แก้เบื่อให้ได้ประโยชน์ เมื่ออยู่บ้านช่วงโควิด-19

แก้เบื่อให้ได้ประโยชน์ เมื่ออยู่บ้านช่วงโควิด-19

ขณะนี้หลายๆ ครอบครัวต้องหยุดอยู่บ้าน วัน ๆ ก็ไม่รู้จะทำอะไร ลูก ๆ หลาน ๆ ก็เอาแต่เล่นเกมส์ ดูทีวี สุขภาพกายและใจอาจจะแย่ลงในระยะยาว 

เรามีทางออกให้กับคุณ นอกจากจะแก้เบื่อได้แล้วยังมีประโยชน์ทั้งผู้ใหญ่ และเด็ก ๆ ในบ้านด้วย มาดูกันเลยครับ

ด้วยเทคโนโลยีสามมิติในปัจจุบันสามารถเข้าถึงได้ง่าย และมีราคาถูกลงอีกทั้งโมเดลสามมิติต่าง ๆ ที่จะนำมาพิมพ์ก็มีให้ดาวน์โหลดมากมายแบบฟรี ๆ ไม่ต้องเสียเวลานั่งเขียนขึ้นมา 

สำหรับผู้เริ่มต้นใช้งานเราขอแนะนำเครื่องที่ผลิตมาเพื่อมือใหม่ และเด็ก ๆ ได้ใช้งานโดยเฉพาะ นั่นคือ FlashForge Finder 2.0 ซึ่งใช้งานง่าย เหมาะกับเด็กและเยาวชน คุณพ่อคุณแม่ก็ใช้งานได้เช่นเดียวกัน

***ตอนนี้มีโปรโมชั่นด้วยนะ

เครื่องรุ่นนี้ยังได้รับความไว้วางใจจากสถานศึกษา และหน่วยงานราชการให้เป็นเครื่องมือสร้างจินตนาการ และความคิดสร้างสรรค์ให้กับเยาวชนของชาติอีกด้วย

แล้วเครื่องพิมพ์สามมิติรุ่นนี้ดีอย่างไร?

– Finder ใช้ง่าย มีความปลอดภัยในการใช้งาน

– ได้รางวัน Design Award จากเยอรมัน 

– สามารถใช้เส้นพลาสติกได้ทั่วไป

– มีหน้าจอ Touch Screen ใช้งานง่าย

– ตัวเครื่องออกแบบสวยงาม 

– ราคาไม่แพง

– ใช้พลาสติกในการพิมพ์ชนิด PLA ปลอดภัย ทำจากพืช

– ดาวโหลดไฟล์พร้อมใช้จาก www.thingiverse.com และเวบอื่น ๆ อีกมากมาย

– ใช้เป็นของเล่น ที่สามารถผลิตของเล่นได้อีกไม่จำกัด

– เด็ก ๆ จะได้ความรู้จากเทคโนโลยี 3มิติ ตามแนวทางการศึกษาแบบ STEM

– เป็นของเล่นได้ทั้งคุณลูก และคุณพ่อ คุณแม่

นอกจากนี้เครื่องพิมพ์รุ่นนี้ยังสามารถ:

– ออกใบกำกับภาษี ใช้เป็นค่าใช้จ่ายบริษัทได้

– นำเข้าถูกต้องมีใบอนุญาตนำเข้าจากกระทรวงพาณิชย์

 

หวังว่าจะเป็นอีกไอเดียหนึ่งที่จะช่วยให้เราใช้เวลาว่างจากการที่ต้องอยู่บ้านแบบนี้นะครับ

ทำของใช้กระดาษจากเครื่องพิมพ์สามมิติ

ทำของใช้กระดาษจากเครื่องพิมพ์สามมิติ

ชิ้นงานกระดาษที่หล่อเสร็จแล้วจากแม่พิมพ์ 3D [Source: Aidan Leitch]

เรามาลองทำของใช้ที่ทำด้วยกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติกัน ทำไม่ยากด้วย 

Aidan Leitch ได้ทำการทดลองหลายๆ ครั้ง และได้ทำเป็นวิดีโอแนะนำการการทำของใช้จากกระดาษด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ

แม่พิมพ์จากเครื่อง 3D Printer

การทำแม่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติเป็นที่รู้จักกันอย่างดี ซึ่งเราจะเห็นได้จากการทำแม่พิมพ์ขี้ผึ้งในวงการทันตกรรม หรือจิวเวอรี่ การหล่อทรายสำหรับวัสดุโลหะ หรือเซรามิก แต่เราอาจจะไม่เคยนึกถึงการหล่อกระดาษกันเลย

วิดีโอของ Aidan Leitch จะแสดงให้เห็นถึงขั้นตอนทั้งหมดในการทำ ตั้งแต่เริ่มหากระดาษที่จะมาหล่อ ซึ่งเป็นกระดาษอะไรก็ได้เช่นกล่องลูกฟูก หนังสือพิมพ์ ลังไข่ และอื่นๆ แต่ควรหลีกเลี่ยงกระดาษเคลือบเงา หรือหรือกระดาษที่เคลือบพลาสติก

ขั้นตอนการทำ

เยื่อกระดาษที่ถูกปั่นในเครื่องปั่นอาหาร เพื่อให้ผสมกันอยางทั่วถึง [Source: Aidan Leitch]

จากนั้นก็ฉีกกระดาษเหล่านั้น หรือใช้เครื่องย่อยกระดาษช่วยก็ได้ จากนั้นก็กวนให้เข้ากันและใส่ตัวช่วยให้มันเกาะกัน ซึ่งสามารถใช้กาวลาเท็กซ์ แป้งเปียก หรือแป้งข้าวโพด เคล็ดลับก็คือการเติมน้ำในอัตราส่วนที่เหมาะสม เพื่อให้เยื่อกระดาษกระจายตัวได้อย่างทั่วถึง จากนั้นก็สะเด็ดน้ำออกแล้วนำไปใส่ในแม่พิมพ์ได้เลย

แม่พิมพ์จะถูกกดเพื่อไล่น้ำที่อยู่ภายในเยื่อกระดาษออก ในวิดีโอเขาใช้แม่แรงขนาดใหญ่บีบ ซึ่งแม่พิมพ์จากเครื่อง 3D ควรจะแข็งแรงพอสมควรเพื่อจะได้ไม่แตกระหว่างบีบ 

 

เคล็ดลับในการทำแม่พิมพ์ 3D 

เขาแนะนำว่าให้พิมพ์โดยใช้ผนังที่หนากว่าปรกติ และใส่ infill ให้มากขึ้นเพื่อความแข็งแรงของแม่พิมพ์ และอย่าลืมใส่ความเอียงให้ผนังด้านข้างเพื่อให้นำงานที่เสร็จแล้วออกจากแม่พิมพ์ง่ายขึ้นด้วย

เมื่อแกะแม่พิมพ์ออกชิ้นงานจะยังความชื้นอยู่ [Source: Aidan Leitch]

จากนั้นทิ้งไว้อีก 24 ชั่วโมงก็แกะชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ได้ แต่มันจะยังชื้นอยู่ ให้เอาตากลมไว้อีก 1-2 วัน ให้แห้งสนิท

ที่ต้องคำนึงถึงก็คือเมื่อชิ้นงานแห้งสนิทแล้วมันจะหดลง จะหดมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับชนิดของกระดาษที่ใช้ การที่เราใส่เยื่อกระดาษแน่นแค่ไหน และแรงกดมากแค่ไหน ซึ่งควรนำมาพิจารณาในระหว่างการออกแบบด้วย 

ของใช้จากกระดาษนี้สามารถสร้างได้หลายรูปตามการใช้งาน ซึ่งอาจจะผลิตเพื่อจำหน่ายได้ด้วย ใช้ต้นทุนที่ต่ำมาก 

การรีไซเคิลกระดาษกล่องโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ

ตัวอย่างงานที่ Aidan Leitch ทดลองทำ [Source: Aidan Leitch]

นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์จากกระดาษยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก มันสามารถนำกลับมาใช้ได้หลายครั้ง 

Aidan Leitch ได้ให้คำแนะนำอย่างละเอียดในเวบ Instructable และ Thingiverse ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดงานที่เขาออกแบบที่มีหลายรูปแบบมาใช้งานได้เลย

https://www.thingiverse.com/thing:3912997

https://www.instructables.com/id/Recycle-Cardboard-Into-Anything-With-3D-Printing/

ที่มา fabbaloo.com

การนำ IPA กลับมาใช้ใหม่

การนำ IPA กลับมาใช้ใหม่

ในการพิมพ์งาน SLA หรือ DLP จำเป็นต้องมีการล้างเอาเรซินส่วนเกินที่เคลือบอยู่บนผิวงานออก โดยการใช้แอลกอฮอล์ชนิด IPA เมื่อเราใช้แอลกอฮอล์ในถังนั้นไปได้สักพัก เรซินที่ถูกล้างจะปนอยู่ในแอลกอฮอล์ เมื่อมันมีปริมาณมากขึ้นก็จะทำให้ประสิทธิภาพในการชะล้างลดลง งานพิมพ์ที่เราล้างก็จะไม่สะอาดเป็นผลให้คุณภาพงานลดลงอย่างเห็นได้ชัด 

ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องคอยเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้สดใหม่อยู่เสมอ เพื่อให้ได้งานที่มีคุณภาพสูงสุด แต่ราคาแอลกอฮอล์ก็มีราคาสูงพอดู ณ วันที่เขียนบทความนี้ราคาแอลกอฮอล์ IPA อยู่ที่ประมาณ 150-180 บาทต่อลิตร ในการใช้งานแต่ละครั้งก็ต้องใช้หลายลิตรอยู่ 

หลายคนอาจจะเทแอลกอฮอล์ที่ใช้มาหลายครั้งแล้วทิ้งไป แต่ในความเป็นจริงเราสามารถนำแอลกอฮอล์กลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยวิธีง่าย ๆ 

ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจก่อนว่าเมื่อเราล้างเรซินในแอลกอฮอล์ เรซินจะไม่ได้ละลายไปกับแอลกอฮอล์ มันจะถูกชะล้างจากผิวงานแล้วไปแขวนลอยอยู่ในแอลกอฮอล์ แต่เนื่องจากเรซินมีอณูที่เล็กมากเราจึงเห็นเสมือนว่ามันละลายรวมไปกับแอลกอฮอล์ 

วิธีที่ง่ายที่สุดก็คือเทเรซินที่ใช้งานแล้วลงในภาชนะต่างหาก ปิดฝาไว้ แล้วเพียงวางตั้งไว้นิ่ง ๆ ในที่แดดส่องถึง เช่นระเบียงหน้าบ้าน ทิ้งไว้ประมาณ 1 สัปดาห์ก็จะเห็นว่าเรซินจะตกตะกอนลงมาอยู่ที่ก้นภาชนะ และแอลกอฮอล์ด้านบนก็จะใสขึ้นอย่างมาก มันอาจจะมีสีจาง ๆ ของเรซินที่ใช้อยู่บ้างก็ไม่มีผลกับประสิทธิภาพแต่อย่างใด

จากนั้นเราก็จัดการตักเอาส่วนที่ใสมาใช้งาน ส่วนของตะกอนที่นอนก้นอยู่ให้เอาไปตากแดดโดยเปิดฝาไว้ แอลกอฮอล์จะระเหยไป และเรซินก็จะแข็งตัว จากนั้นก็ทิ้งเหมือนขยะทั่วไปได้ คิดว่าบทความนี้จะช่วยให้เพื่อน ๆ ประหยัดค่า IPA ได้ไม่มากก็น้อยนะครับ

เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรใช้งานได้จริงจาก 3D Printer

เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรใช้งานได้จริงจาก 3D Printer

วันนี้มาแชร์งานดีดีที่ทำได้จากเครื่องพิมพ์สามมิติกันครับนั่นคือ “เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรอัตโนมัติ” ซึ่งวันนี้เราจะมานำเสนองานดีๆ มีประโยชน์และยังเพิ่มความหรูหราดูดีและคลาสสิคสุดๆ ให้กับนามบัตรของเราได้ด้วย ซึ่งตัวปั๊มพิมพ์ลายนั้นมีข้อดีหลายอย่างไม่ได้เพียงแค่เพิ่มความหรูหราแต่ยังสามารถช่วยให้คนพิการทางสายตาได้รับรู้ถึงข้อมูลและลายละเอียดของเราได้อีกด้วย ซึ่ง ณ ปัจจุบันนี้สามารถทำได้เองโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ ระบบ FDM หรือ SLA ก็สามารถใช้งานได้เช่นกัน

 

– ย้อนไปในยุคสมัยก่อนถ้าเราต้องการที่จะพิมพ์นามบัตรต่าง ๆ ก็จะต้องทำบล๊อคขึ้นโมลตัวปั๊มซึ่งต้นทุนสูงและทำยากมากๆ เพราะต้องมีการแกะรายตามแบบที่ต้องการ

– ประโยชน์ของเครื่องพิมพ์ลายไม่ได้เพียงแค่เพิ่มความหรูหราดูดีแต่ยังช่วยให้คนพิการทางสายตานั้นได้รับรู้และเข้าใจแทนการมองเห็นของเขาได้อีกด้วยถือว่าเป็นสิ่งที่ดูเหมือนจะไม่มีอะไรแต่ประโยชน์เพียบ

– ทางเรา PRINT3DD มีก็ได้ทำการทดลองการออกแบบโดยใช้โปรแกรม Solid Edge ในการวาดโครงนามบัตรโดยอ้างอิงจากนามบัตรจริงของเรา

ซึ่งบางคนอาจจะเข้าใจว่า Solid Edge ใช้ออกแบบงานด้านวิศวกรรมต่าง ๆ แต่จริงๆแล้วด้านอาร์ตเล็กๆ น้อยๆ Solid Edge ก็ทำได้เหมือนกัน วันนี้เราจะมาออกแบบโครงนามบัตรกันโดยนำการสแกนนามบัตรจริงเพื่อเป็นเค้าโครงให้กับการออกแบบครับ

– เริ่มจากการออกแบบทรงกระบอกหน้าสัมผัสการปั๊มให้พอดีกับความยาวของนามบัตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกระบอกประมาณ 31 ซม.

– นำเข้าไฟล์รูปภาพจากการสแกนนามบัตรจริงเพื่ออ้างอิงขนาดของนามบัตรและตัวอักษรบางตัวที่ต้องการพิมพ์ทำลายอักษรของตัวปั๊มนั้น โดยการ Import Picture ของโปรแกรม Solid Edge

– สามารถออกแบบเองได้และทำการ Assemby ชิ้นงานเข้าหากันเพื่อดูความแม่นยำและการหมุน

– เรามีตัวอย่างสำหรับงานจริงของต่างประเทศที่ใช้งานมาให้รับชมครับ

– ทุกท่านอาจจะได้เห็นกันแล้วสำหรับเครื่องพิมพ์ลายนามบัตรแบบมือหมุนในแบบต่างๆ เฟสต่อไปของทางเราที่จะทำก็คือให้ทำมันหมุนแบบอัตโนมัติโดยไม่ต้องใช้มือหมุนให้เปลืองแรงติดตามกันต่อเฟสหน้าครับ

 

 

 

 

 

 

นักวิจัยเปลี่ยนน้ำมันพืชใช้แล้วจากร้านแมคโดนัลเป็นเรซินสำหรับ 3D printer คุณภาพสูง

นักวิจัยเปลี่ยนน้ำมันพืชใช้แล้วจากร้านแมคโดนัลเป็นเรซินสำหรับ 3D printer คุณภาพสูง

Rajshree Ghosh Biswas นักศึกษาปริญญาเอกในห้องทดลอง Professor Andre Simpson 

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต สการ์เบอร์ก ได้เปลี่ยนน้ำมันทอดอาหารที่ใช้แล้วเป็นเรซินสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติที่มีความละเอียดสูง และย่อยสลายในทางชีวภาพได้

การนำน้ำมันพืชที่ผ่านการใช้งานมาแล้วมีความเป็นไปได้สูง มันมีราคาถูก และพลาสติกที่ทำจากน้ำมันพืชก็ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติได้ดีกว่าเรซินที่ใช้กันทั่วไป 

“การที่พลาสติกเป็นปัญหากับสภาพแวดล้อมก็เนื่องจาก ธรรมชาติไม่สามารถปรับตัวได้ทันกับสารเคมีที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้น เนื่องจากสิ่งเราใช้อยู่เป็นผลผลิตจากธรรมชาติ ในกรณีนี้คือน้ำมันพืช ซึ่งธรรมชาติสามารถจัดการมันได้ดีกว่ามาก

Professor Andre Simpson ผู้คิดค้นเรซินจากน้ำมันพืชในห้องแล็บของเขาเกิดความสนใจในไอเดียนี้ เนื่องจากเมื่อสามปีก่อนเขาได้ใช้เครื่องพิมพ์สามมิติเป็นครั้งแรก และเขาพบว่าโมเลกุลของเรซินมันเหมือนกับของน้ำมันพืช เลยสงสัยว่าเขาจะทำเรซินจากน้ำมันพืชได้หรือไม่

เรื่องท้าทายเรื่องหนึ่งคือจะหาน้ำมันพืชใช้แล้วปริมาณมาก ๆ จากที่ไหน หลังจากที่เขาพยายามติดต่อร้านฟาสฟู๊ดระดับชาติทุกแห่งในเมือง แต่มีเจ้าเดียวที่ติดต่อกลับมาคือ แมคโดนัล 

Simpson กับทีมของเขาใช้กรรมวิธีทางเคมีแบบตรงไปตรงมาในห้องแล็บ เขาสามารถทำเรซินได้ 420 มล. จากน้ำมันพืช 1 ลิตร เขาลองใช้เรซินนั้นพิมพ์รูปผีเสื้อที่ความละเอียด 100 ไมครอน และมันมีความเสถียรในแง่ของโครงสร้าง และอุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่เสียรูป หรือละลายในอุณภูมิห้อง หรือสูงกว่า

Prof. Simpson กล่าวว่า “เราพบว่าน้ำมันใช้แล้วจากแมคโดนัลมีความเป็นไปได้สูงในการเปลี่ยนให้มันเป็นเรซินสำหรับ 3D printer”

โมเดลสามมิติที่พิมพ์จากเรซินที่ดัดแปลงมาจากน้ำมันพืชใช้แล้ว 
โมเดลสามมิติที่พิมพ์จากเรซินที่ดัดแปลงมาจากน้ำมันพืชใช้แล้ว

 หลังจากตีพิมพ์ผลงานวิจัย Prof. Simpson ได้รับทุนจากหลายสถาบันเช่น Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), the Canada Foundation for Innovation (CFI), Government of Ontario, และ the Krembil Foundation.

ทุกวันนี้น้ำมันใช้แล้วเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมอันดับต้น ๆ ของโลก ทั้งน้ำมันจากการพาณิชย์ และในครัวเรือน มันยังทำให้ท่อระบายน้ำตันอีกด้วย

ในขณะที่มีการรีไซเคิลน้ำมันใช้แล้วเหล่านี้อยู่ก็ตาม แต่ก็ยังไม่มีการเปลี่ยนให้เป็นสินค้าที่มีมูลค่าสูงแต่อย่างใด ในการที่เราสามารถเปลี่ยนน้ำมันใช้แล้วเหล่านี้เป็นเรซินสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการรีไซเคิลเพราะในหลายประเทศประชาชนยังต้องจ่ายเงินเพื่อทิ้งมัน

เรซินคุณภาพดีอาจมีราคาสูงถึงหลักหมื่นบาทต่อลิตร เนื่องจากมันทำมาจากน้ำมันดิบ และต้องผ่านกรรมวิธีทางเคมีหลายขั้นตอน แต่เรซินจากห้องแล็บของ Prof. Simpson จะมีราคาต่ำกว่าหนึ่งหมื่นบามต่อตัน ซึ่งถูกกว่าเม็ดพลาสติกทั่วไป

คุณสมบัติที่ดีมากอีกหนึ่งอย่างของมันก็คือสามารถย่อยสลายในธรรมชาติได้ โดยเมื่อเอาโมเดลที่พิมพ์แล้วไปฝังในดิน ภายในสองสัปดาห์มันจะถูกย่อยสลายไปถึงร้อยละ 20 

Prof. Simpson กล่าวว่า “ถ้าฝังมันลงในดินจุลินทรีย์จะเริ่มย่อยสลายมันในทันที เพราะส่วนประกอบของมันคือไขมัน ซึ่งจุลินทรีย์ชอบกิน และมันทำได้ดีเสียด้วย”

UMass Lowell ผสมผสานศิลปะกับเทคโนโลยีได้อย่างไร

UMass Lowell ผสมผสานศิลปะกับเทคโนโลยีได้อย่างไร

Yuko Oda มีพื้นฐานในด้านวิจิตรศิลป์ เธอได้รับวุฒิปริญญาโทด้านประติมากรรมจาก Rhode Island School of Design จากนั้นเธอก็ไปทำงานในนิวยอร์คกับสถาบัน New York Institute of Technology (NYIT) ที่นั่นทำให้เธอได้ใช้เครื่องพิมพ์สามมิติเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นระบบเส้นพลาสติก (FFF) และเครื่องระบบ Stereolithography (SLA) ก่อนที่จะร่วมงานกับมหาวิทยาลัย Massachusetts Lowell (UMass Lowell) ในปี 2017 ทุกวันนี้วิทยาลัยต่าง ๆ มีการนำการพิมพ์สามมิติมาใช้ในการเรียนมากขึ้น ตั้งแต่การออกแบบ ไปจนถึงงานแอนนิเมชั่น และการปั้น เป็นการส่งเสริมนักเรียน และปรับปรุงหลักสูตรให้ทันกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่กำลังเปลี่ยนไปจากการปฏิบัติแบบเดิมๆ

เทคโนโลยี และศิลปะที่ UMass Lowell

Yuko and students print projects on Form 2. Photo Credit: Jim Higgins

เครื่องพิมพ์สามมิติเริ่มเป็นสิ่งที่เห็นได้ทั่วไปในวิทยาลัย และโรงเรียนเทคนิคต่าง ๆ ทั่วโลก และนักศึกษาจำนวนมากได้ผสมผสานเทคโนโลยีนี้เข้ากับแผนการศึกษาของพวกเขา ขณะนี้การมีเครื่องพิมพ์สามมิติในที่ทำงานเป็นเรื่องปรกติแล้ว ดังนั้นสถานศึกษาก็จะต้องเตรียมความพร้อมให้นักศึกษาสำหรับการเริ่มงานในอนาคตซึ่ง UMass Lowell มีความตั้งใจจะให้การปั้น และการออกแบบสามมิติมีความทันสมัยกับศตวรรษที่ 21 เมื่อ Yuko เข้ามาทำงาน เธอเริ่มสั่งซื้อเครื่องพิมพ์สามมิติชนิดต่างๆ เข้ามาใช้งาน

Yuko ได้นำเอาความหลงไหลในศิลปะ และเทคโนโลยีเข้ามาในห้องเรียนที่เธอสอนด้านประติมากรรม การขึ้นรูปสามมิติและแอนนิเมชั่น และสื่อเชิงโต้ตอบ นักศึกษารู้ดีว่าพวกเขาต้องเรียนรู้และเข้าใจ แอนนิเมชั่นสามมิติ และการขึ้นรูปสามมิติ เพื่อการทำงานในหลากหลายสาขาอาชีพ รวมถึงการออกแบบในภาพยนตร์ ซึ่งความสามารถด้านการขึ้นรูปสามมิติเป็นสิ่งที่จำเป็นมากในทุกสตูดิโอ

UMass Lowell ต้องการติดปีกให้กับนักศึกษาด้วยทักษะความชำนาญที่จำเป็นเพื่อเป็นการนำตลาดแรงงานไปสู่การใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ด้วยการแนะนำของ Yuko นักศึกษาก็เริ่มเห็นว่าปัจจุบันมีความต้องการทักษะด้าน 3D เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น การตัดสินใจซื้อสินค้าของผู้บริโภคมีอิทธิพลจากการออกแบบบรรจุภัณฑ์ และการพิมพ์สามมิติช่วยให้ได้งานต้นแบบเหมือนจริงเร็วขึ้น ลดเวลาการวางตลาด และเพิ่มยอดขาย

โครงงาน Sculpture I VR โดย UML Art และ Cecilia Chi นักศึกษาผู้ออกแบบ 

เครื่องพิมพ์ของ Formlabs ให้งานพิมพ์ที่มีคุณภาพสูง ผิวเรียบ มีความขนาดที่ถูกต้อง ทำให้การทำงานขั้นต่อไปง่ายขึ้นมาก ทำให้นักศึกษามีประสบการณ์กับเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ซึ่งมีใช้อยู่ในบริษัทชั้นนำเช่น New Balance และ Ashley Furniture

 

นักศึกษาสามารถสร้างสรรค์งานที่วิจิตรอย่าเหลือเชื่อนี้ได้ด้วยการใช้เครื่องพิมพ์ของ Formlabs นักศึกษาผู้ออกแบบ Alex Twyman 

Organic and Synthetic Collide

Yuko ยังคงสร้างงานศิลปะของเธอแม้กระทั่งนอกเวลางาน เธอสร้างสรรค์งานหลากหลายแบบ ทั้งในรูปทรงแบบออแกนนิค และอินออแกนนิค ซึ่งสะท้อนถึงสิ่งที่มนุษย์ทำขึ้น (เช่นขยะ) ทำร้ายโลกของเรา เธอยังศึกษาถึงสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นและธรรมชาติจะอยู่ร่วมกันได้อย่างไร

 

รูปด้านบนเป็นโครงงานที่เธอให้ชื่อว่า Darkness Meets Light ฐานสีขาวหมายถึงรังไหมเป็นจุดเริ่มต้นของชีวิตทำจากปูน ในขณะที่ชิ้นสีดำซึ่งหมายถึงปีกผีเสื้อพิมพ์ด้วยเรซินสีดำ

อีกหนึ่งผลงานของเธอให้ชื่อว่า หยาดน้ำค้างยามเช้า – Morning Dew เป็นส่วนผสมระหว่างใบไม้ธรรมชาติ กับหยดน้ำค้างที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ 

ผลงานนี้เกิดจากการที่เธอเดินออกมานอกบ้านในเช้าวันหนึ่ง และเห็นหยดน้ำค้างบนใบไม้ จึงเกิดแรงบันดาลใจจากความสวยงามที่เรียบง่ายของธรรมชาติ 

โปรแกรมสร้างโมเดล เพื่อการพิมพ์สามมิติ

โปรแกรมสร้างโมเดล เพื่อการพิมพ์สามมิติ

สำหรับผู้ที่เริ่มก้าวเข้ามาในวงการพิมพ์สามมิติ อาจจะสนุกไปกับการโหลดโมเดลที่ถูกใจมาพิมพ์ แต่เมื่อถึงจุดหนึ่งโมเดลสำเร็จรูปนั้นอาจจะไม่ตอบโจทย์ความต้องการหลายๆ ด้าน ไม่ว่างาน หรือเรื่องส่วนตัว ดังนั้นการที่เราสามารถออกแบบ และสร้างโมเดลของเราเองได้ก็เป็นสิ่งที่ควรจะพิจารณา

ในปัจจุบันมีโปรแกรม 3D อยู่มากมายจนน่าเวียนหัว เราได้จัดประเภทของโปรแกรมมาให้ดูแบบง่าย ๆ คุณสามารถเลือกแบบที่ตัวเองชอบ และถนัดเพื่อสร้างสรรค์ผลงานของตัวเอง และยังอาจจะใช้เป็นช่องทางทำเงินได้อีกด้วย

รายการข้างต้นเป็นเพียงทางเลือกที่คนทั่วไปนิยม และเราเห็นว่าเป็นโปรแกรมที่ผู้ใช้งานเริ่มต้นเรียนรู้ได้ง่าย และเร็วที่สุด อย่างไรก็ตามยังมีรายละเอียดเพิ่มเติมที่ต้องพิจารณาในการเลือกโปรแกรมอีกเพื่อให้เข้ากับความถนัดส่วนตัว หากต้องการทราบรายละเอียดมากกว่านี้โปรดเข้าไปดูได้ที่ reddit.com/r/3Dprinting/wiki/makingmodels

การปรับระดับแท่นพิมพ์

การปรับระดับแท่นพิมพ์

การปรับระดับแท่นพิมพ์ เป็นเรื่องหนึ่งที่มีความสำคัญมาก เทียบเท่ากับฐานรากของอาคารเลยทีเดียว แต่ก็เป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่มักจะละเลยขั้นตอนนี้ไป ลองกลับมาใส่ใจกับการปรับระดับแท่นพิมพ์เพื่องานที่มีคุณภาพดีกว่ากันเถอะ

Additive Manufacturing AM คืออะไร?

Additive Manufacturing AM คืออะไร?

Additive Manufacturing (AM) แปลตรงตัวเลย การผลิตแบบเติมเข้าไป บางครั้งอาจจะใช้คำว่า 3D Printing, Rapid Prototype ล้วนมีความหมายเดียวกัน เป็น CAM(Computer Aided Manufacturing)เครื่องมือ เครื่องจักรในการสร้างชิ้นงานโดยการเพิ่มเนื้อวัสดุเข้าไปที่ละชั้น ชิ้นประกอบด้วยชั้นวันวัสดุหลายๆชั้น โดยไฟล์ที่ใช้ในการพิมพ์นั้นเกิดจากการออกแบบ, สแกน หรือ สร้างจาก CAD(Computer Aided Design) ซอฟแวร์จำพวก SolidWord, Maya, Fusion360 เป็นต้น โดยมาไฟล์ที่ใช้จะมีนามสกุลชื่อ .STL เป็นไฟล์มาตรฐานในการพิมพ์ 3มิติ

ก่อนหน้านี้ AM จะใช้คำว่า Rapid Prototype เนื่องการใช้งานเครื่องช่วงแรกๆนั้น จะใช้ในหน่วยงาน R&D การวิจัยออกแบบ และ พัฒนา ต่อมาเครื่อง Additive Manufacturing มีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น ระบบที่ออกมาหลังๆ นอกจะพิมพ์เพื่อเป็น ต้นแบบ Prototype แล้ว วัสดุที่พิมพ์ออกมาสามารถใช้ได้จริง ทดแทนการผลิตในรูปแบบเก่า จึงนี้นิยมใช้คำว่า 3D Printing, AM มากกว่าในปัจจุบัน

วัสดุจากเครื่อง AM 

วัสตุที่สามารถสร้างขึ้นมาได้จากเครื่อง AM หรือ 3D Printer มีหลากหลายชนิด ตั้งแต่พลาสติก, เหล็ก หรือ แม้กระทั่งเซลล์ ปัจจุบันวัสดุที่สร้างสรรค์จากเครื่อ Additive Manufacturing สามารถแบ่งเป็น 

  • Polymer พลาสติกต่างๆเช่น ABS, PLA, PET, Nylon (สารตั้งต้นอาจจะอยู่ในแบบ ของแข็ง, ของเหลว หรือ ผง ก็ได้)
  • Wax, Polymer Wax เพื่อใช้ในอุตสหากรรมการหล่อ
  • Metal โลหะชนิดต่างๆ เช่น Stainless, Copper, Titanium
  • ปูนหรือซีเมนต์ บ้านจาก 3D Printing เป็นต้น
  • Bio Material ในอนาคตอันใกล้ เราจะได้เห็นการพิมพ์อวัยวะจากเซลล์ของเราเอง

Subtractive VS Additive Manufacturing

หลายคนอาจจะยังคุ้นเคยกับการผลิตแบบ Subtractive Manufacturing  จำพวก CNC ซึ่งเป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการตัดวัสดุออกไป ระบบ Subtractive มีการใช้งานกันมานานแล้ว ยกตัวอย่างง่ายๆคือ “มีท่อนไม้หนึ่งท่อน ช่างแกะสลัก เอาเครื่องมือแกะเนื้อไม้ออกมาจนเป็นเรือ 1 ลำ” เครื่อง CNC มีหลักการทำงานเหมือนกันคือวัสดุตั้นต้นอาจจะเป็นก้อนอลูมิเนียมขนาดใหญ่ 1 ก้อนเครื่องจะใช้ดอกสว่าน หัวต่างๆตัดเนื้ออลูมิเนียมออกไปให้ได้ชิ้นงาน ระบบนี้ยังมีข้อจำกัดในการทำชิ้นงานที่ซับซ้อนอยู่ เช่นไม่สามารถคว้านส่วนที่เป็น Under cut ได้

Additive Manufacturing เป็นการเพิ่มวัสดุเข้าไปทีละชั้นเพื่อในเกิดชิ้นงาน ยกตัวอย่างเปรียบเทียบง่ายๆ “มีก้อนดินอยู่ ช่างปั้นเนื้อดินดังกล่าวเป็นโอ่งขนาดใหญ่” เป็นการเปลี่ยนรูปร่างวัสดุตั้งต้นเป็นรูปร่างอื่นๆ ปัจจุบันระบบที่มีค่าใช้จ่ายถูกที่สุดคือ ระบบ FFF (Fused Filament Fabrication) มีหลักการทำงานคือ เครื่องใช้งานร้อนหลอมพลาสติกให้เป็นของเหลวและพิมพ์ออกมา เหมือนปีนฉีดกาว โดยพิมพ์รูปแบบตามไฟล์ 3มิติที่เราตั้งค่าไว้ การฉีดพลาสติกจะพิมพ์ทีละชั้นขึ้นไปเรื่อยๆ จนได้เป็นรูปร่างตามต้องการ

ข้อดีของ Additive Manufacturing

  • ไม่ขึ้นข้อจำกัดในการออกแบบ สามารถสร้างชิ้นงานที่ซับซ้อนมากๆได้ เนื่องจากพิมพ์ทีละเลเยอร์ ทับไปเรื่อยๆ
  • ไม่ต้องมีการผลิตขั้นต่ำ สามารถผลิตชิ้นงานเดียวในโลกได้เลย สินค้าในอนาคตจะเป็นสินค้า Personalize มากขึ้นเรื่อยๆ 
  • เป็นเครื่องจักรในการผลิต จะแทนทีเครื่องจักรอื่นๆมากขึ้นในอนาคต เนื่องจากไม่ต้องผลิตขึ้นต่ำ สามารถ Customized ได้สูง AM จะอยู่ในโรงงานผลิตทุกๆที ไม่จำเป็นต้องเป็นโรงงานผลิตใหญ่ๆอีกต่อไป
  • สามารถพัฒนาต่อไปได้อีกมาก วัสดุหลากหลาย และท้ายที่สุด สามารถพิมพ์อวัยวะได้

ข้อเสียของ Additive Manufacturing 

  • ปัจจุบันยังข้อจำกัดในเวลาการพิมพ์อยุ่ คือ ใช้เวลานานในการพิมพ์ โดยจุดด้อยตรงนี้มีการพัฒนาอยู่ หรือ อาจแก้โดยการมีเครื่องไว้หลายๆเครื่องแทน

เครื่อง AM มีระบบอะไรกันบ้าง

เครื่องพิมพ์สามมิติแต่ละระบบทำงานอย่างไร

เครื่องพิมพ์สามมิติไม่ว่าจะเป็นระบบใดก็ตามจะสร้างวัตถุขึ้นมาจากไฟล์สามมิติทีละชั้น ๆ เพียงแต่ระบบหนึ่ง ๆ จะมีวิธีการเฉพาะตัว เพื่อไม่ให้เกิดความสับสน เราทำ Infographic ของเครื่องพิมพ์ทุกระบบมาเปรียบเทียบให้เข้าใจได้ง่าย โดยจัดเป็นกลุ่ม ระบบ ชื่อระบบ วัสดุที่ใช้ และยี่ห้อที่มีจำหน่ายในท้องตลาด
additive-manufacturing-infographic--x-large

คลิ๊กที่รูปเพื่อขยาย

กับคำถามที่ว่าเทคโนโลยีแต่ละแบบทำงานอย่างไร และผลงานที่ได้ออกมาหน้าตาเป็นอย่างไร ระบบการพิมพ์แต่ละแบบมีข้อดี-ข้อด้อยอย่างไร?
ในบทต่อไปนี้จะแสดงให้เห็นว่าระบบต่างๆ ทำงานอย่างไรโดยละเอียด

Fused Filament Fabrication (FFF)

เป็นระบบที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับเครื่องพิมพ์ตั้งโต๊ะ ทำงานได้รวดเร็ว และต้นทุนถูกที่สุด

FFF เป็นการพิมพ์ที่เริ่มต้นจากวัสดุที่ทำมาเป็นเส้นยาว ๆ ซึ่งเรียกว่า Filament มันจะถูกดึงมาจากม้วนป้อนเข้าสู่ส่วนที่ทำความร้อนเพื่อทำให้วัสดุละลาย เมื่อมันละลายแล้วก็จะถูกฉีดออกมาจากหัวพิมพ์ซึ่งจะลากไปตามแบบที่กำหนดจากโปรแกรม ในขณะที่วัสดุถูกฉีดออกมาเป็นชั้นๆ มันก็จะเย็นลง และแข็งตัวเพื่อรองรับวัสดุที่จะซ้อนในชั้นต่อๆ ไปจนกระทั่งเสร็จสิ้นทั้งชิ้นงาน
fdm-technologyนอกจากจะเป็นระบบที่ต้นทุนถูกที่สุดแล้ว ยังมีวัสดุ และสีให้เลือกมากมาย ทั้งวัสดุ ABS, PLA, Nylon หรือวัสดุแปลกๆ เช่นเส้นที่ผสมคาร์บอน บรอนซ์ หรือไม้
FDM เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับงานที่ต้องการทำต้นแบบด้วยความรวดเร็ว และราคาถูก สามารถนำไปใช้ได้กับงานต่างๆ ได้อย่างกว้างขวาง การพิมพ์ในปัจจุบันมีความก้าวหน้ามาก สามารถพิมพ์ในส่วนที่เป็นกลไก และอิเลคทรอนิคส์ได้ด้วย เช่น โดรน แต่การออกแบบบางลักษณะ และข้อจำกัดของวัสดุ ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ระบบ FDM กับงานที่มีความละเอียด และซับซ้อนสูง

raspberrypi-case

กล่องใส่ Raspberry Pi B+ ออกแบบโดย walter

housingต้นแบบฝาครอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

drone Mini FPV Tricopter ออกแบบโดย EMaglio. Printed by Ken’s Hub

house-modelแบบจำลองบ้านพิมพ์ด้วยวัสดุ PLA และ เส้นพลาสติกผสมไม้

bronze-bustsรูปปั้นครึ่งตัวพิมพ์ด้วยเส้นพลาสติกผสมบรอนซ์ ทางขวาเป็นตัวที่ขัดแล้ว

Stereolithography and Digital Light Processing (SLA & DLP)

ระบบเรซิ่นเหลวที่ทำให้แข็งตัวโดยแสง ส่วนมากจะใช้ในงานที่มีรายละเอียดมากๆ งานปั้น และงานเครื่องประดับ

ทั้งระบบ Stereolithography (SLA) และ Digital Light Processing (DLP) สร้างชิ้นงานสามมิติขึ้นจากเรซิ่นเหลว (photopolymer) ใช้แสงที่ส่องเป็นรูปร่างชิ้นงานทำให้มันแข็งตัวเป็นชั้นๆ
ในการขึ้นรูปชิ้นงาน แท่นพิมพ์จะจุ่มลงไปในถาดโปร่งแสงที่มีน้ำเรซิ่นอยู่ เมื่อแท่นพิมพ์จุ่มลงไปถึงก้นถาดเครื่องกำเนิดแสง จะฉายภาพชิ้นงานทีละชั้นทะลุผ่านถาดมาทำให้เรซิ่นแข็งตัว เมื่อเรซิ่นแข็งตัวแล้วแท่นพิมพ์จะขยับสูงขึ้นไปเท่ากับความสูงของชั้นถัดไป น้ำเรซิ่นใหม่ก็จะไหลเข้ามาแทนที่ แล้วเครื่องกำเนิดแสงก็จะฉายภาพของชั้นถัดไป เป็นแบบนี้ทีละชั้นไปเรื่อยๆ จะกระทั่งเสร็จงาน ปัจจุบันเครื่องพิมพ์ระบบนี้มีอยู่สองลักษณะ แตกต่างกันด้วยแหล่งกำเนิดแสงซึ่ง SLA จะใช้แสงเลเซอร์ ในขณะที่เครื่องระบบ DLP จะใช้แสงจากเครื่อง projector

sla-technology
แผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLA

เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติประเภทนี้มีอยู่ในเครื่องตั้งโต๊ะด้วย วัสดุที่ใช้ได้ขณะนี้จำกัดอยู่ที่เรซิ่นเท่านั้น แต่ก็กำลังจะมีวัสดุหลากหลายอย่างที่มีการผลิตออกมาเพื่อเพิ่มความแข็งแรง และความยืดหยุ่นของชิ้นงาน

เครื่องพิมพ์สามมิติทั้ง SLA และ DLP เป็นระบบมีความละเอียดสูง ได้ผิวงานที่เนียนเรียบ มักใช้กับงานที่มีรายละเอียดมากๆ เช่นงานประติมากรรม เครื่องประดับ งานต้นแบบ โดยปรกติเครื่องพิมพ์ชนิดนี้มีพื้นที่พิมพ์ขนาดเล็ก จึงไม่สามารถพิมพ์งานขนาดใหญ่ได้

part-prototypeการประกอบงานต้นแบบ ใช้เรซิ่นความแข็งแรงสูง (สีน้ำเงิน) กับเรซิ่นปกติ โดยใช้เครื่องของ Formlabs

propeller-prototype ใบพัดเทอโบชาร์จเจอร์ ใช้เรซิ่นความแข็งแรงสูง

planetary-gears ชุดเกียร์ ประกอบกับส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ออกแบบโดย aubenc. พิมพ์โดย Diederik’s Hub

ninja-turtleรูปปั้นพิมพ์ที่ความละเอียด 25 ไมครอน ให้รายละเอียด และความเรียบเนียนของพื้นผิวสูง ออกแบบโดย Robin Brockötter

jewelryเครื่องประดับพิมพ์จากเรซิ่นชนิดหล่อตรง และแหวนที่หล่อสำเร็จแล้ว ออกแบบและพิมพ์โดย Formlabs

ระบบ Selective Laser Sintering (SLS)

การขึ้นรูปพลาสติกโดยใช้เลเซอร์ความเข้มสูง เหมาะสำหรับต้นแบบที่นำไปใช้งานได้ และชิ้นส่วนที่มีความสลับซับซ้อน

Selective Laser Sintering (SLS) เป็นการใช้แสงเลเซอร์ไปทำละลายและขึ้นรูปชิ้นงานจากผงวัสดุที่ใส่เข้าไป

เครื่องพิมพ์ระบบนี้จะมีแท่นพิมพ์อยู่สองส่วน เมื่อเริ่มพิมพ์เครื่องจะยิงแสงเลเซอร์ลงไปที่ผงวัสดุ เป็นรูปร่างตามแบบที่กำหนด เมื่อวัสดุละลาย หลอมเป็นเนื้อเดียวกันแล้ว แท่นพิมพ์ส่วนที่สร้างชิ้นงานจะเลื่อนลง ในขณะที่แท่นพิมพ์ส่วนที่บรรจุผงวัสดุจะเลื่อนขึ้น ลูกกลิ้งก็จะกลิ้งเอาผงวัสดุมาทับบนส่วนที่พิมพ์ไปแล้ว แสงเลเซอร์ก็จะยิงแสงเป็นรูปร่างของชั้นต่อไป จนกว่างานจะเสร็จ

sls-technologyแผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLS

เครื่องพิมพ์ระบบนี้มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเครื่องระดับตั้งโต๊ะก็มีให้เห็นแล้ว และกำลังถูกผลักดันให้เป็นระบบหลักของการพิมพ์สามมิติ วัสดุที่ใช้ได้มีหลากหลายเช่น polyamides (หรือ nylon), polystyrenes และ thermoplastic elastomers
ระบบ SLS ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการทำต้นแบบที่ใช้การได้จริง รวมถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเลยทีเดียว ข้อได้เปรียบประการสำคัญของระบบนี้คือเราสามารถออกแบบได้อย่างอิสระ เนื่องจากผงวัสดุที่ไม่ได้ถูกหลอมจะทำหน้าที่เป็น support ให้กับเนื้องาน ดังนั้นงานที่มีความสลับซับซ้อน มีส่วนยื่น หรือ overhang ก็ไม่มีความจำเป็นต้องสร้าง support เพิ่มเติม เนื่องจากระบบนี้ต้องการเวลาในการระบายความร้อนค่อนข้างนาน จึงทำให้ต้องใช้เวลารวมทั้งกระบวนการนานกว่า

bracketข้อต่อหลักของเครื่องยนต์เจ็ท สามารถลดเนื้อวัสดุลงได้ 78% ออกแบบโดย GE

goproอุปกรณ์เสริมของ GoPro ออกแบบโดย Alan Nguyen

jet-engineแบบจำลองแสดงภาพตัดภายในเครื่องยนต์เจ็ทขอบริษัท GE สามารถเคลื่อนไหวได้ด้วย

beagleboardกล่องใส่คอมพิวเตอร์จิ๋ว BeagleBone พร้อมกับ breadboard ขนาดครึ่งเดียว เพื่อทำเป็นห้องทดลองแบบพกพา

t-rexหุ่นจำลองโครงกระดูกของ Tyrannosaurus rex

Material Jetting (PolyJet and MultiJet Modeling)

ระบบที่มีความแม่นยำ และเสมือนจริงมากที่สุด มีความละเอียด และความเรียบเนียนของพื้นผิวที่ดี
Material Jetting (หรือที่บริษัท Stratasys เรียกว่า PolyJet และ 3D Systems เรียกว่า MultiJet Modeling) เป็นระบบที่คล้ายกับเครื่องพิมพ์ inkjet แต่แทนที่มันจะพ่นหมึกพิมพ์ลงบนกระดาษ มันจะพ่นโพลีเมอร์เหลวลงบนแท่นพิมพ์ จากนั้นแสง UV จะทำให้มันแข็งตัวในทันที
กระบวนการสร้างชิ้นงานจะเริ่มจากการที่เครื่องพิมพ์พ่นของเหลวลงบนแท่นพิมพ์ตามด้วยแสง UV เพื่อให้ของเหลวแข็งตัว จากนั้นชั้นบางๆ ของโพลีเมอร์ก็จะถูกทับซ้อนกันขึ้นไปเรื่อยๆ จนเสร็จ ในส่วนที่เป็น overhang ซึ่งต้องการ support เครื่องจะพ่นวัสดุที่เหมือนเจลเพื่อสร้าง support ชั่วคราว และสามารถเอาออกได้โดยง่ายหลังจากพิมพ์เสร็จ

polyjet-technology
ผังการทำงานของระบบ Material Jetting

ระบบนี้มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม วัสดุพิมพ์จะประกอบด้วยโพลีเมอร์ไวแสงแบบเหลว มีให้เลือกหลายชนิดตามความต้องการ เช่นความแข็งแรง ความใส ความยืดหยุ่น ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือสามารถฉีดวัสดุได้หลากหลายชนิดพร้อมกัน เพื่อให้ได้ลักษณะและสีตามความต้องการ
Material Jetting มีข้อได้เปรียบมากมายในการทำงานต้นแบบ มันช่วยให้ผู้ใช้งานสร้างสรรค์งานที่เหมือนจริง และสามารถใช้งานได้ด้วย และยังมีความละเอียด เที่ยงตรง แม่นยำ เป็นระบบการพิมพ์สามมิติที่ให้ความเที่ยงตรงที่สุดในปัจจุบัน มันพิมพ์ได้ถึง 16 ไมครอน ซึ่งบางกว่าเส้นผมของคนเรา

toothbrushต้นแบบแปรงสีฟัน ที่มีขนแปรงเป็นวัสดุอ่อนนิ่ม ด้ามแปรงแข็ง เหมือนการฉีดพลาสติกแบบ Overmold

injection-moldสร้างแม่พิมพ์โดยใช้วัสดุคล้าย ABS ทำได้รวดเร็ว เที่ยงตรงสูง และประหยัด ใช้เป็นแม่พิมพ์ในการฉีดพลาสติกจำนวนไม่มาก ประมาณ 10-100 ชิ้น

medical-visualizationแบบจำลองตับ ที่ใส มองเห็นภายในเพื่อการศึกษาของมหาวิทยาลัยโกเบ ใช้พลาสติกใสในการพิมพ์

turboท่อแยกหลายทางในเครื่องเทอร์โบ เพื่อทดสอบการติดตั้ง
iphone-caseกรอบใส่โทรศัพท์มือถือ ได้แรงบันดาลใจจากคลื่นน้ำทะเล พิมพ์ด้วยวัสดุเสมือน Polypropylene

Binder Jetting

เครื่องพิมพ์สีธรรมชาติจากหินทราย ใช้กันอย่างกว้างขวางงานประติมากรรมรูปเหมือน และหุ่นจำลอง

เครื่องในระบบ binder jetting จะเหมือนกับระบบ SLS ในแง่ของการพิมพ์โดยใช้ผงวัสดุแล้วหลอมเข้าด้วยกัน เพียงแต่แทนที่จะใช้แสงเลเซอร์เพื่อหลอมผงวัสดุเข้าด้วยกัน มันจะใช้สารเหลวเพื่อเชื่อมให้ผงวัสดุติดกัน
กระบวนการพิมพ์จะเริ่มจากหัวพิมพ์ฉีดสารเหลวไปบนแท่นพิมพ์เพื่อเชื่อมผงวัสดุเข้าด้วยกัน เมื่อชั้นแรกเสร็จเรียบร้อย แท่นพิมพ์จะลดระดับลงเล็กน้อย และผงวัสดุชั้นต่อไปจะถูกเกลี่ยลงไปเป็นชั้นบางๆ แล้ววงจรการพิมพ์ก็จะดำเนินไปเรื่อยๆ จนกระทั่งเสร็จสิ้น ได้ชิ้นงานออกมา
หลังจากที่นำชิ้นงานออกจากแท่นพิมพ์ มันจะต้องถูกนำไปล้างเอาผงวัสดุส่วนเกินออกไป และเคลือบด้วยกาวอีกทีหนึ่งเพื่อให้มันมีความแข็งแรง และป้องกันสีซีดจาง

binder-jetting-technology แผนผังแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์ระบบ Binder Jetting

ระบบ Binder Jetting ถูกใช้ในวงการอุตสาหกรรม วัสดุที่ใช้ปกติจะเป็นหินทราย ให้สีเหมือนธรรมชาติ ในราคาที่เอื้อมถึง เมื่อเทียบกับระบบ SLS เนื่องจากว่าระบบนี้ใช้พลังงานน้อยกว่า แต่งานที่ได้ก็มีความแข็งแรงน้อยกว่า
จากการที่มันพิมพ์งานได้สีตามจริงทำให้มันเป็นที่นิยมในงานแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม และรูปปั้นเหมือนจริง ข้อดีข้อหนึ่งที่เหมือนกับระบบ SLS คือผงวัสดุที่ไม่ได้เป็นเนื้องานจะทำหน้าที่เป็น Support ไปในตัว ทำให้งานยากๆ มีส่วนยื่นเยอะๆ ทำได้ง่าย ไม่ต้องสร้าง support เพิ่มเติม

3dl-maisonแบบจำลองบ้าน

stadium-modelแบบจำลองสนามกีฬา AEK ในกรุงเอเธนส์

kitchen-modelแบบจำลองครัว

dinosaurรูปปั้น Tyrannosaurus rex

spraying-device
แบบจำลองเครื่องพ่น

การพิมพ์โลหะ (Selective Laser Melting and Electron Beam Melting)

การพิมพ์ในระบบอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง เพื่อผลิตงานที่ใช้งานได้จริง และสามารถใช้โลหะ และอัลลอยได้หลายชนิด

Selective Laser Melting and Electron Beam Melting (SLM and EBM) เป็นระบบที่ใช้กันเป็นปรกติสำหรับการพิมพ์โลหะ ลักษณะของมันจะเหมือนกับระบบ SLS ตรงที่ใช้ผงวัสดุเป็นวัตถุดิบในการขึ้นรูป แล้วหลอมวัสดุเหล่านั้นให้เป็นรูปร่างตามต้องการด้วยความร้อน แต่ด้วยวัสดุที่เป็นโลหะ ระบบนี้ต้องใช้พลังงานสูงมากในการหลอมโลหะ แสงเลเซอร์กำลังสูง (ในระบบ SLM) และแสงอิเล็กตรอน (ในระบบ EBM) จึงถูกนำมาใช้
ในการพิมพ์ด้วยระบบนี้ เครื่องพิมพ์จะเกลี่ยผงโลหะให้เป็นชั้นบางๆ บนแท่นพิมพ์ แล้วผงโลหะจะถูกหลอมละลายด้วยแสงเลเซอร์ (SLM) หรือลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) จากนั้นแท่นพิมพ์ก็จะเลื่อนลงแล้วเครื่องก็จะเกลี่ยผงโลหะทับขึ้นไปเพื่อพิมพ์ชั้นต่อไป ทำซ้ำๆ ไปจนชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์ ทั้งระบบ SLM และ EBM ต้องการ support เพื่อยึดตัวชิ้นงาน และรองรับส่วนยื่นให้ติดกับแท่นพิมพ์ และเพื่อระบายความร้อนจากตัวงานด้วย นอกจากนี้เวลาพิมพ์ ระบบ SLM จะต้องพิมพ์ในพื้นที่ที่มีออกซิเจนต่ำ และระบบ EBM ต้องพิมพ์ในสุญญากาศ เพื่อลดแรงเค้นจากอุณหภูมิ และลดการบิดงอด้วย
dmls-technology ebm-technology
ผังแสดงการพิมพ์ระบบ SLM                                                                                                                       ผังแสดงการพิมพ์ระบบ EBM
ระบบ SLM และ EBM ถูกใช้กันมากในโรงงานอุตสาหกรรม วัสดุที่ใช้ได้เป็นโลหะหลากหลายชนิด เช่นเหล็ก ไทเทเนียม อลูมิเนียม โคบอลต์-โครม และนิเกิล
การพิมพ์โลหะถือเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการพิมพ์สามมิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงการการบินอวกาศ อากาศยาน รถยนต์ และระบบดูแลสุขภาพ ครอบคลุมตั้งแต่สินค้าไฮเทค แต่ปริมาณน้อย จากงานต้นแบบไปถึงการพิมพ์เพื่อใช้งานจริง การพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะทำให้การออกแบบชิ้นส่วนได้เป็นชิ้นเดียว ไม่จำเป็นต้องมีส่วนย่อยๆ มาประกอบกัน สามารถลดขนาดของชิ้นงาน และลดเนื้อวัตถุดิบได้ ระบบการพิมพ์นี้ได้พัฒนามาจนถึงจุดที่ผลงานสามารถเทียบได้กับสิ่งที่ผลิตจากเครื่องจักรโดยทั่วไปได้แล้ว ทั้งในแง่ของเนื้อวัสดุ และคุณสมบัติทางกายภาพ จนถึงระดับจุลภาคเลยทีเดียว

ge-3d-printed-fuel-nozzleชิ้นส่วนเครื่องยนต์ LEAP ของ GE จำนวน 19 ชิ้น ในส่วนของหัวฉีดน้ำมัน สามารถทำให้เครื่องบินรูปร่างเพรียวลมแบบเครื่องบินรุ่น Boeing 737MAX และ Airbus A320neo ทะยานไปได้

dental-copingครอบฟัน และสะพานฟันของคนไข้ พิมพ์ด้วยวัสดุผสม cobalt-chrome

airbusข้อต่อน้ำหนักเบาใช้ในเครื่องบิน Airbus A380

koenigsegg-turboเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จน้ำหนักเบามาก ผลิตโดยบริษัทรถยนต์ในสวีเดน Koenigsegg

globeโล่รางวัลพิมพ์จากโลหะ stainless steel

ติดตามตอนต่อไปในเรื่องของวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์

เคล็ดลับการออกแบบเพื่อการพิมพ์สามมิติ

เคล็ดลับการออกแบบเพื่อการพิมพ์สามมิติ

ในการออกแบบเพื่อการพิมพ์สามมิติ จะมีข้อควรระวัง และข้องแนะนำอย่างไรบ้าง เรารวบรวมมาให้แล้วครับ