วัสดุ 3D FDM เส้นพลาสติก Filament มีอะไรบ้าง (Update2024)

วัสดุ 3D FDM เส้นพลาสติก Filament มีอะไรบ้าง (Update2024)

ณ ปัจจุบันวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์สำหรับเครื่องพิมพ์ระบบFDM นั้นได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องด้วยประสิทธิภาพของเครื่องพิมพ์สามมิติในปัจจุบันนั้นสูงขึ้นมากและตัวเครื่องเองนั้นก็ราคาถูกลงจากเมื่อก่อนเป็นอย่างมากจึงส่งผลให้จำนวนผู้ใช้เครื่องพิมพ์สามมิตินั้นเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และนั่นจึงเป็นจุดเริ่มต้นของการทดสอบและลองวัสดุใหม่ๆเพิ่มขึ้นมากในปัจจุบัน ในบทความนี้เราจะมาแนะนำวัสดุของเครื่องพิมพ์ระบบFDMที่ใช้กันในปัจจุบันกันครับ โดยจะบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ๆดังนี้

  1. กลุ่มวัสดุใช้งาน ( active material)
  2. วัสดุรองรับชิ้นงาน (Support material)

กลุ่มวัสดุใช้งาน ( active material)

PLA

PLA(Polylactic acid) เป็นวัสดุที่นิยมมากที่สุดตั้งแต่มีเครื่องพิมพืสามมิติมาเลยก็ว่าได้ ด้วยตัวสีที่มีให้เลือกมากมายแบบเยอะจนเลือกไม่ถูก และยังมักจะถุกเลือกให้เป็นวัสดุแรกๆที่แนะนำให้มือใหม่หัดใช้เครื่องพิมพ์สามมิติได้ทดลองใช้กัน อันเนื่องมาจากส่วนผสมของมันนั้นเป็นวัสดุที่มาจากธรรมชาติ เช่น แกนข้าวโพด ต้นอ้อย เปลือกข้าวฟ่าง เป็นต้น โดยจะทำการผสมกับพลาสติกสังเคราะห์ซึ่งส่วนผสมนั้นจะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตแต่ละเจ้านั้นจะแตกต่างกันไป
ด้วยส่วนผสมนี่เองที่ทำให้วัสดุชนิดนี้มาปริมาณมลพิษที่น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับพลาสติกชนิดอื่นจึงเหมาะมากสำหรับเด็กที่กำลังเรียนรู้การใช้งานเครื่องพิมพืสามมิติ

การใช้งาน
การใช้งานหลักของวัสดุชนิดนี้คือ การพิมพ์งานต้นแบบเพราะว่าเจ้าPLAนั้นเป็นวัสดุที่พิมพ์ง่าย พิมพ์ได้เร็ว ความหนืดต่ำ ใช้อุณหภูมิไม่สูงและคา่ความคลาดเคลื่อนของง่านพิมพ์ที่ต่ำ จึงเหมาะกับการพิมพืงานต้นแบบย่างยื่ง อีกทั้งPLAมีความแข็งแรงประมาณนึงจึงสามารถที่จะทำชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันและสามารถใช้งานได้ เช่น อะไหล่เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ตกแต่งบ้าน ภาชนะบรรจุ ไปจนถึงทำของเล่นโมเดลที่มีความซับซ้อนก็สามารถทำได้

คุณสมบัติทั่วไป
PLA จะมีลักษณะยืดหยุ่นได้เล็กน้อยและค่อนข้างเปราะ สามารถทนความร้อนได้ประมาณ 60 องศาเซลเซียส

จุดเด่น : พิมพ์ง่าย กลิ่นน้อย อัตราการหดตัวต่ำ มีสีให้เลือกเยอะ
จุดด้อย : ไม่ทนทานต่สภาพอากาศไม่เหมาะกับงานกลางแจ้งและงานที่ต้องรับน้ำหนักมากๆๆ

ABS

ABS(Acrylonitrile butadiene styrene) เป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่เป็นที่นิยมทั้งวงการการพิมพ์สามมิติและงานพลาสติกอื่นๆ โดยวัสดุชนิดนี้เราสามารถพบเห็นได้บ่อยมากในชีวิตประจำวัน เช่น ของเล่น ของใช้ในครัวเรือน ไปจนถึงชิ้นส่วนยานยนต์ ซึ่งพลาสติกชนิดนี้ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องด้วยคุณสมบัติที่แข็งแรงทนทาน ทนต่อความร้อนได้และมีอายุที่ยาวนานจึงเป็นอีกตัวเลือกสำหรับผู้ที่ต้องการใช้งานชิ้นงานที่ต้องการรับแรงมากขึ้น ทนทานมากขึ้น และงานกลางแจ้ง และเครื่องพิมพ์สามมิติส่วนใหญ่ก็สามารถพิมพ์วัสดุนี้ได้

การใช้งาน
ABS นั้นเหมาะกับงานที่ต้องการใช้งานเชิงวิศวกรรม ต้นแบบที่ต้องมีการทดสอบ และชิ้นงานที่ต้องตากแดดตากฝน เช่น ชิ้นส่วนโดรน ชิ้นส่วนจักรยานยนต์บางส่วน รถบังคับ เป็นต้น

คุณสมมบัติทั่วไป
ABS จะเป็นวัสดุที่มีคามแข็งแรงสูงแต่เปราะ การงอตัวทำได้ไม่ค่อยดีนัก สามารถทนความร้อนได้ประมาณ 110 องศาเซลเซียส และทนทานต่อสภาพอากาศทั้งแสงยูวีและฝน

จุดเด่น : แข็งแรง ทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดี ทนร้อนได้
จุดด้อย : กลิ่นเหม็น ไวต่ออุณหภูมิระหว่างพิมพ์ทำให้เกิดการหดตัวระหว่างพิมพ์ จึงเหมาะกับเครื่องพิมพ์ที่มีลักษณะตู้ปิดทึบเท่านั้น

PETG

PETG(Polyethylene terephthalate) เป็นวัสดุที่พบเห็นได้บ่อยมากในชีวิตประวันเป็นอันดับต้นๆ ซึ่งPETเป็นพลาสติกที่ใช้ทำการผลิตขวดน้ำ บรรจุภัณฑ์อาหารและเส้นใยเสื้อผ้า แต่ในอุตสาหกรรมทั่วไปจะใช้วัตถุดิบหลักเป็นPET ซึ่งจะไม่ค่อยได้พบเห็นมากนักในเครื่องพิมพ์สามมิติ แต่จะใช้เป็น PETG แทน
PETG คือ PET+G โดยที่ G คือ Glycol จะเป็นสารที่ป้องกันการแข็งตัวที่เติมเข้ามาเพื่อให้PETมีความแข็งแรงมากขึ้นและทำให้การเซ้ตตัวหลังจากออกจากหัวแีดไม่เร็วจนเกินไป
ในปัจจุบัน PETG นั้นกำลังเป็นที่นิยมอีกตัวหนึ่งด้วยคุณสมบัติของPETGที่มีความหลากหลาย ทั้งทนทาน แข็งแรง ยืดหยุ่น และยังทนสารเคมีได้อีกด้วย อีกทั้งการพิมพ์ยังสามารถพิมพ์ได้เกือบทุกเครื่องในยุคนี้เพราะอุณหภูมิในการพิมพ์นั้นไม่ได้สูงจนเกินไป

คุณสมบัติทั่วไป

การใช้งาน
PETG จะเป็นฐานวัสดุเดียวกับขวดน้ำจึงเหมาะกับงานที่หลากหลาย โดยจะเน้นไปที่อุปกรณ์ที่ต้องการความข็งแรงและมีการยืดหยุ่น และทนการกัดกร่อนต่อสารเคมี

จุดเด่น : แข็งแรง เหนียว มีความยืดหยุ่น กลิ่นน้อย ทนต่อสารเคมี
จุดด้อย : ทนความร้อนได้ประมาณ 80 องศาเซลเซียส ทำให้ทนความร้อนได้ไม่เท่ากับABS และไวต่อความชิ้นกว่าPLA และ ABS

TPU และพลาสติกตระกูลElastic filament

TPU( Thermoplastic polyurethane) เป็นวัสดุชนิดยืดหยุ่นได้สูง หรือก็คือยางนั่นเอง โดยวัสดุกลุ่มนี้มีความยืดหยุ่นสูงมากและมีความคงทนที่สูงมาก จึงสามารถใช้งานได้หลากหลายอุตสาหกรรม ทั้งยานยนต์ การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆที่ค่อนข้างหลากหลาย

การใช้งาน
TPU จะเน้นการใช้งานที่เฉพาะทาง โดยจะเน้นชิ้นงานต้องระบุว่าเป็นวัสดุประเภท”ยาง”เท่านั้น เช่น โอริง ซีนกันรั่ว โมเดลร่างกายเสมือน ชิ้นส่วนแวคคั่มต่างๆ เป็นต้น

คุณสมบัติทั่วไป
คุณสมบัติทั่วไปคือ”ยาง” มีความยืดหยุ่นสูง บิดงอ ทนต่อแรงกดทับ มีความทนทานสูง

จุดเด่น : ยืดหยุ่นมาก ทนทาน และเมื่อประกอบกับชิ้นงานสามารถดัดเข้ารูปได้ ใช้อุณภูมิไม่สูงมากในการพิมพ์ชิ้นงาน
จุดด้อย : พิมพ์ยากถึงยากที่สุด จำเป้นต้องใช้เครื่องที่มีระบบขับเส้นตรง(Direct Drive) และต้องพิมพ์แบบช้าๆ หรือต้องใช้ระบบชุดขับเส้นแบบพิเศษเท่านั้น

PC

PC(Polycarbonate) เป็นพลาสติกเกรดอุตสาหกรรมที่เป้นที่นิยมมากในงานเฉพะด้าน โดยมีคุณสมบัติที่แข็งแกร่งที่สุดในบรรดาวัสดุทีใช้ในเครื่องพิมพ์สามมิติ มีความแข็งแรง ทนทานต่อแรงกระแทก ความร้อนและสารเคมี และยังทนความร้อนได้มากถึง 110 องศาเซลเซียส และยังมีลักษณะของพลาสติกที่กึ่งใสทำให้นิยมมากในการทำหลอดไฟ
สำหรับPCนั้นพึ่งจะมาเริ่มนิมยมใช้กันในกลุ่มการพิมพ์สามมิติมาไม่กี่ปีนี้เอง เนื่องจากเครื่องพิมพ์ยุคเก่านั้นทำความร้อนหัวฉีดทำได้ไม่สูงนัก(ส่วนมากจะไม่เกิน260 องศา)แต่เจ้าตัวPC นั้นจะมีอุณหภูมิเริ่มต้นที่ 250 องศา ทำให้เครื่องที่สามารถพิมพ์ได้นั้นก็จะมีราคาแพงตามไปด้วย และตอนนั้นnylonเองก็ใช้อุณหภูมิไม่สูงมากจึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า อย่างไรก็ตามPCก็เริ่มได้รับความนิยมมากกว่าเพราะการพิมพ์งานที่ง่ายกว่าและการดูแลรักาาตัววัสดุนั้นทำได้ง่ายกว่านั่นเอง

การใช้งาน
การใช้งานPCจะเน้นใช้งานบนส่วนที่ต้องการความแข็งแรงมากเป็นพิเศษ หรือชิ้นส่วนที่ต้องการทนต่อความร้อน(PC จะมีความทนทานกว่าABS)ชิ้นงานที่ได้นำวัสดุPCนี้ไปใช้นั้นก็หลากหลายเช่นกัน เช่น หมวกกันน็อต โคมไฟ หน้ากากดำน้ำ และยังเป็นส่วนผสมของกระจกกันกระสุนอีกด้วย

จุดเด่น : แข็งแรงที่สุดใช้บรรดาวัสดุการพิมพ์สามมิติ ทนความร้อนได้ ทนสารเคมี มีความยืดหยุ่นปานกลาง
จุดด้อย : เป็นวัสดุที่มีการดูดความชิ้นที่สูงมากจึงจำเป็นต้องเก็บรักษาเป็นพิเศษ และใช้อุณหภูมิการพิมพ์ที่สูง จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องพิมพ์ที่มีชุดหัวฉีดแบบHigh temp และควรเป็นเครื่องตู้ปิดเพื่อควบคุมความร้อน

Nylon(PA)

Nylon หรือ PA(poly Amide) เป็นพลาสติกที่เียกได้ว่าเป็นตัวท็อปของพลาสติกกันเลยที่เดียว ด้วยคุณสมบัติที่มากมายหลากหลายทำให้ถูกใช้งานในหลากหลายงาน อีกทั้งเป็นวัสดุอีกชนิดที่สามาาถใช้งานกับอาหารได้ทำให้ถูกใช้ในทุกๆอุตสาหกรรม
แม้ว่าตัวNylonจะมีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยมแต่ในวงการการพิมพ์สามมิติก็เริ่มมีการใช้งานลดลงเนื่องด้วยเงื่อนไขการใช้งานที่ค่อนข้างจุกจิกจึงทำให้หลายคนเปลี่ยนไปใช้วัสดุทดแทน ทั้งเรื่องการดูดความชื้น ความยากในการจัดเก็บและราคาที่ค่อนข้างสูง

คุณสมบัติทั่วไป
Nylon เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงเป็นอย่างมาก ทนทานต่อแรงเค้นแรงกระแทกได้เป็นอย่างดี มีความยืดหยุ่นไปค่อนข้างสูงจึงทำให้เสียรูปได้ยากมาก

การใช้งานทั่วไป
Nylon จะเน้นใช้งานกับชิ้นงานที่ต้องการเน้นใช้งานจริงเป็นหลัก โดยเฉพาะชิ้นงานที่ต้องการรับแรงสูงมาก เช่น ตะขอแขวนต่างๆ เฟือง กรอบของชิ้นงานที่ต้องมีการตกบ่อยๆ เป็นต้น

จุดเด่น : แข็งแรงมาก ยืดหยุ่นสูง ทนทานสูงทั้งสารเคมี แรงกระแทก และความร้อน และใช้กับอาหารได้
จุดอ่อน : ดูดความชิ้นโหดที่สุดในบรรดาวัสดุการพิมพ์สามมิติ เมื่อพิมพ์จึงจำเป็นต้องอบตลอดเวลา,วัสดุแข็งมาก จึงต้องใช้หัวฉีดแบบHardness Steel หรือแข็งกว่าเท่านั้น

ASA

ASA(acrylonitrile styrene acrylate) เป็นวัสดุรุ่นใหม่ที่ถูกพัมนามาจากABS คุณสมบัติทั่วไปจะคล้ายกับ ABS ทุกประการ แต่คุณสมบัติจะดีกว่าและพิมพ์ง่ายกว่า อีกทั้งยังทนต่อสารเคมีที่มากขึ้นกว่าABSอีกด้วย และแน่นอนว่าการหดตัวนั้นก็จะมีน้อยกว่าABS ทำให้เป็นวัสดุทางเลือกที่ดีหากผู้ใช้พบว่าABS นั้นไม่แข็งแรงเพียงพอ

คุณสมบัติทั่วไป
ASA จะเป็นวัสดุที่มีคามแข็งแรงสูงแต่เปราะ การงอตัวทำได้ไม่ค่อยดีนัก สามารถทนความร้อนได้ประมาณ 120 องศาเซลเซียส และทนทานต่อสภาพอากาศทั้งแสงยูวีและฝน(คล้ายกับABS แต่จะดีกว่า)

การใช้งาน
ASA นั้นเหมาะกับงานที่ต้องการใช้งานเชิงวิศวกรรม ต้นแบบที่ต้องมีการทดสอบ และชิ้นงานที่ต้องตากแดดตากฝน เช่น ชิ้นส่วนโดรน ชิ้นส่วนจักรยานยนต์บางส่วน รถบังคับ เป็นต้น

จุดเด่น : ข็งแรง ทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดี ทนร้อนได้ ทนสารเคมีได้ดี
จุดอ่อน : ราคาแพง,จำเป็นต้องใช้เครื่องที่คุมอุณหภูมิในตู้ที่ค่อนข้างเสถียร เพื่อลดอาการแตกระหว่างชิ้นเลเยอร์ของชิ้นงาน

PP

PP(Polypropylene) เป็นวัสดุที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารโดยตรงเนื่องจากวัสดุชนิดนี้เป็นแบบFood grade นั่นหมายความว่าสามารถใช้งานกับอาหารได้โดยตรง ซึ่งจะพบเห็นได้จากบรรจุภัณฑ์หลายอย่าง เช่น กล่องข้าว แก้วน้ำ ขวดใส่สารเคมี นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม ทำให้ถูกนำมาใช้ผสมกับวัสดุชนิดอื่นเพื่อเสริมความแข็งแรงเข้าไป แต่ทั้งนี้การใช้งานPPกับเครื่อพิมพ์สามมิตินั้นไม่นิยมมากนัก เนื่องจากวัสดุPPจะเป็นผิวลื่นจะไม่สามารถมีสารใดๆมายืดติดได้ซึ่งส่งผลให้การฉีดชิ้นงานลงบนฐานรองพิมพ์ของเครื่องพิมพ์นั้นก็จะไม่ค่อยติดและงานที่พิมพ์เสียก็จะมีจำนวนที่มาก ทำให้ผู้ใช้งานหลายคนหนีห่างและหาวัสดุทดแทน หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้กับเครื่องพิมพ์ระบบ SLS แทน

คุณสมบัติ
PPoyhoสามารถต้านทานสารเคมีได้เกือบทุกชนิดจึงสามารถใช้งานกับอาหารได้เป็นอย่างดี และยังมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ทั้งเรื่องของความแข็งแรง ความยืดหยุ่น ความทนทานที่สูงมาก และยังสามารถนำมารีไซเคิลได้100%

การใช้งานทั่วไป
บรรจุภัณฑ์อาหาร อุปกรณ์ที่ต้องใช้ในสารเคมี ผลิตภัณฑ์ที่ต้องรับกับความร้อน

จุดเด่น : ทนเคมีได้ดี คุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่ง
จุดด้อย : พิมพ์ยากที่สุด ต้องใช้ฐานพิมพ์เฉพาะทางและต้องทากาวสำหรับPP ,ราคาแพง

วัสดุกลุ่มที่ผสมกับคาร์บอนไฟเบอร์( Carbon fiber filled)

Carbon Fiber รู้จักกันอย่างดีในอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างดี ซึ่งจะถูกนำมาสร้างชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงแต่ต้องลดน้ำหนัก ซึ่งคาร์บอนไฟเบอร์นั้นจะมีความแข็งแรงต่อ1หน่วยน้ำหนักที่มหาศาลมากจึงทำให้มันมีความทนทานที่สูงมาก แต่น่าเสียดายที่ปัจจุบันคาร์บอนไฟเบอร์นั้นไม่สามารถทำมาเป็นเส้นพลาสติกแบบที่เราใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติแบบFDM แต่ก็ได้มีการทำเป็นส่วนผสมกับพลาสติกชนิดต่างๆเพื่อเสริมความแข็งแรง และนั่นก็เป็นผลดีอย่างมากเพราะการผสมคาร์บอนไฟเบอร์เข้าไปนั้นเข้าไปเสริมคุณสมบัติของวัสดุนั้นๆได้เป็นอย่างดี โดยที่นิยมในปัจจุบันจะเป็น PETG-CF , PA-CF และ PC-CF เพราะสามตัวรนี้จะมีความแข็งแรงที่มหาศาลมากเมื่อใช้งานกับคาร์บอนไฟเบอร์ และเจ้าตัว PA-CF นั้นก็เป็นที่นิยมมากในเครื่องพิมพ์ระบบ SLS แต่จริงๆแล้ววัสดุที่ผสมกับคาร์บอนไฟเบอร์นั้นมีหลากหลายมากแต่อาจจะไม่ค่อยนิยมมากนัก เช่น PLA-Cf หรือ ABS-CF

คุณสมบัติทั่วไป

carbon fiber นั้นที่ถูกผสมเข้าไปจะมาในรูปแบบผง ทำให้เมื่อถุกความร้อนและบีบัดขึ้นเป็นชิ้นงานแล้วจะมีความหนาแน่นมากๆ ทำให้มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นได้มากขึ้นจากวัสดุเดิมที่เข้าไปผสม เช่น หากผสมกับPETG ที่มีคุณสมบัติที่ยืดหยุ่นปานกลางcarbon Fiber จะส่งผลให้ความสามารุในการยืดหยุ่นของPETG สูงขึ้น

การใช้งาน

carbon Fiber นั้นจะเสริมความแข็งแรงและความยืดหยุ่นเข้าไปทำให้วัสดุนี้เหมาะกับงานที่ต้องการความทนทานทุกชนิด

จุดเด่น : เหนียว แข็งแรง ทนทาน ยืดหยุ่นสูง
จุดด้อย : Carbon Fiber นั้นแข็งมาก ซึ่งเป็นวัสดุที่ทำลายหัวฉีดโดยตรง, ราคาสูง,ใช้กับอาหารไม่ได้

PC-ABS

PC-ABS เป็นวัสดุฟิวชั่นที่พึ่งมีมาเมื่อไม่กี่ปีนี้นี้และกำลังเป็นที่ริยมกันอย่างแพร่หลายในเครื่องพิมพ์สามมิติเกรดอุตสหกรรม โดยสิ่งที่ได้จากวัสดุนี้คือข้อดีของทั้งสองวัสดุมาอยู่ด้วยกัน ด้านความแข็งแกร่งและทนสารเคมีของPCบวกกับด้านความยืดหยุ่นและทนทานต่อสภาพอากาศของABSเข้าด้วยกัน ทำให้วัสดุชนิดนี้สามารถประยุกต์ใช้งานได้อย่างไม่รู้จบเพราะคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของทั้งสองชนิด
วัสดุนี้ที่จริงแล้วมีมานานแล้วแต่เพียงแค่ยังไม่ถูกทำมาเพื่อการใช้งานกับเครื่องพิมพืสามมิติเท่านั้น ซึ่งจะใช้งานเป็นส่วนมากในชิ้นส่วนยานยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงและทนทานต่อความร้อนได้เป็นอย่างดี เราสามารถพบได้ที่แผ่นบังท่อไอเสียของรถจักรยานยนต์และชิ้นส่วนที่อยู่รอบๆเครื่องยนต์
แต่แน่นอนว่าการใช้งานวัสดุผสมนั้นก็มีข้อเสียเช่นกันและทั้งสองวัสดุนี้ก็มีเหมือนกันนั่นก็คือ การบิดตัวระหว่างการพิมพ์จึงทำให้ต้องใช้เครื่องพิมพ์ที่สามารถควบคุมความร้อนได้เป็นอย่างดีเท่านั้นจึงจะทำให้พิมพ์งานได้สำเร็จ อีกอย่างยังมีข้อเสียของPCด้านการดูดความชื้นในอากาศจึงจำเป็นต้องอบก่อนใช้งาน

คุณสมบัติทั่วไป
มีทั้งคุณสมบัติของPCและABS แข็งแรง ยืดหยุ่นได้ ทนความร้อน(ได้สูงถึง 130 องศาเซลเซียส) ทนสารเคมี

การใช้งาน
นิยมใช้งานกับชิ้นส่วนต้นแบบานยนต์ที่ต้องมีการทดสอบ และชิ้นส่วนอื่นๆที่ต้องการความทนทานเป็นพิเศษ

จุดเด่น : มีข้อดีที่ได้ทั้งจากวัสดุPCและABS
จุดด้อย : ราคาสูง,เครื่องพิมพ์ต้องรองรับอุณหภูมิสูง,การเก็บรักษาที่ยาก

กลุ่ม Hi-Speed Filament

Hi-Speed Filament หรือ Hyper Filament เป็นวัสดุใหม่ที่ถูกคิดค้นมาเพื่องานต้นแบบโดยเฉพาะ ซึ่ง ณ ปัจจุจบันจะมีเป็น PLA และ PETG เท่านั้น วัสดุชนิดนี้จะมีความเณ้วในการหลอมละลายที่ไวกว่าวัสดุเดิมและมีค่าอัตราการไหลที่ยอดเยี่ยมซึ่งส่งผลให้สามารถเพิ่มความเร็วในการพิมพ์ได้ถึง200mm/s ทำให้งานชิ้นใหญ่เสร็จได้ไวขึ้น เหมาะมากกับสายงานPrototype ที่มีการเปลี่ยนโมเดลบ่อยๆ แต่ทั้งนี้ก็จะขึ้นอยู่กับเครื่องพิมพ์ของผู้ใช้งานว่าสามารถทำความเร็วพอที่จะพิมพ์หรือไม่
ถึงแม้ว่าเส้นHi-Speed จะทำให้งานเสร็จเร็วขึ้นแต่ต้องแลกมาด้วยความแข็งแรงที่ถูกลดทอนลงอย่างมากโดยเฉพาะค่าModulus of Elasticity
ตัวอย่าง ในPLAทั่วไปนั้นจะมีค่าModulus of Elasticity อย่างน้อยๆที่ 2000 MPa แต่สำหรับHi-speed PLA นั้นมีเพียงแค่ 60-70 MPa เท่านั้น

คุณสมบัติทั่วไป

Hi-Speed Filament นั้นจะร้อนเร็ว ละลายเร็ว ขึ้นรูปได้ดีเพราะด้วยการเชื่อมต่อระหว่างชั้นทำได้ดี แต่จะมีความอ่อนแอกว่าวัสดุต้นฉบับ

การใช้งาน

งานต้นแบบเน้นรูปทรง งานที่ต้องเปลี่ยนโมเดลบ่อยๆ

จุดเด่น : พิมพ์ได้เร็ว งานสวย
จุดด้อย : ความแข็งแรงถูกลดทอนลงมหาศาล ไม่ควรพิมพ์ชิ้นส่วนที่ใช้งานจริง

Color Changing Filamnet

Color Changing หรือ วัสดุที่เปลี่ยนสีได้ ความสามารถของวัสดุนี้คือสามารถเปลี่ยนสีได้ระหว่างการพิมพ์ทำให้ชิ้นงานมีที่หลากหลายในชิ้นเดียวและสามารถไล่เฉดได้ แต่ทั้งก็จะขึ้นอยู่กับขอบเขตสีของวัสดุด้วยนะ โดยจะทำการตั้งค่าในโปรแกรมของเครื่องพิมพ์สามมิติให้ตั้งค่าอุณหภูมิแบบค่อยๆเปลี่ยนไปเรื่อยๆ ซึ่งความยากในการใช้จะตกมาอยู่ที่โปรแกรมสั่งพิมพ์แทน และหากใช้ความร้อนค่าเดียว แน่นอนวว่าชิ้นงานก็จะมีสีเดียวด้วย
วัสดุที่โดยส่วนมากจะเป็นPLA และคุณสมบัตินั้นจะไม่ต่างจากวัสดุเดิมมากนัก ซึ่งจะเป็นที่นิยมมากสำหรับเด็กๆและชาวContent Creator เพราะงานที่พิมพ์ออกมาจากวัสดุนี้มาความสวยงามาก

การใช้งานทั่วไป

ส่วนมากจะนิยมใช้งานกับของเล่น อุปกรณ์ใช้งานในบ้านทั่วไป

คุณสมบัติ
คุณสมบัติเดียวกับ PLA

จุดเด่น : สีสวย ไล่เฉดสีได้ พิมพ์ง่าย(เหมือนPLA)
จุดด้อย : ราคาสูงกว่าPLA จึงไม่นิยมใช้งานแพร่หลายนัก

Conductive

Conductive Filament หรือกลุ่มเส้นพลาสติกนำไฟฟ้า เส้นกลุ่มนี้จะเป็นการผสมของอนุภาคคาร์บอนนำไฟฟ้า(ไม่ใช่Carbon Fiber)กับPLAหรือABS เพื่อให้วัสดุนั้นสามารถนำไฟฟ้าได้ ซึ่งสามารถใช้กับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 0-60 V ที่กระแสไฟไม่เกิน 100mA และค่าความต้านทานที่ประมาณ 15 Ω⋅cm ซึ่งจะเหมาะมากกับงานอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายในห้องเรียนสำหรับการทำแผงวงจรเฉพาะที่ออกแบบ ซึ่งจะเหมาะกับคนที่ออกแบบแผงวงจรเองและต้องการการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง

การใช้งาน

ทำแผงวงจรอย่างง่ายสำหรับงานอิเล็กทรอนิกส์ เช่น หุ่นยนต์เล็ก แผงไฟLED แผงควบคุมที่ใช้งานร่วมกับ microcontroller เป็นต้น

คุณสมบัติทั่วไป

คุณสมบัติเชิงกลจะเป็นPLA และมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าเข้ามาด้วย
แรงดันไฟฟ้า 0-60 V
กระแสไฟสูงสุด 100mA
ค่าความต้านทาน 15 Ω⋅cm

จุดเด่น : ใช้งานได้จริง พิมพ์ง่ายเหมือนPLA
จุดด้อย : หายาก,ตัวเลือกน้อย

Glow in Dark

Glow in dark หรือวัสดุเรืองแสง(บางยี่ห้อใช้คำว่า Luminous Filament) ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุเรืองแสงที่ผสมกับฐาน PLA หรือ ABS ด้วยวัสดุที่เพิ่มเข้ามาเหล่านี้เส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เรืองแสงในความมืดจึงสามารถดูดซับและปล่อยโฟตอนออกมาในภายหลัง ซึ่งโดยทั่วไปคืออนุภาคองค์ประกอบของแสง นี่คือเหตุผลว่าทำไมงานพิมพ์ของคุณจะเรืองแสงได้หลังจากอยู่ในแสงสว่างเท่านั้น โดยจะต้องกักเก็บพลังงานก่อนจึงจะปล่อยออกมาได้ เส้นใยเรืองแสงในที่มืดมีแนวโน้มที่จะเสียดสีกับหัวฉีดทองเหลืองทั่วไป ดังนั้นหากพิมพ์บ่อยๆหัวฉีดจะสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไปสักพัก

การใช้งาน

นิยมใช้ทำของเล่น หรืออุปกรณ์ที่ต้องการมองเห็นในตอนกลองคืน

คุณสมบัติทั่วไป

ส่วนมากวัสดุชนิดนี้จะเป็น PLA หรือ ABS และคุณสมบัติจะไม่ต่างจากวัสดุฐานเดิมมากนัก

จุดเด่น : พิมพ์ง่าย เรืองแสงตอนกลางคืน ใช้ได้นาน
จุดด้อย : ราคาสูง,สารเรืองแสงมีความแข็ง อันตรายต่อหัวฉีดทองเหลืองทั่วไป

กลุ่มวัสดุรองรับชิ้นงาน

วัสดุกลุ่มรองรับชิ้นงาน หรือ วัสดุซัพพอร์ตนั้นจะต่างจากวัสดุพิมพ์งานทั่วไปเนื่องจากตัววัสดุเองไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อสร้างเป็นชิ้นงาน เมื่อนำมาใช้งานปกติจะทำให้ชิ้นงานที่พิมพ์ออกมาไม่เป็นรูปร่างนั่นเอง โดยจะใช้เป็นส่วนซัพพอร์ตแทนการพิมพ์ซัพพอร์ตแบบเดิม ซึ่งจะลดความเสียหายจากการแกะซัพพอร์ตได้อย่างดี การใช้งานวัสดุซัพพอร์ตนั้นมีเงื่อนไขอยู่ดังนี้

1.ต้องเป็นเครื่องที่มีสองหัวฉีดทั้งแบบDual Extruder เช่น Flashforge Creator pro
2.ต้องเป็นเครื่องที่มีสองหัวฉีดทั้งแบบIDEX(Independent dual extruder) เช่น Flashforge Creator3
3.ต้องเป็นเครื่องที่มีระบบสลับเส้นอัติโนมัติ เช่น Prusa i3 MMU, bambulab AMS

PVA

PVA(Polyvinyl alcohol) เป็นวัสดุซัพพอร์ตยอดนิยมที่หลายคนใช้กัน เนื่องจากสามารถรองรับการใช้งานกับวัสดุที่หลากหลายและสามารถแกะได้ด้วยการละลายน้ำทำให้ง่ายต่อการใช้งาน แต่ข้อเสียของPVA ก็คือ เรื่องของการดูดความชิ้นที่ดูดโหดมาก จำเป็นต้องเก็บให้มีสารดูดความชิ้นข้างในตลอดเวลา อีกทั้งยังไม่สามารถอบร้อนไล่ความชิ้นได้เพราะเส้นอาจจะเสียรูปได้

จุดเด่น : ละลายในน้ำ ใช้ได้หลากหลายวัสดุ
จุดด้อย : ดูดความชื้นเยอะมาก เก็บรักษายาก

HIPS

HIPS(high impact polystyrene) เป็นวัสดุที่ใช้งานกับABS เป็นหลักและวัสดุที่ใช้ความร้อนสูง การเก็บรักษาของวัสดุนี้ทำได้อย่างง่ายดายแต่การใช้งานค่อนข้างยุ่งยาก เพราะเจ้าHIPSนี้จะละลายในLimoneneเท่านั้น ซึ่งเป็นสารละลายสำหรับทำน้ำมันหอมระเหย

จุดเด่น : แข็งแรง ไม่ไวต่อความชิ้น
จุดด้อย : ต้องละลายในlimonene เท่านั้น

ณ ปัจจุบันนี้วัสดุสำหรับเครื่องพิมพืสามมิติระบบFDMนั้นได้มีเยอะขึ้นจากเมื่อก่อนมากแต่บางชนิดที่เอามานั้นอาจจะยังหาไม่ได้ในไทยหรืออาจจะเป้นการสั่งแบบBy-order เพราะด้วยราคาที่สูงและค่อนข้างเฉพาะทาง และแน่นอนว่ายังมีวัสดุอีกมากมายที่ไม่ได้กล่างถึง เช่น metal filament, wax/casting filament เป็นต้น ซึ่งส่วนที่ไม่ได้กล่าวมานั้นจะต้องเป็นเครื่องที่ค่อนข้างเแพาะทางและแน่นอนว่าเครื่องก็จะมีราคาสูงเช่นกัน
แต่ในตัวอย่างนี้เป็นวัสดุที่เครื่องพิมพ์แบบFDMทั่วไปส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้ หรือหากเป็นเครื่องแบบDIYในปัจจุบันก็มีชุดอุปกรณ์ให้อัพเกรดกันมากมายแล้ว ในอนาคตถ้าอยากเห้นในไทยมีวัสดุให้เยอะแยะแบบนี้อาจจะต้องรอให้ผู้ใช้งานนั้นมีมากพอหรือเข้าถึงหลากลายวงการมากกว่านี้