fbpx

3D Printer ของวงการแพทย์จีนปัจจุบันไปไกลถึงการปลูกถ่ายกระดูกสันหลังเทียม

3D Printer ของวงการแพทย์จีนปัจจุบันไปไกลถึงการปลูกถ่ายกระดูกสันหลังเทียม

โดยการใช้เทคโนโลยี Selective Laser Melting (SLM)
ซึ่งเป็นการเป็นการปลูกถ่ายกระดูกชนิดแรกที่ได้รับการรับรองจากรัฐจีนในระดับสูงสุด
และการรับรองของพวกเขาสามารถช่วยให้แพทย์สามารถรักษาอาการเจ็บป่วยได้ดีขึ้นเช่นกระดูกสันหลังเสื่อม
กระดูกหักและความผิดปกติ เป็นต้นนับว่าเป็นนวัตกรรมสำคัญมากๆสำหรับ 3D Printerในวงการแพทย์

Selective Laser Melting (SLM) คืออะไร ??
Selective Laser Melting (SLM) และ Electron Beam Melting (EBM) เป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
ด้วยโลหะที่นิยมใช้ที่สุด มีหลักการทำงานเหมือน SLS คือขึ้นรูปชิ้นงานจากวัสดุผงทีละชั้น โดยใช้เลเซอร์พลังสูง (SLM)
หรือลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) เพื่อหลอมละลายโลหะ เนื่องจากโลหะมีจุดหลอมเหลวที่สูง จึงต้องใช้พลังงานสูงตามไปด้วย
การพิมพ์ชิ้นงานโลหะทั้งแบบ SLM และ EBM จำเป็นต้องพิมพ์ Support เพื่อยึดชิ้นงานกับฐานพิมพ์และเพื่อระบายความร้อน
การพิมพ์ด้วยโลหะถือเป็นจุดสูงสุดของการพิมพ์ 3 มิติ มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม High-tech

สำหรับทำชิ้นงานที่มีมูลค่าสูง เช่นอวกาศยาน การบิน ยานยนต์ การแพทย์ การสร้างชิ้นงานโลหะด้วยการพิมพ์ 3 มิติ
สามารถช่วยลดจำนวนชิ้นส่วน ลดความซับซ้อนและลดน้ำหนักของเครื่องจักรต่างๆ

 

ในปัจจุบันนี้ 3D Printer การปลูกถ่ายกระดูกสันหลังเทียมถูกนำมาปรับใช้ให้เหมาะสม
จากการทดลองการปลูกถ่ายทั้งหมด 108รายที่แตกต่างกัน โดยผลที่ออกมาเป็นที่ยอมรับจากโครงการของ
‘3D Printing Technology Application of Personalized Implant Device’
ผู้เชียวชาญและหลายๆสถาบันวิจัยชั้นนำที่มีการวิจัยรากเทียมได้ยอมรับถึงการวิจัยและการปลูกถ่ายกระดูกสันหลังเทียมแบบ 3D
SLM (Selective Laser Melting) หรือ Direct Matal Printer
เครื่องระบบนี้จะมีวัสดุตั้งต้นเป็นผงโลหะ เช่นผงไททาเนียม ผงสแตนเลส เป็นต้น ขึ้นรูปด้วยแสงเลเซอร์กำลังสูง ทำให้ผงโลหะ

 

งานพิมพ์จาก Flashforge Foto 6, 8.9, 13.3

งานพิมพ์จาก Flashforge Foto 6, 8.9, 13.3

งานพิมพ์จาก เครื่องพิมพ์ระบบเรซิ่น MSLA (LCD Mono) รูปทั้งหมดพิมพ์จากเครื่อง Foto6, Foto8.9, Foto13.3 โดยเรซิ่น Standard HD และ Washable HD จาก Flashforge แบรนด์ขึ้นชื่อที่ผลิต 3D Printer บริษัทชั้นนำอย่าง Bosch, Makerbot, Monoprice, Dremel

เรียงลำดับ Foto13.3, Foto8.9 และ Foto6 ตามลำดับ


แก้ปัญหาเกือกม้าอุดตันด้วย3D printing จาก Flashforge

แก้ปัญหาเกือกม้าอุดตันด้วย3D printing จาก Flashforge

Flashforge 3d printerได้ร่วมมือกับทางบริษัทผู้ผลิตรองเท้าในออสเตรเลีย Pegasus Shoeingเพื่อที่จะช่วยเหลือม้าแข่งในการสร้างอุปกรณืที่ช่วยป้องกันการบาดเจ็บที่บริเวณเท้าของม้า

ม้าที่ถูกนำมาใช้งานนั้นจะต้องผ่านการตอกเกือกม้าเพื่อติดกับเท้าของม้าก่อนเสมอ เกือกม้าจะทำหน้าที่เสมือนรองเท้าเพื่อไ่ม่ให้ม้ามีการบาดเจ็บจากการเดินวิ่งในระยะยาว แต่สำหรับม้าที่ต้องทำงานหนักๆเช่น ม้าแข่ง ม้าลากจูง เกือกม้านั้นอาจจะไม่เพียงพอ
ระหว่างที่ม้าเดินวิ่งไปในที่ต่างๆนั้นจะมีการเหยียบย่ำสิ่งต่างๆอยู่เสมอทั้งดินหินทรายต่างๆ ซึ่งระหว่างนั้นจะทำให้มีเศษเหล่านั้นมาสะสมอยู่ที่บริเวณเกือกม้าได้ซึ่งจะส่งผลให้ม้าเดินวิ่งได้ไม่ค่อยสะดวกนัก แต่หากสะสมเป็นเวลานานอาจจะทำให้มีเศษมากขึ้นจะทำให้ระหว่างเดินเหมือนกับการเดินบนดินตรงๆส่งผลให้บาดเจ็บได้

การทำรองเท้าให้ม้าในครั้งนี้ไม่ใช่การทำเพื่อทดแทนเกือกม้าแต่อย่างใด แต่เพื่อเสริมประสิทธิภาพของเกือกม้าและตัวม้าเองด้วย จึงต้องมาการออกแบบ ทดลองใช้งานและศึกษาวัสดุที่เหมาะสมมาใช้งานอยู่หลายครั้งกว่าจะได้ผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจ

โจทย์ที่สำคัญสำหรับการออกแบบรองเท้าม้านี้คือ รูปทรงต้องกระชับกับเท้าม้าและเกือกม้าเพื่อไม่ให้ม้ารู้สึกไม่สบายระหว่างที่ใส่ มีความทนทานและมีน้ำหนักเบาด้วย

ขั้นแรกจะทำการออกแบบรองเท้าขึ้นมาโดยจะทำการสแกนเท้าของม้าก่อน แต่พวกเขาจะใช้เครื่องX-rayในการสแกนกีบม้าแล้วทำการวัดขนาดส่วนต่างๆจากนั้นก็นำข้อมูลที่ได้ไปทำการออกแบบรองเท้าขึ้นมา

จากนั้นก็จะทำการพิมพ์รองเท้านี้ขึ้นมา โดยวัสดุที่เลือกใช้จะเป็น Nylon carbon fiber(PA-CF) เพราะเป็นวัสดุเดียวที่มีทั้งความทนทานและน้ำหนักที่เบาในตัวเอง และทำการพิมพ์ด้วยเครื่องflashforge GuiderIIs และ flashforge Creator3

ชิ้นงานที่พิมพ์ออกมานั้นจะมีสองส่วนด้วยกันคือส่วนที่รองเกือกม้าด้านในและส่วนครอบด้านนอก นำชิ้นส่วนรองเกือกม้าด้านในใส่ก่อนจากนั้นก็ตอกเกือกม้าลงไป หลังจากติดแล้วจะมีช่องว่างจะทำการอุดด้วยวัสดุทางทันตกรรม(ในรูปจะเป็นสีชมพูเหมือนกาว) เมื่อเสร็จเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนสุดท้ายคือจะพันด้วยเทปเคลือบไฟเบอร์กลาสเพื่อป้องกันเศษดินเข้ามาอุดันและให้รองเท้ากระชับกับเท้าม้า ทำให้ม้าสามารถใช้งานได้เต็มที่

 

3D Printer ในระบบFDM ยังคงเป็นทางเลือกการผลิตงานในหลายๆวงการ ถึงแม้จะไม่ได้มีความละเอียดสูงเท่ากับระบบอื่น แต่ประเภทวัสดุที่มีให้เลือกใช้นั้นมีหลากหลายมากตั้งแต่พลาสติกพื้นฐานอย่างPLAไปจนถึงพลาสติกเกรดอุตสาหกรรมอย่าง PA-CF(ไนลอน-คาร์บอนไฟเบอร์) ,PC(โพลีคาร์บอเนต) เป็นต้น

Flashforge 3D Printer มีเครื่องพิมพ์สามมิติที่รองรับพลาสติกเกรดอุตสาหกรรมในราคาเอื้อมถึง

SLA 3D Printer ระบบเรซิ่น คืออะไร มีกี่ชนิด??

SLA 3D Printer ระบบเรซิ่น คืออะไร มีกี่ชนิด??

บทความนี้เราจะมาทำความรู้จัก SLA Printer – เครื่องพิมพ์ 3มิติ ระบบเรซิ่น Stereolithography ระบบนี้จะขึ้นรูปด้วยน้ำเรซิ่นไวแสงโดนแสง UV ตรงจุดไหนก็แข็ง ระบบนี้จัดว่าเป็นระบบที่มีความละเอียดมากที่สุด แต่ก็มีความยุ่งยากในการทำงานเหมือนกันเพราะสารตั้งต้นเป็นของเหลว งานที่ออกมาต้องล้างทำความสะอาดกัน ระบบนี้แบ่งได้หลายประเภทเช่น ขึ้นรูปด้วยเลเซอร์UV (เรียก SLA), ขี้นรูปด้วยแสงโปรเจคเตอร์เรียก (เรียก DLP), ขึ้นรูปผ่านหน้าจอ LCD (เรียก MSLA – Masked Stereolithography)

พิมพ์งานได้รายละเอียดสวยงาม, ขึ้นรูปด้วยแสง UV, วัสดุตั้งต้นเป็นของเหลว PhotoResin

ประวัติคร่าวๆ SLA ถือว่าเป็นจุดกำเนิดของ 3D Printer เลยก็ว่าได้มีมาก่อนระบบเส้น FFF เสียอีก โดยจุดกำเนิดเกิดจากงานวิจัยของคุณ Hideo Kodama ที่นาโกย่าประเทศญี่ปุ่นในปี 1980 หลักการคือการทำให้เรซิ่นไวแสงแข็งเป็นชั้นๆ ซ้อนทับกันทำให้เกิดเป็นรูปร่าง 3มิติ ต่อมามีผู้เริ่มเอาความคิดดังกล่างจากเป็นเครื่องพิมพ์ 3มิติ (สมัยนั้นเรียก RP Rapid Prototype) มาขายจริงจังด้วย Brand 3D Systems ในปี 1984 โดยแรกใช้ในการวงการจากต้นแบบผลิตภัณฑ์ ระบบนี้พัฒนาต่อมาเรื่อยๆเป็นเวลา 30ปี เมื่อสิทธิบัตรหมดลงทำให้การพัฒนาเพิ่ม และราคาถูกลง แตกแขนงเป็นระบบ DLP จากขึ้นรูปด้วยเลเซอร์เป็นโปรเจคเตอร์ และน่าล่าสุดในปี 2018 มีการใช้จอ LCD ในการขึ้นรูปร่าง 3มิติ

คุณ Hideo Kodama นักวิจัยผู้ให้กำเนิด หลักการ SLA ปี1980
ผลงานวิจัยของคุณ Hideo Kodama / ถือได้ว่าเป็น 3D Model ชิ้นแรกๆของโลก
3D Printer เชิงพาณิชย์เครื่องแรกๆของโลก 3D Systems พิมพ์ล้อแมครถยนต์ ปี 1984

ระบบนี้มีเรซิ่นให้เลือกหลากหลาย บริษัทใหญ่ๆอย่าง Formlabs, 3D Systems, Envisiontec จะมีเรซิ่นหลายหมวดตั้งแต่ วิศวกรรม, การแพทย์, Jewelry โดยเปลี่ยนสารเคมีในสารเหลวตั้งต้น (monomer) เนื่องจากเรซิ่นเป็นของเหลว และการควบคุมจุดยิงแสงเลเซอร์ได้เล็กมากเช่น 20micron ทำให้การขึ้นรูปด้วยระบบนี้มีความละเอียดสูงมาก

หลักการทำงานของ ระบบ SLA

เช่นเดียวกับ เครื่องพิมพ์ 3มิติ ระบบอื่นๆหลักการทำงานคือการพิมพ์ชิ้นงานทีละชั้นไปเรื่อยๆ (Layer by Layer) โดยวัสดุตั้งต้นของระบบนี้คือเรซิ่น ที่มีส่วนผสมระหว่าง Monomer และ Photoinitiator สารที่ถูกแสง UV จะเชื่อม Monomer เป็น Polymer พลาสติกนั้นเอง เมื่อฉายแสง UV เฉพาะเจาะจงตามลวดลายที่ต้องการสามารถทำให้เกินแผ่นพลาสติกแข็งเป็นชั้น หลายๆชั้นต่อกันออกมาเป็นรูปร่าง 3มิติ โดยหลักๆแล้วเครื่องสามารถแบ่งได้ตามแหล่งกำเนิดแสง เช่นจากเลเซอร์เรียก SLA, จาก Projector เรียก DLP, ผ่านหน้าจอ LCD เรียก MSLA เป็นต้น สามารถแบ่งตามทิศทางการขึ้นรูป เช่น แสงอยู่ด้านบน จุ่มงานลงด้านล่าง เรียก Top Down SLA, แสงอยู่ด้านล่าง ดึงชิ้นงานขึ้นเรียก Bottom Up SLA เป็นต้น

เครื่องพิมพ์ 3มิติ ระบบ SLA ขนาดใหญ่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์, ชิ้นส่วนเครื่องจักร, โมเดล

SLA เครื่องมีกี่ประเภท

  • Top Down SLA เป็นเครื่องพิมพ์ 3มิติระบบแรกที่ถือกำเนิด และ ยังนิยมใช้ถึงปัจจุบัน ระบบนี้จะขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ UV ด้านบนยิงลงมาบนถังเรซิ่นด้านล่าง (ถังเรซิ่นจะจุเรซิ่นอยู่เต็ม 250Kg+ ขึ้นไป) เมื่อพิมพ์แต่ละชั้นเสร็จฐานพิมพ์จะจุ่มลงไปในไปถังลึกขึ้นเรื่อยๆ ชิ้นงานจะจมอยู่ในถังพิมพ์ จึงเรียกระบบนี้ว่า Top Down SLA ระบบนี้ให้คุณภาพงานสูงสุด พิมพ์งานได้ขนาดใหญ่ นิยมใช้ในอุตสาหกรรม ข้อเสียคือเครื่องใหญ่(ต้องมีถังใส่เรซิ่น) มีราคาสูง ราคาหลักล้านขึ้นไป หากมาหางานพิมพ์เกิน 60cm+ ขึ้นไปต้องเป็นระบบนี้ตัวเดียวจบ ระบบนี้พิมพ์ได้ใหญ่สุด คุณภาพดีสุด Support น้อย แต่เครื่องใหญ่ และราคาสูง
SLA Top Down จะมีถังน้ำเรซิ่นขนาดใหญ่ เลเซอร์จะยิงชิ้นงานให้แข็งที่ละชั้นๆ เมื่อพิมพ์เสร็จเครื่องจะจุ่มลึกลงไปในถังเรซิ่นเพื่อพิมพ์ชั้้นต่อไป

  • Bottom Up SLA เป็นเครื่องพิมพ์ ที่พัฒนาต่อมาจาก Top Down ซึ่งต้องการให้เครื่องมีขนาดเล็กลง ระบบนี้จะยิงแสงเลเซอร์ จากด้านล่าง ผ่านถาดพิมพ์ที่ด้านล่างใสให้แสงลดผ่าน ฐานพิมพ์จะดึงชิ้นงานขึ้นไปเรื่อยๆ ระบบนี้เป็นที่นิยมเพราะว่าเครื่องมีขนาดเล็กลง แต่ยังติดที่ข้อจำกัดที่ไม่สามารถพิมพ์ขนาดใหญ่ๆได้ (เช่น เกิน 30cm)ต้องสร้าง Support ขนาดใหญ่เพื่อรองรับนน.ชิ้นงาน และแรงดึงให้หลุดออกจากถาด วัสดุชิ้นเปลื้องของระบบนี้คือถาดพิมพ์ด้วย เพราะทุกครั้งที่ดึงชิ้นงานออกจากถาดจะเกิดการเสียดสี ถาดจะขุ่นขึ้นเรื่อยๆทุกครั้งที่ใช้งาน จึงต้องเปลี่ยนตามอายุการใช้งาน
SLA Bottom Up ขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ แต่เครื่องมีขนาดเล็กลง ถาดใส่เรซิ่นไม่ต้องเต็ม แต่มีข้อจำกัดเมื่อพิมพ์ชิ้นงานใหญ่เกิน 30cm

  • DLP เป็นเครื่องระบบเรซิ่น ฉายแสงโดยเครื่องโปรเจคเตอร์ UV เวลาฉายแสงจะฉายทีละระนาบภาพตัดขวาง หรือ Cross Section ระบบนี้นิยมใช้กันช่วงหนึ่ง ก่อนที่จะมาพัฒนาต่อเป็นแบบ LCD ซึ่งเป็นแผ่นบางๆ และราคาถูกกว่า Projector  ระบบ DLP มีความเร็วในการพิมพ์สูงกว่า SLA ทั่วๆไปเนื่องจากฉายภาพทีละระนาบแทนการยิงลากแสงเลเซอร์

  • LCD / MSLA เป็นระบบที่มีการพัฒนาต่อมาจาก DLP โดยเปลี่ยนจากการฉาย Projector มาเป็นการเปิด-ปิดให้แสง UV ลอดผ่านโดยใช้หน้าจอ LCD แสง UV จะลอดผ่าน เริ่มแรกที่ใช้กันจะใช้ LCD ธรรมดา RGB ที่ใช้กันในวงการหน้าจอสี ที่มีปัญหาคือดำ/ขาวไม่สนิทอายุการใช้งานน้อย ต่อมาพัฒนามาใช้ LCD แบบ Mono ขาว-ดำ การใช้งานยาวนานและการพิมพ์เร็วขี้น แต่ยังติดข้อจำกัดขนาดของการพิมพ์เช่นกันกับระบบ Bottom Up อื่นๆ ยากที่จะพิมพ์ใหญ่กว่า 30cm+ เพราะติดเรื่องน้ำหนักชิ้นเมื่อดึงขึ้น

วัสดุตั้งต้นเรซิ่น มีหลายประเภท มีอะไรน่าสนใจ

  • เรซิ่นไวแสงแต่ละระบบอาจจะไม่เหมือนกันหลักๆมี  UV 405nm – ใช้เครื่องทั่วๆไป , UV 355nm ส่วนมากจะใช้กับ SLA แบบ Top down กรุณาเลือกเรซิ่นให้ถูกกับความยาวคลื่นของเครื่องด้วยครับ
  • เจ้าใหญ่ๆดีๆ จะมีเรซิ่นหลากหลาย เค้ามีทีมพัฒนาวัสดุศาสตร์ของตัวเองเลย ตัวเครื่องจึงแพงกว่าเจ้าที่พิมพ์เรซิ่นธรรมดา เช่น Formlabs
  • ทั้งแบบ Engineer (จาก Formlabs) – Rigid 10K แข็งพิเศษ, Tough เหนียวพิเศษ, High Temp ทนความร้อนสูง, Flexible วัสดุที่มีความยืดหยุ่น
  • เรซิ่นทางการแพทย์ Medical (จาก Formlabs) – Surgical Guide เรซิ่นสำหรับผ่าตัด, LT Clear เรซิ่นทางทันตกรรมในช่องปาก
  • มีเรซิ่นแปลกๆมีมากมาย เช่น Resin Ceramic เพื่อพิมพ์เสร็จเอาไปเข้าเตาอบความร้อนสูง เผาออกมาเป็นภาชนะ หรือ รูปทรงเซรามิกได้
  • เรซิ่นอีกตัวที่นิยมกันมากคือ Wax Resin ในใช้วงการ Jewelry เมื่อพิมพ์เสร็จออกมา นำชิ้นงานที่ได้ไปหล่อเป็น Lost Wax แทนที่ด้วยโลหะมีค่า เช่น เงิน ทองคำเป็นต้น

สรุป

  • SLA หรือเครื่องพิมพ์ระบบเรซิ่น เป็นระบบที่พิมพ์แล้วสวยที่สุด มีวัสดุให้เลือกหลากหลายที่สุด
  • การใช้งานเลอะเทอะ เนื่องจากวัสดุตั้งต้นเป็นของเหลว เหนียวและเป็นสารเคมี แบรนด์ดีๆทำมาให้ใช้งานได้ง่ายขึ้น เช่น Formlabs แต่ก็ยังใช้งานยากอยู่ดี
  • แม้เป็นระบบที่เก่าแก่ที่สุด ปัจจุบันนิยมใช้กันอยู่
  • LCD Printer หรือ MLCD เริ่มเป็นที่นิยม เพราะมีราคาถูก เอื้อมถึง คุณภาพโอเค แต่ยังมีข้อจำกัดเรื่องขนาดในการพิมพ์ ได้ใหญ่ประมาณ 30cm (ทั้งความละเอียดของหน้าจอ, Bottom Up ถ้าเครื่องขนาดใหญ่ไป จะสู้แรงตึงผิว น้ำหนักชิ้นงาน ไม่ได้)
  • SLA ขนาดใหญ่ 60cm+ จะมีแต่ในระบบ SLA Top Down นิยมใช้ในการทำชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องบิน ออกแบบผลิตภัณฑ์ งานพุทธศิลป์ งาน Event

แนะนำ เลือกซื้อ

  • ถ้าต้องการพิมพ์ 3D Printer ทั่วไปๆ หาไว้ใช้งาน ดูแลรักษาง่าย ปลอดภัยกว่า ไม่แนะนำ SLA Printer ให้เลือก FFF Printer เครื่องพิมพ์ระบบเส้นแทน
  • ถ้าคำนึงคุณภาพงาน ความเรียบความสวยงามเป็นหลัก เลือก SLA Printer
  • ถ้าต้องพิมพ์ชิ้นงานขนาดต่อชิ้นใหญกว่า 60cm+ แนะนำ SLA Printer Professional แพงหลักล้าน แต่งานจบ

พิมพ์ 3 มิติระบบเรซิ่น LCD / MSLA ราคาเอื้อมถึง
เครื่องพิมพ์ 3มิติ ความละเอียดสูง ขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ มีวัสดุรองรับมากมาย


พิมพ์ 3 มิติระบบเรซิ่น SLA Prosumer – รองรับเรซิ่น วิศวกรรม, การแพทย์ กว่า 40ชนิด
เครื่องพิมพ์ 3มิติ ความละเอียดสูง ขึ้นรูปด้วยเลเซอร์ มีวัสดุรองรับมากมาย


พิมพ์ 3 มิติระบบเรซิ่น ขนาดใหญ่ Kings SLA Pro ถึง 1.7เมตร
เครื่องพิมพ์ 3มิติ เกรดอุตสาหกรรม ได้ทั้งความละเอียดสูง พิมพ์ได้ใหญ่ 600-1700mm สำหรับงานชิ้นส่วนรถยนต์, งานศิลปกรรม, งานประติมากรรม

CoroNaspresso การทดสอบ COVID-19 ในแคปซูลกาแฟ

CoroNaspresso การทดสอบ COVID-19 ในแคปซูลกาแฟ

พบกับการออกแบบแคปซูลที่ได้นำมาจากถ้วยกาแฟเล็กๆ ที่คนชอบดื่มกาแฟน่าจะเคยเห็นอยู่ปกติซึ่งได้นำมาทำการทดสอบ COVID-19 ด้วยแคปซูลกาแฟ ซึ่งเป็นความดังเดิมของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Wageningen ที่อยู่ในประเทศเนอเธอร์แลนด์โยได้ตั้งใจว่าสิ่งนี้จะเข้ามาช่วยลดค่าใช้จ่ายในการทอสอบเชิ้อ COVID-19 ที่มีเป็นชุดขายอยู่ในท้องตลลาดปัจจุบัน พวกเขาจึงได้ใช้แคปซูลกาแหอลูมิเนียมเปล่าที่ได้ใช้งานแล้วมาทำความสะอาดและเปลี่ยนให้มันเป็นเครื่องปฏิบัติการทางเคมีที่มีขนาดเล็ก สิ่งที่ทำให้โครงการนี้น่าสนใจเป็นพิเศษนั้นคือพวกเขาได้นำเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มาใช้ในการออกแบบด้วยโดยพิมพ์ออกมาเป็นฝาพลาสติกครอบบนแคปซูลอีกทีหนึ่งซึ่งสามารถบรรจุได้ 4 หลอด โดยทั้ง 4 หลอดนั้นจะทำการทดสอบเชื้อ COVID-19 พวกเขาได้ตั้งชื่อสิ่งนี้ว่า CoroNaspresso วีธีการตรวจคัดกรองแบบใหม่นี้สามารถเพิ่มจำนวนการทดสอบในแต่ละวันได้มากขึ้นเป็นอย่างมาก และสะดวกสบายด้วย ซึ่งราคาต้นทุนอยู่ที่ประมาณ 8 บาท
Vittorio Saggiomo เป็นนักเคมีชาวอิตาลีในกลุ่ม Bionanotechnology ที่มหาวิทยาลัย Wageningen ในเนเธอร์แลนด์เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมาเขาได้จัการกกับปัญหาของการทดสอบ PCR โดยใช้เครื่องมือแบบ 3 มิติ เข้ามาช่วยพิมพ์เช่นกันซึ่งปัจจุบันนั้นการตรวจคัดกรองควรทำให้มันง่ายกว่าเดิมและราคาควรจะถูกลงด้วย เพื่อให้การผลิตเครื่องมือที่ใช้ในการตรวจสอบเชื้อนั้นมีจำนวนที่มากขึ้นได้ในอย่างรวดเร็วโดยการที่จะทำเช่นนี้ได้นั้นเข้าใช้การขยายสัญญาณไอโซเทอร์มอล (LAMP) แบบวนรอบซึี่งเป็นเทคนิคที่ต้นทุนต่ำในการตรวจสอบหาเชื้อโรคบางชนิด สามารถทำได้ที่อุณหภูมิคงที่ 65°C และไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ โดยเฉพาะการตรวจน้ำลายจะถูกทำให้ร้อนและวัดด้วยการใช้ตัวบ่งชี้ pH จะเปลี่ยนสีหากมี Sars-CoV-2 ซึ่ง Vittorio Saggiomo ได้อธิบายว่า “การเปลี่ยนสีนั้นโดดเด่นมาก ตัวอย่าง ถ้าในเชิงลบคือจะเปลี่ยนสีชมพู และเชิงบวกจะเป็นสีเหลือง”

CoroNaspresso ชุดการทดสอบ COVID-19 ในแคปซูลกาแฟ
CoroNaspresso ชุดการทดสอบ COVID-19 ในแคปซูลกาแฟ

CoroNaspresso เป็นชุดทดลองที่ถูออกแบบขึ้นระหว่างถ้วยกาแฟแบบแคปซูลและฝาด้วยการพิมพ์แบบ 3 มิติ
ที่มาของผลงานนี้ ซึ่งผลิตภัณฑกาแฟนี้เราก็มีใช้กินเป็นประจำวันอยู่แล้ว ซึ่งเจ้าแคปซูลนี้ทำหน้าที่เป็นภาชนะที่สามารถใส่เข้าไปที่เครื่องชมกาแฟได้เลย ในแคปซูลนั้นเต็มไปด้วยวัสดุโดยเฉพาะ RT64HC ซึ่งเป็นผงกาแฟที่สามารถละลายได้ที่อุณภูมิระหว่าง 63 ถึง 65 ° C (145.4-149 ° F) ซึ่งราคาก็ไม่ได้แพงซ่ะด้วย ในกระบวนการหลอมละลายเจ้าผงกาแฟนั้นจะใช้เวลา 25 นาที (5 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร) และฝาที่เป็นจุดยึดจับใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในการสร้างมันขึ้นมาโดยที่สามารถยึดเจ้าหลอดทดลองขนาด 200μl จำนวน 4 หลอดที่บรรจุตัวอย่างน้ำลายที่เก็บมาจากคนผู้ป่วย โดยวัสดุพลาสติกที่นำมาพิมพ์เป็นฝายึดจับหลดน้ำลายนั้นคือ Filamet ชนิด PLA ซึ่งมันสามารถทำขึ้นมาได้ง่ายๆ เลยถ้าคุณมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ อยู่ที่บ้านก็สามารถทำเองได้สบายๆ เพราะเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นั้นทุกคนสามารถเข้าถึงเองได้ไม่ว่าจะที่บ้านหรือที่ทำงาน การที่จะผลิตฝาปิดนี้ขึ้นมานั้นสามารถสร้างได้จำนวนเยอะต่อการพิมพ์ 1 ครั้งเพราะชิ้นงานมีขนาดไม่ใหญ่
นักเคมีชาวอิตาลียังเน้นย้ำถึงความยั่งยืนของการทดสอบโดยได้กล่าวว่ามันสร้างของเสียออกมาน้อยมาก “1 แคปซูลนั้นสามารถใช้งานได้หลายครั้งโดยไม่สร้างของเสียที่ไม่ต้องการออกมา ถ้าเจ้าพลาสติกที่พิมพ์ออกมานั้นเสียก็สามารถนำไปหลอมและและนำไปพิมพ์แบบ 3 มิติ นำมาใช้งานใหม่ได้” อย่างไรก็ตามพลาสติก PLA นั้นสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นดังนั้นจึงไม่ควรทิ้งในธรรมชาติ

CoroNaspresso ชุดการทดสอบ COVID-19 ในแคปซูลกาแฟ

ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม Vittorio Saggiomo หวังว่าโครงการ CoroNaspresso ที่ตัวเองได้ทำขึ้นมานั้นจะก้าวไปสู่ขั้นตอนการผลิตได้โดยเชื่อมั่นว่าจะได้รับการอนุญาตให้มีการทดสอบแบบกระจายอย่างแพร่หลาย และมันจะอำนวยความสะดวกในการคัดกรอง COVID-19 ซึ่งนักเคมีได้เผยแพร่ขั้นตอนการผลิตเครื่องมือชุดนี้ของเขาไว้ด้วย ที่นี่…

ที่มา : https://www.3dnatives.com/en/

Coronavirus: 3D printers save hospital with valves

Coronavirus: 3D printers save hospital with valves

บริษัทเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในอิตาลีได้ออกแบบและพิมพ์วาล์วช่วยหายใจสำหรับช่วยชีวิต 100 ชิ้นใน 24 ชั่วโมงให้กับโรงพยาบาลที่ต้องการใช้งานวาล์วเชื่อมต่อผู้ป่วยในผู้ป่วยหนักกับเครื่องช่วยหายใจ โรงพยาบาลในเบรสเซียมีผู้ป่วยโคโรนาไวรัส 250 รายในผู้ป่วยหนักและวาล์วได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้ครั้งละไม่เกินแปดชั่วโมง เวอร์ชันที่พิมพ์ 3 มิติมีราคาต่ำกว่า 1 ยูโร(37.32บาท) ในการผลิตแต่ละชิ้นและต้นแบบใช้เวลาในการออกแบบสามชั่วโมง

Nunzia Vallini นักข่าวชาวอิตาลีแจ้งให้โรงพยาบาลติดต่อกับ Cristian Fracassi ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Isinnova หลังจากพบว่าซัพพลายเออร์เดิมไม่สามารถจัดหาวาล์วใหม่ได้อย่างรวดเร็ว เขาและวิศวกรเครื่องกล Alessandro Romaioli วิ่งไปที่นั่นเพื่อดูวาล์วด้วยตัวเองและสามชั่วโมงต่อมาก็กลับมาพร้อมกับต้นแบบ “พวกเขาทดสอบกับคนไข้คนหนึ่งและบอกเราว่ามันใช้งานได้ดีเราจึงวิ่งกลับไปที่สำนักงานอีกครั้งและเราก็เริ่มพิมพ์วาล์วใหม่” Mr Romaioli กล่าวกับ BBC News
จากนั้นทั้งคู่ก็เข้าร่วมกับ Lonati ซึ่งเป็นบริษัทเครื่องพิมพ์สามมิติ ในท้องถิ่นอีกแห่งเพื่อตอบสนองความต้องการเนื่องจาก Isinnova มีเครื่องพิมพ์หกเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆใช้เวลาพิมพ์ประมาณหนึ่งชั่วโมงในแต่ละครั้ง

ที่มา: BBC.com

การนำ Einscan Pro ไปใช้ในงานศิลปะฝาผนังถ้ำในโคลอมเบียโดย ATEgroup

การนำ Einscan Pro ไปใช้ในงานศิลปะฝาผนังถ้ำในโคลอมเบียโดย ATEgroup

การใช้เครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ ได้เมีการนำไปใช้งานในหลายๆ ด้านอย่างบทความนี้ก็เช่นกัน ซึ่งในโคลอมเบียได้มีสถานที่ที่เป็นสิ่งสวยงามตามธรรมชาติอยู่มากมาย พร้อมทั้งภูมิประเทศนั้นมีสถานที่น่าทึ่งมากมาย และในเขต Sonsón (Department of Antioquia) มีสถานที่สวยงามมากๆ เป็นพื้นที่ที่แถบจะไม่เหมือนใครเลยทีเดียว แถบไม่อยากจะเชื่อเลยว่าจะเป็นสิ่งที่มีอยู่จริงมันเหมือนกับในนิยายเลย ซึ่งสิ่งนั้นก็คือ Karst belt ของ Sonsón

Karst belt คืออะไร?
Karst belt คือการก่อตัวขึ้นระหว่างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากน้ำที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับหินปูนสร้างสารโซเดียมไบคาร์บอเนตซึ่งละลายน้ำได้ เมื่อน้ำที่ชั้นผิวดินและพื้นดินมาปะทะกันในรอยแยกของหินจึงทำให้เกิดการละลายและเกิดเป็นรูปร่างขึ้นมา สิ่งที่เกิดขึ้นนี้ทำให้ผู้คนที่มาพบเห็นชื่นชอบเป็นอย่างมากและควรค่าแก่การให้เยี่ยมชมต่อโลกภายนอก แต่ความงดงามจริงๆ ของสิ่งเหล่านี้มักจะซ่อนอยู่ภายในของมัน เพราะเมื่อสั่งเกตุที่ชั้นของเนื้อหินจะสามารถพบเศษหิวอ่อนได้ไอย่างชัดเจน ซึ่งหินอ่อนจะเป็นหินที่เกิดขึ้นขึ้นเมื่อหินปูนที่อยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สูงๆ รวมกับความกดอาการสูง สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดการตกผลึกขึ้นมาเป็นรูปร่าง ตามภาพสถานที่ใน Sonsón ยังมีความลับซ่อนอยู่อีกประการหนึ่งซึ่งภายในถ้ำจะมีกำผนังกำแพงที่ถูกปกคลุมไปด้วย Petroglyph ที่คนรุ่นก่อนๆ ได้สร้างขึ้นมาเมื่อหายพันปีก่อน

สถานที่ทำการศึกษาภาพวากผนังถ้ำ

Petroglyph หรือเรียกอีกอย่างว่า “ศิลปะบนหิน” ทำหน้าที่เมื่อเครื่องมืที่จะสื่อสารจากคนรุ่นก่อนเมื่อหลายพันปีก่อนหน้านี้ ซึ่งในช่วงนั้นจะยังไม่มีดินสอและกระดาษ ก่อนที่เทคโนโลยีการสื่อสารของสมัยใหม่จะถือกำเนิดขึ้นมา การสรา้งภาพวาดบนผาผนังถูกวาดด้วยสีหรือการแกะสลักเป็นแบบนูนต่ำด้วยเครื่องมือของยุคหิน ภาพวาดเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติและควรแก่การการอนุรักษ์เป็นอย่างมาก ต้องขอบคุณพวกเขาเป็นอย่างมากที่ทำให้เรารู้ว่าบรรพบุรุษมีการสื่อสารกันอย่างไรในสมัยก่อนหน้านี้ และการสื่อสารตั้งแต่สมัครก่อนนั้นมีการพัฒนาอย่างไรบ้าง ซึ่งพวกเขาทไให้ได้เห็นสิ่งเหลานี้ได้อย่างชัดเจน

Petroglyph “El Búho”

การที่ได้พบแร่ที่มีค่า เช่น ทองคำมรกตเพชรหรือหินอ่อน ในสถานที่เหล่านี้มันก็กลายเป็นแหล่งขุดค้นที่ทำกันอย่างรวดเร็วนั้นทำให้สิ่งเเหล่านี้อาจจะถูกทำลาย ดังนั้นจึงมีคำถามที่ถูตั้งขึ้นมาว่า Petroglyph จะต้องถูกเก็ยรักษาไว้อย่างไรนขณะที่มนุษย์สามารถใช้ประโยชน์จากมันได้ไปพร้อมๆ กัน นอกจากนี้สิ่งที่มีผลต่อการเสียหายของ Petroglyph อีกอย่างก็คือสภาพอาการและภัยธรรมชาติทีมีผลต่อในระยะเวลาที่นานๆ วันเข้า สิ่งเหล่านี้ก็ไม่ควรจะมองข้าม ปัญหาเหล่านี้พวกเขาจะแก้ไขมันอย่างไร เหล่านี้คือคำถามที่พวกเขาได้ไปพบเจอและคิดกันอยู่หลายวันเพื่อให้ได้ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับสิ่งที่ถือเป็นมรดกของมนุษยชาติ และสิ่งที่พวกเข้าคิดออกก็คือการนำเทคโนโลยีที่เรียกว่า 3D Scanner เข้ามาช่วยเกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้
การใช้เครื่อง 3D Scanner เข้ามาช่วยแก้ปัญหาการเก็บรักษาสิ่งเห่านี้ได้อย่างไร
ปัจจุบันความลึก ความสูง และรูปร่าง และแม้กระทั้งแต่สีสามารถทำการเก็ยให้เป็นข้อมูลแบบดิจิตอลได้โดยใช้เทคโนโลยีการสแกน 3D การสแกน Petroglyph ให้ออกมาเป็นภาพ 3D เป็นวิธีที่ดีมากๆ สำหรับการรักษาศิลปะหิวพวกนี้ไว้และยังแบ่งปันข้อมูลให้ผู้อื่นได้แบบออนไลน์สำหรับการทำวิจัย อยู่ที่ไหนก็สามารถศึกษามันได้แต่ไม่ต้องมาที่สถานที่จริง เครื่องที่พวกเขานำมาให้เก็บข้อมูลแบบ 3D นั้นคือ Einscan Pro Plus เป็นเครื่องสแกนเนอร์ 3D จากค่าย Shining3d ที่ใช้แสงในการสแกนจับภาพให้ออกมาเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน สามารถแสดงความลึกของวัตถุได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำและเสมือนจริงมากๆ

การใช้เครื่อง Einscan Pro Plus + color module
เครื่อง Einscan Pro Plus + color module

ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้เครื่อง Einscan Pro Plus นั้นออกมาได้ดีเป็นที่น่าพอใจอย่างมากซึี่งเมื่อทำการสแกนนั้น Software สามารถวิเคาระห์รายละเอียดและลักษณะเฉพาะจองการสแกน Petroglyph ได้อย่างละเอียด การนำเทคโนโลยีการสแกน 3D เข้ามาช่วยเก็บข้อมูลเหมือนกับกรทำสำเนาจากวัตถุงานจริงมาเป็นในรูปแบบข้อมูลดิจิตอลของ Petroglyph มันสามารถได้ทั้งความแม่นยำ และยังเป็นการปกป้องงานแกะสลักโบราณเหล่านี้ให้ได้รับผลกระทบน้อยที่สุดจากการเข้าไปวิจัยของมนุษย์ เเละนอกจากนี้พวกเขายังอัพโหลดไฟล์ 3D ไปยังโลกออนไลน์ที่สามารถเข้าไปชมกันได้ สามารถดูตัวอย่างได้ที่นี่ : https://sketchfab.com/GRUTA

ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้เครื่อง Einscan Pro Plus + color module
ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้เครื่อง Einscan Pro Plus + color module
ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้เครื่อง Einscan Pro Plus + color module
ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้เครื่อง Einscan Pro Plus + color module

เกี่ยวกับ ATEgroup พวกเขามีประสบการณ์มากกว่า 20 ปีในด้านการใช้เทคโนโลยี 3D นำเสนอบริการจาการสแกน 3D เสมือนจริงทางด้านวิศวกรรมย้อนกลับและกาตรวจสอบทางมาตรวิทยาพวกเขาได้ทำงานให้กับลูกค้าและคู่ค้าทั้งในและนอกประเทศโคลอมเบีย บทความจาก SHINING 3D

The expedition team from ATEgroup

ออกแบบเคสนาฬิกาเอง!! ใช้งานเอง!! แบบง่ายๆ

ออกแบบเคสนาฬิกาเอง!! ใช้งานเอง!! แบบง่ายๆ

วันนี้เราจะมาว่าด้วยเรื่องของการออกแบบเคสนาฬิกาใช้งานเอง ซึ่งเอาจริงๆ เลยตอนแรกนั้นรุ่นน้องของผมเองที่ออฟฟิศใช้นาฬิกา รุ่น Xiaomi Amazfit GTS แล้วเกิดอยากได้เคสของนาฬิการุ่นนี้เพื่อไม่อยากให้ตัวเครื่องเป็นรอยก็ได้สั่งเคสจากใน shopee มาแต่ผลที่ได้คือเคสที่สั่งมานั้นใส่กับตัวของนาฬิกาไม่ได้ ก็เลยมีความคิดที่ว่าเราสามารถออกแบบตัวเคสเองได้นิเพราะ เรามีทั้งเครื่องสแกนเนอร์และเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ก็เลยลงมือทำเองซะเลย โดยหลักๆ แล้วการออกแบบนี้นั้นก็จะใช้สกิลและเครื่องมือพอสมควรอยู่นะครับ เดี๋ยวผมจะมาอธิบายการทำตั้งแต่เริ่มต้นกันเลยดีกว่า

ขั้นตอนของการสแกนนาฬิการต้นแบบ
เครื่องที่ผมเลือกใช้นั้นจะเหมาะกับงานที่มีขนาดเล็กเป็นหลัก และตัวเครื่องจะมีการทำงานที่ง่ายมากๆ คือเครื่อง Shining 3D AutoScan Inspec เราแค่คลิกเม้าส์ไม่กี่ครั้งก็ได้ตัวอย่างนาฬิกาที่จะไปทำเคสออกมาแล้ว ซึ่งตัวนาฬิกา Xiaomi Amazfit GTS นั้นจะเป็นสีดำจะทำให้เครื่องสแกนเนอร์ไม่สามารถสแกนได้ และหน้าจอเป็นกระจก ดังนั้นผมจึงใช้สเปรย์แป้งเพื่อให้ตัวนาฬิกามีสีที่สว่างและง่ายต่อการนำไปสแกนกับเครื่อง AutoScan Inspec เราก็แค่ใส่เข้าไปในแท่นจับของตัวเครื่องและก็กดสแกนตามปกติ เมื่อเราสแกนด้านที่ 1 ได้แล้วก้ให้พลิกตัวนาฬิกาขึ้นมาอีกด้านที่ยังไม่ได้สแกน จากนั้นโปรแกรมของเครื่องสแกนเนอร์จะทำการ align ตัวชิ้นงานให้เองอัตโนมัติ ซึี่งผมขออธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับเครื่องสแกนเนอร์ตัวนี้หน่อยคือสามารถสแกนงานได้ขนาดใหญ่สุดที่ 10*10*7.5 cm ให้ความละเอียดที่ตัวชิ้นงานได้ที่ 10um (0.01 mm) มีระบบการทำงานแบบ 3 แกนที่จะมุนตัวชิ้นงานเองอัตโนมัติ และใช้แสงในการสแกนเป็นแบบ Blue Light ส่วนนามสกุลไฟล์ที่เราได้จากการสแกนเสร็จนั้นคือ .STL หรือสามารถดูรีวิวเกี่ยวกับตัวเครื่องเพิ่มเติมได้ ที่นี่

AutoScan-INspec Desktop 3D Inspection System
รายละเอียดเกี่ยวกับตัวเครื่อง Autoscan-Inspec
พ่ยสเปรย์แป้งเพื่อให้ตัวงานสแสกนได้งานขึ้น ถ้าเป็นสีดำ มันเงา หรือใสจะสแกนไม่ได้
เริ่มการสแกนโดยตัวเครื่องจะหมุนชิ้นงานให้เราเองอัติโนมัติ
เมื่อสแกนเสร็จเรียบร้อยจะได้ไฟล์นามสกุล .STL ลักษณะตามนี้

ขั้นตอนการแก้ไข Revers Engineer โดยใช้ Solid Edge Software
มาถึงขั้นตอนนี้จะค่อนข้างยากนิดหนึ่งแต่สำหรับผู้ที่มีความสามารถทางด้าน Software การเขียน CAD 3D อยู่แล้วก็จะง่ายมากๆ เลยละครับ แต่สำหรับผมเองก็พอทำได้บ้าง ซึ่งเจ้า Software Solid Edge อันนี้จะเป็นตัวที่จะมีพร้อมๆ กับเครื่องสแกนเนอร์อยู่แล้วการใช้งานก็จะคล้ายๆ กับ SolidWorks เลยแต่เครื่องมือจะไม่ได้เหมือนกัน ไฟล์ที่เรานำมาเปิดเพื่อทำการ Revers Engineer ผมจะลดขนาดจาก Software ของเครื่องสแกนเนอร์ก่อนจาก 70MB ให้เหลืออยู่ 30MB เพราะว่าอะไร ถ้าไฟล์งานที่นำมาทำงานมีขนาดใหญ่เกินไปแน่นอนว่ากระตุกแน่ๆ ใน Software Revers Engineer ผมเลยเลือกที่จะลดให้ไฟล์เล็กลงแต่ความละเอียดของตัวงานนั้นจะยังเป็นที่ยอมรับได้อยู่เพราะเคสของนาฬิกาก็จะมีขนาดใหญ่กว่าตัวเรือนอยู่แล้ว ผมจะตั้ง Offset ของผิวงานให้ออกมาจากไฟล์ 3D scan ประมาณ 0.2-0.5 mm เพื่อชดเชยเมื่อนำไฟล์ที่ได้จากการ Revers Engineer นั้นไปพิมพ์ขึ้นตัวชิ้นงานจริงจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติในขึ้นตอนถัดไป การออกแบบผมเลือกที่จะทำเป็นชิ้นด้านบน และด้านล่างแยกกัน เพื่อป้องกันได้ทั้งตัวเรือนของนาฬิกาเราไปดูการออกแบบกันเลยดีกว่าครับ

Software Solid Edge ใช้ในการ Revers Engineer
Software Solid Edge ใช้ในการ Revers Engineer
Software Solid Edge ใช้ในการ Revers Engineer
Software Solid Edge ใช้ในการ Revers Engineer
ไฟล์งานที่พร้อมจะนำไปพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
ไฟล์งานที่พร้อมจะนำไปพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

ขั้นตอนการขึ้นรูปต้นแบบด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
ในขั้นตอนนี้ผมจะใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ของค่าย Formlabs Form3 เป็นเครื่องที่ใช้ระบบ SLA ที่ให้ความละเอียดสูงที่ 25um(0.025mm) และมีน้ำยาให้เลือกหลากหลายในการใช้งานบางชนิดน้ำยาสามารถนำไปใช้งานได้จริงด้วยปต่ผมได้เลือกน้ำยาที่ใช้งานต้นแบบคือ Standard Clear ก็คือเรซิ่นชนิดธรรมดาแต่เป็นสีใส ก่อนอื่นเลยเมื่อเรานำไฟล์ที่ได้มานั้นมาจัดเรียกตำแหน่งที่เหมาะสม ผมจะเลือกเอียงงานให้จุดแรกที่ขึ้นตัวงานนั้นเป็นจุกที่เล็กทีสุดและด้านบนจะเป็นส่วนที่ผมจะไม่อยากให้ส่วนที่เรียกว่า Support ไปแตะโดนเพราะเวลาเราแกะ Support ออกนั้นจะต้องนำมาขัดออกเองก็เลยจะเลือกด้านที่เป็นจุดที่มีพื้นที่ผิวที่เยอะและเรียบไปสัมผัสกับส่วน Support ความละเอียดที่ผมเลือกคือ 100um (0.1 mm) ก็จะใช้เวลาในการพิมพ์ประมาณ 3-4 ชั่วโมง เมื่อเราพิมพ์เสร็จเรียบร้อยแล้วก็ต้องนำไปล้างด้วยน้ำยาล้าง IPA และผมจะรีบนำไปเป่าด้วยปั้มลมเพื่อให้ตัวงานไม่เกิดคราบจากการล้าง เมื่อแน่ใจว่าแห้งเรียบร้อยแล้วให้นำตัวชิ้นงานไปอบประมาณ 10-15 นาที อุณหภูมิ 50-60 องศา เพราะงานมีความบางแค่ 1 mm ความบางทีอบนานไปตัวงานจะหดตัวค่อนข้างเยอะและอาจจะกรอบแตกง่าย จากนั้นนำมาแกะ Support ออก ส่วนจุดที่เป็นลอยนู้นๆ จาก Support ผมจะใช้กระดาษทรายเบอร์ 250/400/1000 ในการขัดแต่ง และถ้าเราขัดเสร็จเรียบร้อยแล้วทุกคนจะสังเกตุเห็นว่าจะเป็นคราบขาวๆ ที่เกิดจากการขัดด้วยกระดาษทรายนั้นปมจะใช้น้ำมันหล่อลื่นทาที่ตัวงานแล้วนำไปอบแห้งอีกครั้งโดยใช้เวลา 10 นาที อุณหภูมิที่ 50 องศา ก็เพียงพอแล้ว

การจัดเรียงงานเพื่อนำไปพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Form3
ชิ้นงานเมื่อพิมพ์เสร็จแล้ว นำไปเป่าด้วยปั้มลม
ชิ้นงานเมื่อพิมพ์เสร็จแล้ว นำไปเป่าด้วยปั้มลม
นำชิ้นงานมาขัดด้วยกระดาษทราย ลบลอย Support
นำชิ้นงานมาขัดด้วยกระดาษทราย ลบลอย Support
นำมาลองประกอบกับตัวเรือนนาฬิกาจริง
นำมาลองประกอบกับตัวเรือนนาฬิกาจริง
นำมาลองประกอบกับตัวเรือนนาฬิกาจริง

Filamentย่อยสลายได้100%

Filamentย่อยสลายได้100%

บริษัทผลิตFilamentสำหรับ3D printer ในประเทศสาธารณรัฐเช็คประสบความสำเร็จการผลิตFilamentที่ทำจากวัสดุย่อยสลายได้แบบ100% โดยที่เจ้าFilamentตัวนี้จะเกิดจากการผสมกันระหว่างโพลีแลคติก(PLA)กับโพลีไฮดรอกบิวทิเรต(PHB) ที่จะทำให้เส้นตัวนี้มีความแข็งแรงมากขึ้นและยังมีคุณสมบัติที่ทนต่ออุณหภูมิสุงได้ถึงขั้นเอามาทำแก้วกาแฟได้เลย และที่สำคัญFilamentนี้ยังสามารถนำมาใช้ซ้ำได้ทั้งหมด

***โพลีไฮดรอกบิวทิเรต(PHB)คือ พลาสติกที่สังเคราะห์มาจากสารประกอบคาร์บอนของวัสดุอินทรียสาร โดยดั้งเดิมนำมาจากเซลล์ของจุลินทรีย์ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสุงทำให้ไม่เป็นที่นิยมในบ้านเราและใช้งานเฉพาะด้านเท่านั้น ต่อมาได้ทำการใช้สารประกอบคาร์บอนจากผลผลิตทางการเกษตรแทน เช่น อ้อย มันสำปะหลัง(แหล่งกำเนิดเดียวกับPLA)

ก่อนหน้านี้ได้มีการวิจัยพลาสติกย่อยสลายได้โดยการสรา้งออกโซ-ไบโอพลาสติก ซึ่งเป็นพลาสติกธรรมดาที่เติมสารที่ทีให้ย่อยสลายได้เมื่อมีออกซิเจน แต่อย่างไรก็ตามยังไม่สามารถย่อยสลายได้หมดซึ่งอาจทำให้มีสารพิษตกค้างสู่พื้นดินและทะเล
การวิจัยในครั้งนี้ได้มีการร่วมมืแกันรหว่างผู้ผลิตกับมหาวิทยาลัยเทคนิคสโลวัคในประเทศสโลวาเกียเพื่อที่จะให้ได้ซึ่งพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้อย่าง100% โดยเป้าหมายหลักคือพลาสติกชนิดนี้ต้องสามารถนำไปใส่ในปุ๋ยหมักกับเศษอาหารจากโรงงานและจากครัวเรือนวึ่งการย่อยสลายจะเร็วกว่าPLAถึง3เท่าตัวเลยทีเดียว โดยสารPHBจะทำให้เกิดกระบวนการย่อยสลายได้เร็วขึ้น

Filament ชินดนี้ได้ใช้ในชื่อ NonOilen โดยคุณสมบัติเส้นชนิดนี้ทั่วๆไปนั้นมันคือPLAดีๆนี่เอง แต่สิ่งที่แตกต่างกันก็คือมีความแข็ง ความเหนียวที่เหนือกว่าถึงหลาเท่าตัวอีกทั้งยังสามารถทนความร้อนได้สูงถึง110องศาเซลเซียส(ABSทนได้อยู่ที่105องศาเซลซียส) และยังง่ายต่อการพิมพ์อย่างมากเพราะจะใช้อุณหภูมิที่180-195องศาเซลเซียส เมื่อพิมพ์ออกมาจะมีงานลักษณะเงาเป็นธรรมชาติ ชิ้นงานที่ถูกพิมพ์ออกมานั้นยังมีอายุที่ยาวนานและยังใช้กับอาหารได้ด้วย

ในการวิจัยFilamentชนิดนี้นั้นได้ทำการพิมพ์ชิ้นงานออกมาแล้วทำมาหลอมทำเส้นให่อีกครั้งอยู่หลายร้อยครั้งเลยทีเดียวก็ยังสามารถใช้ได้ แล้วเมื่อนำไปฝังกลบก็ยังสามารถย่อยสลายได้โดยที่ไม่มีสารพิษตกค้างอยู่ในดินเลย

จะเห็นว่าเส้นพลาสติกที่ผลิตจากกระบวนการรีไซเคิลหรือการใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนั้นเริ่มมีมากขึ้นเรื่อยๆแต่ก็ยังมีขายเพียงน้อยชนิดเท่านั้น ซึ่งในอนาคต3D printerอาจจะเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ทุกบ้านมีไว้ก็เป็นได้ ก่อนจะถึงขั้นนั้นวัสดุที่ไร้พิษภัยจะต้องมีมาเพื่อให้ทุกคนสรา้งสรรค์งานได้อย่างสบายใจ

แกะสลักขวดแก้วกัน CO2 Laser Engrave

แกะสลักขวดแก้วกัน CO2 Laser Engrave

บทความนี้เรามาแกะสลักขวดแก้วกัน โดยใช้เครื่อง Laser CO2 Ray6 เลเซอร์แบบซีโอทู นั้นเป็นยิงคลื่นความร้อนออกมาใช้ได้ดีกับวัตถุอโลหะต่างๆ รวมถึงแก้วด้วย ช่วงนี้กระแสกัญชา-กัญชง มาแรงเริ่มมีการอนุญาติ มีลูกค้าหลายเจ้าสนใจทำสินค้าที่เกี่ยวกัญชา-กัญชง Laser Engraving เป็นกระบวนการอย่างหนึ่งที่เพิ่มมูลค่าให้สินค้าได้ ในที่นี่เรามาแกะสลักขวดแก้วที่บรรจุสมุนไพรดังกล่าวกัน

  1. เริ่มต้นเลือกขวดแก้วครับ ถ้าขวดแก้วมีหน้าที่เป็นระนาบเรียบอยู่แล้ว ก็ทำได้เลย / ถ้าขวดเป็นรูปร่างทรงกระบอกอันนี้ใช้ Rotary เข้าช่วยครับ (ในบทความนี้ ใช้ขวดที่มีด้านเรียบด้านหนึ่งครับ)
  2. เลือกไฟล์ที่เราต้องการใช้ การแกะสลักแก้วไม่ควรเลือกลายที่ความซับซ้อนมากนัก

    เลือกโลโก้ง่ายๆ ไม่ซับซ้อนมากนัก
  3. แนะนำแปลงไฟล์รูป เป็น Vector สามารถทำได้ทั้งใน RD Work V8 และ Illustrator (ทำใน Illustrator ง่ายกว่าเห็นๆ ใช้คำสั่ง Image Trace จ้า)

    ทำรูปมาทำเป็น Vector ด้วย Image Trace ใน Illustrator
  4. Save ไฟล์เป็น .ai ได้เลยครับ แต่เน้นว่าต้องเป็น Version CS3 หรือต่ำกว่า เพื่อให้สามารถเปิดได้ใน RD Works.

    อย่าลืม Save Files เป็น CS3 นะครับ
  5. ใน RD Work V8 แบ่งการทำงานเป็น 2 Layer  Layer1 เป็นการ Scan แกะสลักที่ละแถว ปิดท้ายด้วย / Layer2 เป็น Cut วาดเลเซอร์เป็นขอบ Outline เพื่อให้ได้รูปที่คมชัดมากขึ้น

    ทำงานเป็น 2 Layer อันแรกเป็น Scan คือแกะสลักที่ละแถว และ Cut วาดเลเซอร์ตาม outline
  6. ทำการ Simulate ว่าทำงานตามแบบที่เราต้องการจริงๆหรือไม่

    Simulate การทำงานว่าลำดับตามที่เราต้องการหรือไม่ ถ้ามั่นใจแล้วค่อยไปยิงเลเซอร์
  7. เอาไฟล์ที่ Export ออกมา .rd ไปใช้  ในบทความนี้จะเซฟใช้ USB Drive ไปพิมพ์
  8. วางขวดแก้วดีๆ มั่นใจว่าได้ระนาบ คำสั่งหนึ่งก่อนพิมพ์ที่แนะนำให้ทำทุกครั้งคือ Frame (เครื่องจะทำการวาดพื้นที่ที่จะทำงานจริงๆ โดยยังไม่ยิงแสงเลเซอร์ออกมา ช่วยให้เรากะตำแหน่งได้แม่นยำมากขึ้น)
    เชคก่อนพิมพ์ หน้าจอ Ray6, 9, 13 มีพรีวิวให้เห็นและปรับที่หน้าจอได้เลย

    ตั้งหน้าตั้งตารออย่างตื่นเต้น

ข้อสังเกตุ : การแกะสลักกระจก ให้ระวังเรื่องความร้อนด้วยครับ ถ้าร้อนมากกระจกแตกได้ ในบทความนี้ใช้กำลัง 18% ที่ความเร็ว 100mm/s