สวัสดีครับบทความนี้เรามาพูดกันถึง ระบบการพิมพ์ 3มิติอีกแบบหนึ่ง คือระบบ Top-Down 3D printing โดยจะโฟกัสในระบบการพิมพ์ 3มิติ แบบน้ำเรซิ่น จำพวก SLA, DLP Printer

b71c5406025ab9e87ef936976269ce9a_original

Top Down 3D Printing คืออะไร?
ผม ขอนิยามระบบ Top-Down เข้าใจง่ายๆอย่างงี้ครับ

Bottom-Up = พิมพ์จุ่ม – ฉายแสงจากด้านล่าง

Top-Down = พิมพ์จม – ฉายแสงจากด้านบน

โดยทั่วๆไปเครื่องพิมพ์ระบบเรซิ่นนั้น เกือบทั้งหมดจะเป็นการพิมพ์แบบ Bottom-Up เนื่องจากผลิตง่ายกว่า โดยสิ่งที่จำเป็นมากคือ ถาดพิมพ์ โดยก้นของถาดพิมพ์นั้นจะเป็นแผ่นวัสดุใส เป็นกระจกเคลือบหรือฟิล์มโพลิเมอร์ กั้นระหว่างเรซิ่นที่ใช้พิมพ์ กับแหล่งกำเนิดแสง เรซิ่นจะแข็งบนแผ่นฟิล์มนี่เอง เมื่อพิมพ์ชั้นหนึ่งเสร็จเครื่องจะยกชิ้นงานขี้นเล็กน้อยเพื่อพิมพ์ชั้นต่อไป เหมือนการเอาชิ้นงานจุ่มขึ้น-จุ่มลงถาดไปเรื่อยๆ ชิ้นงานที่พิมพ์เสร็จจะอยู่ในลักษณะหัวคว่ำอยู่ จุดดีของ Bottom-Up เป็นระบบที่หาได้ทั่วไป ราคามักจะถูกกว่า แต่ต้องซื้อถาดเปลี่ยนอยู่เรื่อยๆ ตลอดอายุการใช้งาน ทางบริษัทผู้ผลิตน่าจะได้กำไรในส่วนนี้ และการพิมพ์ชิ้นงานมีโอกาสสำเร็จต่ำ (70-80%) จะพิมพ์เต็มพื้นที่จริงๆ ไม่ได้ เนื่องจากต้องใช้แรงดึงชิ้นงานออกจากแผ่นฟิล์มทุกเลเยอร์ และต้องใช้แรงดึงเยอะเพื่อให้ชนะสุญญากาศb65d156048e988b8deb4164aeb92847d_original

แบบ Top-Down นั้นต่างออกไป แหล่งกำเนิดแสงอยู่ด้านบน ฉายแสงลงมาที่ถาดใส่เรซิ่น เรซิ่นจะแข็งที่ผิวน้ำเรซิ่นด้านบนที่สัมผัสอากาศ จากนั้นถาดพิมพ์จะเลื่อนลงเพื่อพิมพ์งานในชั้นต่อไป ชิ้นงานจะจมลงไปในถาดเรซิ่นเรื่อย จนจบงาน ข้อดีของ Top-Down คือ โอกาสพิมพ์งานสำเร็จมีสูงกว่ามาก ไม่ต้องสร้าง Support ไปรับชิ้นงานมากนัก พิมพ์งานได้เต็มพื้นที่ไม่ต้องห่วง Vacuum Force มากนัก แต่ข้อเสียก็มีเช่นกันคือเครื่องจะราคาสูงกว่า เครื่องใหญ่กว่า และยากในการตั้งระดับพิมพ์ (ต้องตั้งให้เป็นในครั้งแรกที่ใช้) เนื่องจากระดับน้ำมีความสำคัญมาก หากไม่ได้ระนาบพอดีจะพิมพ์ไม่ได้

eee0e35bf25a47f76d6ae7cb1e5c9449_original

Top-Down 3D Printing ดีกว่า Bottom-Up 3D Printing อย่างไร?
ใช้ Support น้อยลง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องสร้าง support เพื่อต้านแรงดึงสุญญากาศ Vacuum Force // จึงต้องการ Support ค้ำยันชิ้นงานน้อยกว่ามาก มีไว้เพื่อให้ชิ้นงานล้ม ข้อดีนี้เป็นจุดเด่นอย่างมาก เพราะยิ่งมี Support น้อยการตกแต่งชิ้นงานหลังจากพิมพ์เสร็จก็น้อยลง งานสวยขึ้น // โดยเฉพาะงาน Jewelry ที่ให้ความสำคัญมากกับ support ที่ต้องมีให้น้อยที่สุด ทำให้แต่งชิ้นงานง่ายลดต้นทุน แรงงาน และ การสูญเสียโลหะมีค่าลง

งานจาก Top Down Printer จะเห็นว่าใช้ Support เพียงแท่งเดียวสำหรับ ทรงกลม และ ทรงตาข่ายกลม หากเป็น Bottom Down ต้องใช้ Support ไม่ต่ำกว่า 6 แท่ง

งานจาก Top Down Printer จะเห็นว่าใช้ Support เพียงแท่งเดียวสำหรับ ทรงกลม และ ทรงตาข่ายกลม หากเป็น Bottom Down ต้องใช้ Support ไม่ต่ำกว่า 6 แท่ง

ไม่ต้องเปลี่ยนถาดเลย ประหยัด เครื่องจะฉายเรซิ่นที่พื้นผิวเรซิ่น ก็ไม่ต้องมีฟิล์มโพลิเมอร์ หรือแผ่นกระจก ตรงจุดนี้ประหยัดไปมาก เนื่องจากการเปลี่ยนถาดราคาหลักพัน-หลักหมื่น

พิมพ์ได้เต็มพื้นที่มากขึ้น เนื่องจากไม่มีแรงดึงสุญญากาศเหมือนระบบ Bottom-Up ทำให้ Top-Down สามารถพิมพ์ชิ้นงานได้เต็มพื้นที่จริงๆemerge-from-resin

โอกาสพิมพ์สำเร็จสูง 90-95% ไม่ต้องดึงสูงกับแรง Vacuum Force ทำให้เครื่องสามารถพิมพ์ชิ้นงานได้ใหญ่กว่า ไม่ต้องตัดแบ่งเป็นชิ้นๆ ในขณะที่เครื่องแบบ Bottom-Down สำเร็จเพียง 60-80% เท่านั้น

Top Down 3D Printing มีจุดอ่อนอะไร?
ใช้เรซิ่นในถาดเยอะ เนื่องจากถาดต้องมีเรซิ่นเต็มอยู่ตลอดเวลา ตามหลักแล้วต้องเทเติมเรซิ่นให้เต็มทุกครั้งที่พิมพ์เสร็จ
ปัญหานี้แก้ได้สองแนวทาง
1. ใช้กลีเซอรีนแทนที่เรซิ่น (กลีเซอรีนไม่ผสมกับเรซิ่นอยู่แล้ว — แต่จะยากตอนจะแยกกลีเซอรีนกับเรซิ่น กรณีต้องการเก็บเรซิ่นลงขวด)
2. เครื่องบางยี่ห้อมีระบบเช็คระดับเรซิ่น เช่นเครื่อง Octave Light R1 มีเซนเซอร์เช็คระดับน้ำซึ่งมีความแม่นยำถึงระดับ micronmin-max

เครื่องใหญ่กว่า เนื่องจากต้องมีถาดในเรซิ่น แท็งค์เรซิ่นขนาดใหญ่กว่า จึงทำให้เครื่องใหญ่ตามไปด้วย
ปัญหาข้อนี้แก้ไม่ได้

การตั้งศูนย์ Calibration ต้องแม่น หรือตั้งระดับน้ำ สำคัญอย่างยิ่ง ตั้งไม่ดีพิมพ์ไม่ได้
การตั้งศูนย์นี้ต้องใช้ความเชี่ยวชาญในการปรับหน่อย ให้ช่างทำให้ได้ แต่ทำเพียงครั้งเดียวเท่านั้น หากไม่ได้เคลื่อนย้ายเครื่องก็ไม่ต้องทำอีก

สรุปข้อดี-ข้อเสีย

ข้อดี
เครื่อง Top-Down ดีกว่าเครื่อง Bottom-Up ในด้านคุณภาพการพิมพ์สวยกว่า ไม่มีแรงดึงที่ทำให้งานเป็นรอย ความสำเร็จในการพิมพ์ ต้องการโครงสร้างรองรับ Support น้อยกว่า

ข้อเสีย
เรื่องขนาดเครื่องที่ใหญ่ และ ราคาแพงกว่า Setting ครั้งแรกยากหน่อยต้องใช้ความพยายามมากกว่า หรือให้ช่างตั้งให้

หากท่านสนใจเครื่องสามมิติ เรซิ่น ระบบ Top-Down เราแนะนำสินค้าอยู่สองตัว
Octave Light R1 — สำหรับงาน Jewelry / Dental
MilkShake 3D — สำหรับพิมพ์งานใหญ่ๆ ได้ถึง 288mm

บทความที่เกี่ยวข้อง
เครื่องพิมพ์ DLP/SLA 3D Printer คืออะไร?

Share →