ผลผลิต และอัตราการผลิตต่อเนื่องที่สูงขึ้น

SLS เป็นระบบการพิมพ์สามมิติที่เร็วที่สุดสำหรับชิ้นส่วนที่สามารถนำไปใช้ได้จริง ต้นแบบที่ทนทาน และผลิตภัณฑ์สำหรับลูกค้า แสงเลเซอร์ที่ใช้ในการพิมพ์มีความเร็วสูง ความแม่นยำสูงกว่าเครื่องพิมพ์แบบเส้นพลาสติกอย่างมาก

การพิมพ์ชิ้นงานจำนวนมากในคราวเดียวสามารถวางให้ชิดเกือบติดกันได้ ผู้ใช้งานสามารถกำหนดตำแหน่งของแต่ละชิ้นได้ในซอฟแวร์เพื่อให้พิมพ์ได้เต็มพื้นที่ และเหลือช่องว่างน้อยที่สุดได้

SLS ยอมให้วางชิ้นงานในห้องพิมพ์ให้ชิดกันเพื่อพิมพ์งานจำนวนมากในครั้งเดียวเพื่อลดเวลาการทำงาน

ผู้ใช้งานสามารถเพิ่มชิ้นงานในระหว่างที่เครื่องกำลังพิมพ์อยู่ได้ ช่วยให้เพิ่มโอกาสได้งานที่ถูกแก้ไขในนาทีสุดท้าย หรือเพิ่มชิ้นส่วนต่อเนื่องลงไป

วัสดุที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคงทนยาวนาน

หัวใจสำคัญของการพิมพ์ SLS ให้ใช้งานได้และทนทานคือตัววัสดุ Nylon เป็นวัสดุที่ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นพลาสติกที่มีคุณภาพสูง การใช้เลเซอร์หลอมละลายผงไนลอนทำให้ได้เนื้องานเต็มเกือบ 100% ใกล้เคียงกับการขึ้นรูปด้วยวิธีการฉีดพลาสติด (Injection moulding)

ฝาครอบสว่านพิมพ์ด้วย Nylon PA 12 สามารถทำการแต่งผิวเพื่อให้มีความเรียบ และดูมีราคา

Nylon เป็นวัสดุที่ดีมากที่ใช้ทดแทนพลาสติกในกระบวนการฉีดพลาสติก มันสามารถทำจุดหมุน บานพับที่ขยับได้ การประกบล็อก หรือข้อต่อเชิงกลแบบต่างๆ ไนลอนสามารถผลิตงานที่มีความคงทนที่ยาวนานกว่าการขึ้นรูปสามมิติด้วยระบบอื่นมาก

ราคาต้นทุนต่อชิ้นต่ำ

การคำนวณต้นทุนต่อชิ้นจะมี 3 องค์ประกอบคือ ความเป็นเจ้าของเครื่องมือ วัสดุ และแรงงาน

  • ความเป็นเจ้าของเครื่องมือ จำนวนชิ้นงานที่ผลิตได้มากกว่าตลอดอายุการใช้งานของมันจะมีผลให้ต้นทุนต่อหน่วยยิ่งลดลง และยิ่งทำให้คืนทุนได้เร็วขึ้น ความเร็วในการกวาดแสงเลเซอร์ การวางชิ้นงานที่ชิดกันมากๆ ได้ และขั้นตอนง่ายๆ การทำงานหลังจากการพิมพ์ทำให้ SLS มีผลผลิตที่สูงที่สุดเมื่อเทียบกับการพิมพ์สามมิติแบบอื่นๆ
  • วัสดุ ในขนณะที่เครื่องพิมพ์สามมิติส่วนใหญ่จะใช้วัสดุเฉพาะของตนเอง ไนลอนเป็นพลาสติกทั่วไปที่มีการผลิตจำนวนมากสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนั้นมันจึงราคาถูกมาก นอกจากนี้ในการพิมพ์ยังไม่ต้องใช้ support และผงไนลอนก็สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทำให้เกิดความสูญเสียน้อยที่สุด
  • แรงงาน จุดด้อยของการพิมพ์สามมิติระบบอื่นคือแรงงานที่ต้องใช้ภายหลังจากการพิมพ์ชิ้นงานเสร็จแล้ว ซึ่งมีขั้นตอนและใช้เวลามาก ทำให้ต้นทุนส่วนนี้ค่อนข้างสูง ส่วน SLS มีขั้นตอนง่ายๆ หลังจากพิมพ์เสร็จแล้ว

ลดขั้นตอนการพัฒนาสินค้า

SLS ช่วยให้วิศวกรทำต้นแบบงานในช่วงการออกแบบ จากนั้นก็ใช้เครื่องพิมพ์ และวัสดุเดิมเพื่อผลิตสินค้าสำหรับผู้บริโภคได้เลย SLS ไม่ต้องการอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องจักรราคาแพงที่ใช้เวลาเตรียมนานเหมือนการผลิตแบบดั้งเดิม การพัฒนาผลิตภัณฑ์สามารถเสร็จสิ้นได้ภายในเวลาไม่กี่วันเท่านั้น ทำให้ลดเวลาการพัฒนาสินค้าลงไปได้มาก

ด้วยเหตุผลต่างๆ ดังที่กล่าวมา เครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLS จึงสามารถเป็นอีกทางเลือกหนึ่งของการใช้เครื่องฉีดพลาสติกเพื่อผลิตสินค้า เพราะมันประหยัดกว่ามากในกรณีที่ผลิตจำนวนไม่มาก หรือระยะสั้นๆ

พบกับเครื่อง Fuse 1

เครื่อง SLS ถูกจำกัดการใช้งานด้วยราคาของตัวเครื่องที่สูงกว่า $200,000 แต่ด้วยเครื่อง Fuse 1 ทำให้ธุรกิจจำนวนมากเข้าถึงการใช้งานเครื่องพิมพ์ SLS ได้ง่ายขึ้น

ใหม่! Form 3 และ Form 3L

ใหม่! Form 3 และ Form 3L

Formlabs นำเสนอเครื่องพิมพ์ Form 3 และ Form 3L ที่ใช้ระบบแรงดึงต่ำ (LFS™)

Formlabs ผู้นำวงการเครื่องพิมพ์ระบบ SLA ได้เปิดตัวเครื่องพิมพ์ 2 รุ่นที่จะปฏิวัติงานพิมพ์ระดับอุตสาหกรรม โดยมี Form 3 เครื่องพิมพ์มืออาชีพแบบตั้งโต๊ะรุ่นล่าสุด และ Form 3L เครื่องพิมพ์ระบบ SLA ขนาดใหญ่ในราคาที่คุณเอื้อมถึง

ทั้งสองรุ่นจะมาพร้อมเทคนิคการพิมพ์แบบแรงดึงต่ำ (Low Force Stereolithography-LFS™) ซึ่งจะช่วยให้งานพิมพ์มีคุณภาพสูงมาก ใช้ support น้อยลง และมีแท่นพิมพ์ที่สนับสนุนเรซิ่นที่หลากหลายมากขึ้น

ซอฟแวร์รุ่นใหม่ช่วยให้ส่งไฟล์ไปพิมพ์จากระยะไกล และยังสามารถจัดลำดับคิวงานที่จะพิมพ์ได้ด้วย ช่วยให้การทำงานเป็นทีมมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดระยะเวลาที่ต้องหยุดเครื่อง ทำให้ทำงานได้จำนวนมากขึ้น และต่อเนื่อง นอกจากนั้นยังปรับปรุงระบบตรวจสอบ และแจ้งเตือนต่างๆ การออกแบบเครื่องที่ผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ต่างๆ ได้เอง และระบบ LFS ที่ช่วยให้พิมพ์งานที่ใหญ่ขึ้นถึง 5 เท่าในรุ่น Form 3L

ระบบ LFS เป็นอย่างไรกันแน่

Form 3 และ Form 3L ถูกพัฒนาและออกแบบใหม่ทั้งหมดเพื่อให้ลดแรงดึงในขณะพิมพ์ลงไปอย่างมาก ระบบ LFS จะใช้ถาดพิมพ์แบบอ่อนตัวได้ และระบบยิงแสงแนวเดียวที่ให้ความเที่ยงตรง และแม่นยำสูงมาก การมีแรงดึงต่ำทำให้ช่วยให้ใช้ support ที่เล็กลง แกะออกได้ง่าย นอกจากนี้ระบบ LFS ยังเปิดโอกาสให้การพัฒนาวัสดุพิมพ์และวิธีการผลิตต่างๆ ในอนาคตเป็นไปได้เร็วขึ้น

ระบบกลไกแสงภายในเครื่อง Form 3 และ Form 3L ถูกออกแบบใหม่ทั้งหมดโดยแหล่งกำเนิดแสง (Light Processing Unit-LPU) ซึ่งประกอบด้วยเลนส์ และกระจกสะท้อนแสงช่วยให้การยิงแสงมีความแม่นยำสูง การทำงานจะเริ่มจากแหล่งกำเนิดแสงจะยิงแสงเลเซอร์ไปยัง Galvanometer ในแนวแกน Y จากนั้นจะผ่าน Spatial Filter เพื่อให้จุดแสงมีความคมชัดมากขึ้นแล้วไปสะท้อนกับกระจกเงา และกระจกเงารูปพาราโบลา ทำให้แสงตั้งฉากกับชิ้นงานที่พิมพ์อยู่เสมอ

มาตรฐานใหม่ของเครื่องพิมพ์ 3D ระดับอุตสาหกรรม

เมื่อมีปัญหาใดๆ เกิดขึ้นกับเครื่องพิมพ์ ระบบที่ถูกออกแบบมาให้บำรุงรักษาได้ง่าย จะมีการแจ้งเตือน โดยผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ได้เอง เช่นชุดกำเนิดแสง ถาดเรซิ่น ลูกปืน หน้าต่างรับแสง โดยไม่ต้องส่งเครื่องกลับไปที่ศูนย์ ระบบการตรวจสอบตัวเองของเครื่องช่วยให้คุณมั่นใจได้

การออกแบบเครื่องให้ใช้งานได้ง่าย มีตัวช่วยเช่นซอฟแวร์ การทำงานผ่าน cloud จอภาพระบบสัมผัส ทำให้ใครๆ ก็ใช้งานเครื่องนี้ได้โดยไม่จำเป็นต้องผ่านการอบรมเป็นพิเศษ

ซอฟแวร์รุ่นล่าสุดซึ่งฟรี และมีความสามารถสูงช่วยให้การทำงานง่ายขึ้น สั่งพิมพ์จากระยะไกลได้ จัดคิวงานได้ และสามารถจัดการ และอนุมัติการพิมพ์ผ่าน Dashboard ได้ด้วย

ระบบที่สร้างเพื่อพิมพ์งานใหญ่ๆ

ระบบ LFS ระบบ LPU และระบบยิงแสงระนาบเดี่ยว ผสานกันเพื่อให้สามารถพิมพ์งานที่ใหญ่ขึ้น Form 3L เป็นเครื่องแรกที่ใช้ระบบเหล่านี้เพื่อการผลิตงานขนาดใหญ่ โดยมี ชุดกำเนิดแสงถึงสองชุดทำงานร่วมกันอย่างกลมกลืน

นับเป็นครั้งแรกที่คุณจะสามารถผลิตงานขนาดใหญ่ได้ภายในหน่วยงานของคุณเอง ด้วยต้นทุนที่ต่ำ และรวดเร็ว ส่วนการผลิตจำนวนมาก Form 3L สามารถพิมพ์งานจำนวนมากในครั้งเดียว เช่นงานเครื่องประดับสามารถพิมพ์แหวน 150 วงในถาดเดียว หรือแล็บทันตกรรมสามารถพิมพ์ฟันปลอมได้ถึง 40 ชิ้นในครั้งเดียว

Form 3 และ Form 3L ใช้ขวดน้ำยาเดียวกับ Form 2 โดย Form 3L ใส่ได้พร้อมกัน 2 ขวด ทำให้ไม่ต้องกังวลเรื่องน้ำยาหมดระหว่างพิมพ์งานขนาดใหญ่

เปรียบเทียบ Form ทั้ง 3 รุ่น (ดูการเปรียบเทียบแบบละเอียด ที่นี่ )

FORM 3 FORM 3L FORM 2
Technology Low Force Stereolithography (LFS) Low Force Stereolithography (LFS) Stereolithography (SLA)
Build Volume (W × D × H) 14.5 × 14.5 × 18.5 cm

5.7 × 5.7 × 7.3 in

33.5 × 20 × 30 cm

13.2 × 7.9 × 11.8 in

14.5 × 14.5 × 17.5 cm

5.7 × 5.7 × 6.9 in

Layer Thickness (Axis Resolution) 25 – 300 microns

.001 – .012 in

*25 – 300 microns

*.001 – .012 in

25 – 300 microns

.001 – .012 in

XY Resolution 25 microns

0.001 in

25 microns

0.001 in

n/a
Laser Spot Size 85 microns

0.0033 in

85 microns

0.0033 in

140 microns

0.0055 inches

Resin Cartridges 1 2 1

นามบัตร 3D

นามบัตร 3D

นามบัตรเป็นสิ่งที่แสดงตัวตนของคุณได้เป็นอย่างดี มันช่วยให้เห็นถึงความคิดสร้างสรรค์ในงานของคุณ หากยังคิดไม่ออก มาลองดูตัวอย่างนามบัตร 3D ที่พิมพ์ได้ง่ายๆ ทำให้คนที่ได้รับต้องร้องว้าว!

นามบัตร 3D เป็นวิธีการโฆษณาชื่อเสียงบริษัทของคุณได้อย่างดี ดูมีเอกลักษณ์ และสร้างสรรค์ ลูกค้า หรือคู่ค้าของคุณจะมีความประทับใจอย่างมาก

ถึงแม้คุณจะไม่ได้อยากโฆษณาะุรกิจของคุณ แต่มันก็เป็นเรื่องสนุกที่ได้ทำ มันเล็ก พิมพ์ได้เร็ว ใช้วัสดุน้อย แต่ผลที่ได้น่าตื่นตาตื่นใจอย่างมาก

เราเอาตัวอย่างนามบัตรที่พิมพ์ด้วย 3d printer มาให้ดูเป็นไอเดียดังนี้

1. Velociraptor 

    

Velociraptor เป็นไดโนเสาร์ชนิดหนึ่ง แต่วันนี้มันมาอยู่บนนามบัตรแล้ว ไดโนเสาร์ตัวนี้มีรายละเอียดมากพอสมควรในขนาด 3.5×5 นิ้ว พิมพ์ได้ไม่ยากในเวลาเพียง 10-20 นาที ยิ่งน่าประทับใจเมื่อลองนึกภาพถึงตอนที่ประกอบเสร็จแล้ว

นามบัตรแบบนี้เหมาะกับทุกคน แต่ถ้าคุณต้องการใส่ข้อความลงไป ผู้ออกแบบก็ได้เผื่อพื้นที่ว่างตรงหางให้แล้ว โหลดที่นี่ https://www.thingiverse.com/thing:362357

2. Touring Bike 

    

เป็นนามบัตร 3D อีกแบบหนึ่งที่ดูเท่ไม่หยอก เมื่อประกอบแล้วจะได้จักรยานทัวริ่ง 1 คันมาตั้งโชว์ได้ เป็นโมเดลที่มีคนโหลดไปแล้วจำนวนมาก มันมีพื้นที่ว่างให้คุณโฆษณาธุรกิจของคุณได้เช่นกัน โหลดที่นี่ https://www.thingiverse.com/thing:714484

3. Bolt 

    

แบบนี้ก็เหมือนกับสองแบบด้านบนแต่ก็มีเอกลักษณ์ของมัน หลังจากที่แกะออกมาแล้วประกอบเข้าด้วยกันคุณจะได้สลักเกลียวที่หมุนได้จริงๆ เหมาะกับคนที่ชอบทำสิ่งที่สนุกและไม่ยากเกินไป โหลดที่นี่ https://www.thingiverse.com/thing:350487/

 

4. ปรับแต่งนามบัตรเอง https://www.thingiverse.com/thing:1713563

หากคุณไม่ชอบแบบที่เราแนะนำไปข้างต้น คุณก็สามารถสร้างแบบของคุณเองโดยไม่ต้องอาศัยความรู้ทางด้าน 3D มากมายอะไร เพียงแค่เข้าไปที่ link แล้วกดปุ่ม Open in Customizer จากนั้นก็ใส่ชื่อหน่วยงาน ชื่อคุณ หมายเลขโทรศัพท์ และอีเมลของคุณลงไป โปรแกรมจะทำการสร้างให้คุณในทันที สามารถดาวน์โหลดมาพิมพ์ได้เลย

เคล็ดลับในการพิมพ์ก็คือควรปรับระดับแท่นพิมพ์ให้ชั้นแรกพิมพ์ได้ดี จะช่วยให้ผลงานออกมาสวยขึ้น และปรับ retraction ให้มากหน่อยเพื่อไม่ให้เกิดเส้นใยยุ่งเหยิง

5. สร้างนามบัตรของคุณเองเลย

Creating a business card in TinkerCAD.

จากที่เราแนะนำแบบเท่ๆ 4 แบบให้ดาวน์โหลดแล้ว หากรู้สึกว่ายังไม่ถูกใจอีก ก็สามารถเขียนขึ้นเองให้เป็นแบบเฉพาะตัวคุณได้เลย วิธีการโดยละเอียดสามารถศึกศาได้ ที่นี่ https://all3dp.com/3d-printed-business-cards-how-to/ แต่ขั้นตอนคร่าวๆ เป็นดังนี้

 

  1. หากต้องการใส่รูปด้วยให้เอารูปไปทำเป็น Lithophane ก่อนที่นี่ Thingiverse model.
  2. ในโปรแกรม TinkerCAD สร้างนามบัตรแบบพื้นฐานก่อน แล้วใส่ข้อมูลของคุณ
  3. โหลด Lithophane ที่ทำก่อนหน้านี้เข้าไปในแบบนามบัตร
  4. พิมพ์นามบัตรของคุณได้เลย

ขอให้มีความสุขกับการพิมพ์