5 เครื่องมือฟรีในการซ่อมไฟล์ STL และวิธีทำ

5 เครื่องมือฟรีในการซ่อมไฟล์ STL และวิธีทำ

ไม่ว่าจะเป็นนักออกแบบหรือวิศวกรจำเป็นต้องใช้ซอฟแวร์สำหรับการออกแบบ หรือซ่อมแซมโมเดลสามมิติเพื่อส่งไปพิมพ์ ทุกวันนี้เราไม่ต้องมาปรับโครงสร้างของโมเดลด้วยตัวเองแล้ว มีซอฟแวร์มากมายทั้งที่จัดการไฟล์ให้อัตโนมัติ หรือเลือกที่จะเลือกจัดการเองก็ได้ ซอฟแวร์แบบอัตโนมัติสามารถจัดการไฟล์ที่มีปัญหาเล็กๆ เท่านั้น เช่นรูรั่ว ผนังที่ปิดไม่สนิท แต่โมเดลที่มีปัญหาใหญ่จำเป็นต้องใช้โปรแกรมต่างหากที่มีความสามารถพอสมควร 

ในบทความนี้จะอธิบายถึงขั้นตอน และรายละเอียดในการซ่อมไฟล์โมเดลโดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูปทั้ง 5 โปรแกรม

ทำไมต้องซ่อมไฟล์ STL?

โดยปรกติแล้วนักออกแบบจะสร้างโมเดลโดยใช้การสร้างพื้นผิวที่มีความละเอียดซับซ้อน ซึ่งเกิดจากการคำนวณรูปร่างของส่วนโค้งและเส้นคลื่น สำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติ ส่วนของพื้นผิวจะถูกแปลงให้เป็นโครงตาข่ายโดยมีจุดเชื่อมเป็นรูปสามเหลี่ยม

ในการแปลงโครงตาข่ายจะคล้ายกับการระเบิดเอาพื้นผิวที่เรียบเนียนสวยงามออกไป แล้วเรียงกลับเข้ามาใหม่เป็นชิ้นย่อยๆ ให้เหมือนต้นฉบับมากที่สุด หากทำได้ไม่ดีก็จะเกิดพื้นผิวที่หยาบ มีรูโหว่ เศษขยะที่ลอยตัว หรือมีส่วนของสามเหลี่ยมที่ตัดกันเองซึ่งไม่ควรจะมีอยู่ ณ ตรงนั้น หากทำออกมาได้ดีก็จะมีผิวที่เรียบร้อย ไม่มีรูโหว่ และเหมือนต้นฉบับมากที่สุด

ตัวอย่างโมเดลที่่มีข้อบกพร่องมากมาย

จะซ่อมแซมไฟล์งาน STL ได้อย่างไร?

ขั้นตอนการซ่อมไฟล์มีดังนี้

  1. Auto-repair เป็นการใช้ระบบอัตโนมัติของซอฟแวร์ ในการปิดผิว ปิดรูโหว่ และซ่อมผิวที่ตัดกันเอง
  2. Separating shells พื้นผิวของโมเดลที่ประกอบด้วยรูปสามเหลี่ยม อาจจเกิดการเชื่อมต่อกันอย่างไม่ถูกต้อง มีส่วนเกินซึ่งจะถูกลบออกไป
  3. Closing holes, bridging gaps บางโปรแกรมจะมีการปิดผิวหลายรูปแบบเช่น แบบแผ่นเรียบ แบบต่อเนื่อง หรือแบบอิสระ
  4. Resolving overlaps and intersections แบบนี้จะต้องทำการคำนวณโครงตาข่ายในส่วนนั้นๆ ใหม่ทั้งหมด
  5. กรองเอาส่วนที่เป็น double faces, double vertices, inverted normals, and sharp, narrow triangles ออกไป
  6. Stitching ปิดมุมที่ไม่เชื่อมกัน และคงช่องเปิดเอาไว้
  7. Manual repair ลบ และสร้างโครงตาข่ายด้วยตนเอง
  8. Remeshing จัดเรียงโครงตาข่ายใหม่ให้เหมาะสม
  9. Exporting บันทึกโครงตาข่ายที่ต้องการ

รูปแบบของไฟล์ที่เป็นที่นิยม และมีขนาดไฟล์ที่เล็กคือ STL (Stereolithography) ซึ่งเราขอแนะนำให้บันทึกเป็นแบบ Binary จะทำให้ไฟล์มีขนาดเล็กกว่า นอกจากนี้ยังมีรูปแบบอืานๆ เช่น AMF, Collada, OBJ, และ PLY ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับสี วัสดุ งานสแกน 3D และอื่นๆ

หมายเหตุ ซอฟแวร์ออกแบบหลายตัวได้บรรจุคำสั่งซ่อมโมเดลไว้อยู่แล้วเช่น FreeCAD, SketchUp, 3D Studio Max, และ Rhinoceros รวมถึงโปรแกรมออนไลน์เช่น Willit 3D Print, MakePrintable, 3DPrinterOS, SculptGL, และ Shapeways สำหรับลูกค้า Formlabs สามารถใช้โปรแกรม Preform ในการซ่อมโมเดลได้เพราะมีการรวมคำสั่งซ่อมของ Netfabb เข้าไปแล้ว 

เปรียบเทียบโปรแกรมซ่อมไฟล์ STL

ประสิทธิผล ประสิทธิภาพ การแสดงผล ความหลากหลาย การจัดโครงตาข่ายใหม่ การซ่อมอัตโนมัติ ความสามารถที่ดี เหมาะกับใคร ราคา
Meshmixer ★★★★ ★★★ ★★★★ ★★★★ ★★★★★ ★★★★ UI, Remesh, & Auto-Fix 3D Artists Free
Netfabb ★★★ ★★★ ★★★ ★★★★ ★★★ ★★★ Infill & Supports Engineers Free (edu)
Magics ★★★ ★★★ ★★★ ★★★★★ ★★★★ ★★★ Manual Repairs Engineers Paid
Blender ★★★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★★ Hotkeys CG Artists Free
Meshlab ★★ ★★★★ ★★★★★ Math 3D Scanning Free

จากที่เราได้ทดสอบมาแล้ว โปรแกรมที่มีความสามารถในการซ่อมไฟล์ STL มากที่สุดคือ Meshmixer มันมีการแสดงผลที่ใช้งานง่ายสำหรับการซ่อมโครงตาข่ายที่มีปัญหาซับซ้อน ความสามารถที่หลากหลาย และเป็นของฟรี ทำให้มันขึ้นเป็นอันดับหนึ่งอย่างไม่มีข้อสงสัย

Meshmixer ยังเป็นโปรแกรมที่มีประโยชน์มากในการตกแต่ง ดัดแปลงไฟล์ STL อีกด้วย

Autodesk’s Netfabb ยังมุ่งเน้นไปยังด้านวิศวกรรมโดยเพิ่มความสามารถของการเตรียมไฟล์งาน 3D อีกด้วย

Magics เป็นโปรแกรมซ่อมแซมไฟล์ STL ระดับมืออาชีพ มีฟังก์ชั่นมากมายในการซ่อมไฟล์ แต่ก็ยังต้องการการซ่อมแซมโดยผู้ใช้งานอีกพอสมควร ดังนั้นมันเลยอยู่ในอันดับที่สามของรายการ

ในขณะที่ Blender เน้นการสร้างโมเดล และมีหน้าจอคำสั่งที่ดูยุ่งยาก แต่มันก็ยังมีชุดคำสั่งสำหรับการซ่อมแซมโครงตาข่ายอย่างครบถ้วน

สุดท้าย Meshlab เป็นโปรแกรมที่ต้องมี มันเป็นโปรแกรมขนาดเล็กที่สามารถดู และแก้ไขโครงตาข่ายที่มีชุดคำสั่งอัตโนมัติขั้นสูง

ขั้นตอนการซ่อมแซมไฟล์ STL ด้วยตนเองขั้นสูง

ต่อไปนี้เราจะใช้โปรแกรมซ่อมไฟล์ทั้ง 5 โปรแกรมในการซ่อมไฟล์ตาขอเกี่ยวเสื้อเป็นตัวอย่าง ซุ่งไฟล์นี้มีจุดบกพร่องหลายจุด เช่น รูโหว่ ช่องว่าง จุดตัด และเศษโครงตาข่าย ตาขอจะต้องเชื่อมต่อกับปลอกทรงกระบอกให้เป็นเนื้อเดียวกัน

Meshmixer

Meshmixer เป็นโปรแกรมแก้ไขโครงตาข่ายอเนกประสงค์ และใช้งานง่าย ไม่เพียงแต่เป็นโปรแกรมที่จัดการโครงตาข่ายสามเหลี่ยมให้เหมาะสมเท่านั้น มันยังสามารถวาดขึ้นมาใหม่ได้ทั้งส่วน ปรับเปลี่ยนแก้ไขโมเดลได้อย่างดีอีกด้วย

เมื่อนำโมเดลเข้าสู่โปรแกรม และใช้คำสั่ง Analysis → Inspector โปรแกรมจะแสดงให้เราจะเห็นทันทีว่ามีจุดบกพร่องตรงไหน ภายใต้คำสั่ง Shaders ให้เลือก X-ray mode จะช่วยให้มองเห็นชัดขึ้น ต้องแน่ใจว่าเลือก Hole Fill Mode ที่ถูกต้องก่อนเลือกแก้ไขเฉพาะจุดโดยกดที่จุดสีแดง หรือใช้คำสั่ง Auto Repair All ซึ่งส่วนใหญ่ให้ผลลัพธ์ที่ดี

ใช้คำสั่ง X-ray shader ในหัวข้อ Inspector ช่วยให้เห็นจุดบกพร่องครบทุกจุด

อีกวิธีหนึ่งที่จะซ่อมรูรั่วคือเลือกพื้นที่รอบๆ รู แล้วใช้คำสั่ง Edit → Erase & Fill (F) จาก popup menu ตั้งค่า Replace/FillType เป็นแบบ Smooth MVC จะช่วยให้ผิวที่ได้เรียบเนียนกว่าและ Edit → Make Solid ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการปิดผิว หากเพิ่มการใช้แปรง RobustSmooth ใน sculpting ก็จะช่วยให้มีผิวที่เรียบเนียนขึ้นอีก

หากโมเดลนั้นมี separate shells ให้ไปที่ Edit → Separate Shells แล้วเปิดหน้าต่าง Object Browser โดยกดปุ่ม (Ctrl + Shift + O) จะเห็นรายการ shell ให้เลือกทีละ 2 shell แล้วใช้คำสั่ง Boolean Union จากเมนูจะมีหน้าต่างใหม่ขึ้นมา  ตรง Solution mode สามารถเลือก Precise หรือ Max Quality จะคงส่วนโค้งของจุดตัดของ shell ทั้งสอง แต่ Fast Approximate จะทำงานได้เร็วกว่าและพอเพียงสำหรับการใช้งานแล้ว

หากใช้คำสั่ง Boolean Union แล้วไม่ได้ผลจะเห็น shell ทั้งสองเป็นสีแดง ในกรณีนี้ให้เร่ง Search Depth ให้สูงขึ้น และลด Target Edge Scale ลงเพื่อให้มีโอกาสสำเร็จมากขึ้น และการเลือก Use Intersection Curves ก็ช่วยให้เพิ่มคุณภาพของการเชื่อมต่อมากขึ้น หากลองทุกอย่างแล้วยังทำไม่ได้ ให้ขยับทั้งสองส่วนเข้าหากันประมาณ 20-30 ไมครอนในคำสั่ง Edit → Transform ก็จะช่วยได้

Auto Repair All จะลบเศษชิ้นส่วนที่ลอยตัวอยู่ออกไปทั้งหมด และเชื่อมปิดรอบ ๆ ขอบ จากนั้นเราต้องทำการปิดช่องว่างด้วยตัวเองโดยใช้คำสั่ง Bridge ซึ่งทำงานได้ดีในส่วนที่เป็นเส้นตรง เลือกคำสั่ง Edit → Select แล้วระบายเลือกพื้นที่ของทั้งสองฝั่งที่ต้องการให้เชื่อมกัน จากนั้นกดเลือก Edit → Bridge (Ctrl + B) ตั้งค่า Refine ให้สูงพอที่จะทำให้ผิวเรียบ ทำซ้ำในส่วนอื่นรอบๆ ช่องว่าง แล้วใช้คำสั่ง Inspector ในการปิดช่องว่างที่เหลือทั้งหมด วิธีการป้องกันจุดบกพร่องคือการใช้คำสั่ง Edit → Remesh ก่อนเริ่มซ่อมแซมไฟล์เพื่อเพิ่ม และทำให้โครงตาข่ายมีการประสานกันได้ดีมากขึ้นในส่วนที่ต้องการ

การเชื่อมต่อช่องว่างของรูปทรงกระบอกต้องใช้ คำสั่ง bridging, remeshing และ hole filling ประกอบกันใน Meshmixer.

Meshlab

Meshlab เป็นชุดโปรแกรมที่มีความสามารถพิเศษในการจัดการโครงตาข่ายจากข้อมูลการสแกน 3D และยังมีชุดคำสั่งในการจัดระเบียบโครงตาข่ายหลายแบบ แบบหนึ่งที่มีประโยชน์มากคือ Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Simplification (Quadratic Edge Collapse Decimation) เพราะมันจะทำการคำนวณโครงตาข่ายโดยการกำหนดจำนวนของ Faces การตรวจสอบด้วย Planar Simplification จะเป็นการคงพื้นผิวที่เรียบเอาไว้ที่ดีที่สุด อีกทางเลือกหนึ่งในการลดจำนวนโครงตาข่ายคืือ Filters → Cleaning และ Repairing → Merge Close Vertices.

เศษชิ้นส่วนที่ลอยอยู่สามารถตรวจจับได้โดยกดเมาส์ปุ่มขวาที่ส่วนของโมเดล แล้วเลือก Split in Connected Components ชิ้นส่วนที่แยกจากกันสามารถลบหรือเชื่อมต่อกลับไปด้วยคำสั่ง CSG Operation แล้วเลือก Union

คำสั่งพื้นฐานในการซ่อมแซมของ Meshlab: Close holes, Boolean, และ brush selection.

ในโปรแกรมนี้ก็สามารถซ่อมแซมโมเดลได้อย่างง่ายๆ เช่นเดียวกัน ตัวอย่างเช่น Filters → Cleaning and repairing → Select Self Intersecting Faces → Apply ซึ่งจะเลือกพื้นผิวที่มีการตัดกันของสามเหลี่ยมทั้งหมด และสามารถลบได้โดยกดปุ่ม Delete ส่วน Filters → Cleaning และ repairing → Remove Duplicated Faces และ Remove Duplicated Vertex ก็ช่วยได้มากเช่นกัน ขั้นต่อไปเป็นการปิดรูโหว่โดยใช้คำสั่ง Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Close Holes และคำสั่ง Compute Geometric Measures ภายใต้ Filters → Quality Measure and Computations จะช่วยบอกว่าจุดไหนที่ไม่เป็น watertight ไม่อย่างนั้นก็ใช้คำสั่ง Render → Show Non Manif Edges and Show Non Manif Vertices

ในการทำสะพานเชื่อมช่องว่าง สามารถเลือกกลุ่มของสามเหลี่ยมและลบออกได้โดยใช้คำสั่ง Select Faces ในปุ่มเครื่องมือ Rectangular Region กดปุ่ม Alt ค้างไว้เพื่อเอา backfaces ออกจากกลุ่มที่เลือกไว้ ใช้ปุ่ม Shift + Ctrl + D เพื่อยกเลิกการเลือกนั้น หากต้องการเลือกสามเหลี่ยมแต่ละอัน ให้กดปุ่ม Z-Painting แล้วเลือกปุ่มแปรงสีแดง คลิดเลือกสามเหลี่ยมทีละอัน คลิกปุ่มขวาเพื่อยกเลิกการเลือก จากนั้นกดปุ่ม delete ที่ keyboard เพื่อลบสามเหลี่ยมที่เลือกออกไป 

เนื่องจาก Meshlab ไม่มีคำสั่งเกี่ยวกับการขึ้นรูป เราจึงต้องใช้วิธี Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Surface Reconstruction: VCG ด้วยการตั้งค่า Voxel Side ให้น้อยลง และตั้งค่า Geodesic Weighting and Volume Laplacian Iterations ที่สูงขึ้นให้เหมาะสม จะช่วยให้เกิดโครงตาข่ายที่เรียบเนียนขึ้น วิธีการนี้จะดีกว่าการใช้ Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Screened Poisson Surface Reconstruction ซึ่งเหมาะกับชิ้นส่วนงานที่กลวงมากกว่า

       ข้อสังเกต-โปรดบันทึกงานบ่อยๆ เนื่องจาก Meshlab ไม่มีคำสั่งย้อนกลับ ต้องนำเข้าไฟล์ต้นฉบับมาใหม่

คำสั่ง surface reconstruction ใน Meshlab ให้ผลลัพท์ดีกว่าตัวอื่นๆ

Magics

Materialise Magics เป็นโปรแกรมระดับมืออาชีพที่ให้อิสระ และเครื่องมือที่มีความสามารถสูงในการควบคุมโครงตาข่าย เช่นการวิเคราะห์ความหนาของผนัง ความกลวง การเรียงโครงตาข่าย การทำผิวเรียบ การปรับเปลี่ยนผิวงาน รวมถึงการตัดชิ้นงาน และยังมีคำสั่งแก้ไขซ่อมแซมรูรั่ว ขอบงานที่เสียหาย และการซ่อมงานที่เสียหายแบบซับซ้อน

การซ่อมแซมโดยปรกติจะใช้คำสั่ง Fix Wizard แล้วกดปุ่ม Go to Advised Step เพื่อตรวจสอบว่ามีจุดบกพร่องแบบไหน ตรงไหนบ้าง สำหรับโครงตาข่ายขนาดใหญ่ขอแนะนำให้ไม่เลือกคำสั่ง Overlapping triangles และ Intersecting triangles เพื่อซ่อมจุดบกพร่องขนาดใหญ่ก่อน หลังจากกดปุ่ม Update แล้วให้กดปุ่ม Go to Advised Step ตามด้วย Automatic Fixing เพื่อจัดการข้อบกพร่องที่เหลือทั้งหมด 

ในกรณีที่การซ่อมแบบอัตโนมัติล้มเหลว ให้ใช้คำสั่ง Stitch ภายใต้ Stitching ของเมนู Fix Wizard จะแก้ปัญหาเหล่านั้นได้โดยใช้ค่า tolerance ที่สูงขึ้น ในส่วนของ overlapping triangles ให้ใช้คำสั่ง Fix Wizard อีกครั้งหนึ่ง หรือใช้คำสั่ง Detect Overlapping จากตัวเลือก Overlaps ในเมนู Fix Wizard ซึ่งมันจะเลือก overlapping triangles ทั้งหมด จากนั้นกดปุ่ม Delete Marked เพื่อลบมันออกไป ในทำนองเดียวกันยังสามารถใช้คำสั่งนี้กับ intersecting triangles โดยใช้คำสั่ง Triangles → Detect Intersecting แต่หากยังมีช่องว่างหลงเหลืออยู่ก็ให้ใช้คำสั่ง Create ซึ่งสามารถเติมเนื้อให้กับช่องว่าได้ด้วยตนเอง ส่วนที่ลอยอยู่สามารถกำจัดได้โดยคำสั่ง Noise Shells ในส่วนของรูโหว่ขนาดใหญ่ สามารถปิดรูนี้ด้วยตนเองโดยใช้ตัวเลือก Freeform ภายใต้หัวข้อ Holes ใน Fix Wizard จะให้ผลลัพท์ที่ดีในการปิดช่องว่าง ตัวเลือก Ruled จะมีตัวเลือกให้กำหนดทิศทางของรู และในกรณีนี้เราจะใช้มันเป็นสะพานเชื่อมต่อผิวงานรูปทรงกระบอก หลังจากที่เราได้สร้างตาข่ายสำหรับเชื่อมต่อไปบางส่วนแล้ว

บางครั้งคำสั่ง Fix Wizard อาจจะไม่ยอมเชื่อมต่อตาข่ายต่างชนิดกัน แก้ไขได้โดยคลิกปุ่มขวาที่เมนู Part Pages → Part List แล้วเลือก Shells to Parts วิธีนี้จะจะสร้างตาข่ายแยกกันซึ่งสามารถใช้คำสั่ง Tools → Boolean (Ctrl + B) เพื่อเชื่อมต่อกันภายหลังได้

คำสั่งเติมเต็มช่องว่างของ Magics ในการเชื่อมท่อที่มีรูปร่างไม่แน่นอน

Blender

Blender เป็นโปรแกรมฟรี เป็นแบบ open-source ที่สามารทำ 3D modeling, rigging, rendering, และ animation ได้ คำสั่งซ่อมแซมโครงตาข่ายทั้งหมดจะอยู่ใน Edit Mode บนเมนู Mesh จะมี add-on ชื่อ CellBlender ซึ่งจะมีคำสั่ง Mesh Analysis ในการตรวจสอบการเชื่อมต่อของโครงตาข่าย ก่อนเริ่มทำการซ่อมแซมใดๆ ต้องแน่ใจก่อนว่าได้เลือกพื้นที่ๆ ต้องการซ่อมแซมแล้ว 

คำสั่ง Mesh → Normals → Recalculate Outside (Ctrl + N) จะช่วยในการพลิกสามเหลี่ยมที่กลับด้านอยู่ให้ถูกต้อง 

ให้ตรวจสอบแถบข้อมูลที่อยู่ด้านบน ในกรณีที่เกิดตารางสี่เหลี่ยม ก็สามารถเปลงเป็นสามเหลี่ยมได้โดยใช้คำสั่ง Mesh → Faces → Triangulate Faces (Ctrl + T) ส่วนคำสั่ง  Mesh → Degenerate → Dissolve จะลบขอบ และผิวที่ไม่มีเนื้อ ถ้าจะลบส่วนที่ซ้ำซ้อนกัน ให้ใช้คำสั่ง Mesh → Vertices → Remove Doubles

ฟังก์ชั่น Bridging, hole filling, และ Boolean เป็นฟังก์ชั่นที่มีอยู่ใน Blender.

วิธีที่ง่ายที่สุดในการปิดรูโหว่ในโปรแกรม Blender เริ่มจากการเลือกพื้นผิวรอบๆ รูนั้นด้วยคำสั่ง Select → Select Boundary Loop หรือ Select → Select All by Trait → Non Manifold (Shift + Ctrl + Alt + M) แล้วกดปุ่ม Mesh → Faces → Make Edge/Face (F) or Mesh → Faces → Fill (Alt + F) สามเหลี่ยมแต่ละอันสามารถสร้างขึ้นได้โดยกดปุ่มขวาที่ edge หรือ vertex ของสามเหลี่ยม แล้วกดปุ่ม Shift กับ คลิกปุ่มขวาเพื่อเลือกสามเหลี่ยมอันที่สอง แล้วกดปุ่ม F ในระหว่างการแก้ไข และต้องเปลี่ยนไปมาระหว่าง Vertex Select, Face Select, หรือ Edge Select  จะมีปุ่มสามปุ่มด้านล่างช่วยให้เปลี่ยนสะดวกขึ้นมาก 

การเลือกพื้นที่ที่ต้องการสามารถใช้คำสั่ง Select → Circle Select (C) ซึ่งทำงานเหมือนกับการเลือกด้วยแปรง การเปลี่ยนขนาดหัวแปรงทำได้โดยเลื่อนลูกล้อที่เม้าส์ หรือปุ่มเครื่องหมาย +/- การยกเลิกการเลือกโดยการกดปุ่ม Shift ไปพร้อมกัน คำสั่ง Mesh → Faces → Beautify Faces (Shift + Alt + F) ช่วยให้พื้นผิวที่เลือกไว้มีคุณภาพดีขึ้นได้ในบางสถานการณ์ ในการเลือกพื้นที่บางส่วนสามารถใช้คำสั่ง Alt กับ คลิกปุ่มขวาได้ หากมีพื้นที่ที่เลือกไว้สองส่วนแล้วต้องการให้เชื่อมกันให้เรียบ ก็ใช้คำสั่ง Mesh → Edges → Bridge Edge Loops

เลือก Mesh → Vertices → Separate → By loose parts จะช่วยแยกวัตถุออกจาก shell แล้วลบวัตถุที่ไม่ต้องการนั้นได้ หากต้องการเชื่อมวัตถุนั้นกลับไปให้ใช้คำสั่ง Boolean Modifier หากคำสั่งเหล่านั้นไม่ได้ผล ให้ลองใช้ Remesh Modifier และเพิ่มค่า octree depth เป็น 8 หรือจนกว่าจะได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ในการเพิ่มความหนาของผนังในส่วนที่ต้องการให้ใช้คำสั่ง Sculpt Mode และเพิ่มขนาดหัวแปรงจากเมนู Brush → Sculpt Tool.

Netfabb

Autodesk Netfabb เป็นโปรแกรมเตรียมงานเพื่อพิมพ์สามมิติขั้นสูง และมันก็ยังเป็นคำสั่งซ่อมแซม stl ที่ถูกฝังไว้ในโปรแกรมต่างๆ เช่น Formlabs Preform มันมีหลายเวอร์ชั่นให้เลือกใช้เช่น Standard, Premium และ Ultimate ซึ่งสองอันแรกจะใช้งานได้ฟรีสำหรับสถานศึกษา

Netfabb มีคำสั่งเพิ่มเติมในการสร้างโมเดลเช่น การทำกลวง การสร้าง support และ Lattice Assistant กับ Lattice Commander มีประโยชน์มาก ช่วยสร้างโมเดลน้ำหนักเบา ในเวอร์ชั่น Ultimate จะเพิ่มคำสั่ง Optimization Utility ซึ่งช่วยออกแบบโครงสร้างในการรับแรงโดยอ้างอิงจาก FEA analysis.

ด้วยคำสั่ง File → Import CAD File as Mesh ทำให้สามารถโหลดข้อมูลนอกเหนือจากไฟล์โครงตาข่ายได้เช่นไฟล์จากโปรแกรม Catia, Siemens NX, SolidWorks, SolidEdge, Rhinoceros, ProE, Sketchup plus support for STEP, IGES, SAT, และ Parasolid XT files ในการนำเข้าไฟล์ปรพเภทโครงตาข่ายให้ใช้คำสั่ง File → Add part แล้วเลือก Extended Repair ในหน้าต่างตัวเลือก มันจะช่วยแก้ปัญหาจุดบกพร่องส่วนใหญ่ได้

ก่อนซ่อมแซมงาน ควรทำการวิเคราะห์ชิ้นงาน ภายใต้ปุ่ม Analysis หรือคลิกปุ่มขวาที่ชิ้นงานแล้วเลือก Parts → Analyse → New Analysis → Add part จะช่วยตรวจสอบความหนาของผนังอย่างรวดเร็ว และเมื่อคลิกปุ่มขวาที่ชิ้นงานแล้วเลือก Analyse → New Measurement จะวัดขนาดชิ้นงานจุดต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นรัศมีส่วนโค้ง มุม ความยาว หรือความหนา

Advanced Netfabb functions: การวิเคราะห์ความหนาของผนัง และโครงสร้างของงาน

เปิดส่วนของ Part Repair ที่ taskbar หากการซ่อมแซมแบบอัตโนมัติขณะนำเข้าไฟล์ได้สำเร็จ ที่ Mesh is Closed และ Mesh is Oriented ในส่วนของ Status จะเป็นสีเขียว ในส่วนของ Actions เราสามารถแก้ไขเพิ่มเตอมได้ในกรณีที่ยังมีส่วนของ Actions อยู่โดยภายใต้คำสั่ง Self Intersections ให้เลือก Detect และเลือก Trivial, Stitch Triangles, Remove Double Triangles, Remove Degenerate Faces, หรือ Split Off จากนั้นกดปุ่ม Remove Wrap Part Surface เป็นการทำผิวใหม่ แบบเดียวกับ voxelisation และต้องแน่ใจว่าไม่มีเศษของ shell อยู่โดยดูในส่วนของ Shell

Netfabb มีชุดคำสั่งในการซ่อมแซมงานที่สมบูรณ์แบบ

 

 

เมื่อเราจะสร้างผิวเชื่อมช่องว่าง Netfabb จะทำการปิดช่องว่างนั้นและจะต้องมีการซ่อมแซมเพิ่มเติมด้วยมืออีกขั้นหนึ่ง กดปุ่ม Select Surfaces ที่ชุดเครื่องมือแล้วเลือกรูทั้งหมด จากนั้นกดปุ่ม Delete หรือใช้ปุ่ม Ctrl + หมุนลูกล้อที่เมาส์ หรือปุ่ม +/- เพื่อปรับขนาดของหัวแปรงแล้วก็เลือก เมื่อเลือกแล้วใช้คำสั่ง Remove Selected Triangles แล้วเติมสามเหลี่ยมที่ขาดหายไปด้วยคำสั่ง Add Triangles แล้วจบด้วยคำสั่ง Repair → Close all Holes สุดท้ายยังสามารถปรับแต่งผิวให้ดีขึ้นอีกโดย Mesh Edit → Remesh โปรแกรมจะคำนวณทั้งหมดซ้ำอีกครั้งหนึ่งโดยอาศัยค่าต่างๆ จาก Target Edge Length เลือกตัวแปร Maintain Edge เพื่อรักษาแนวของผิวงานบริเวณขอบที่คม 

———————-

มีอะไรใหม่ใน FlashPrint 4.1.0

มีอะไรใหม่ใน FlashPrint 4.1.0

FlashPrint เดินทางมาถึงเวอร์ชั่น 4.1.0 ได้เพิ่มเติมความสามารถใหม่ ๆ เข้ามาเรื่อย ๆ และในเวอร์ชั่นนี้จะมีอะไรบ้างมาดูกันเลย

  1. ใน Expert Mode เพิ่มความสามารถในการปรับเปลี่ยนอุณภูมิของแท่นพิมพ์ในระหว่างที่พิมพ์ เมื่อถึงความสูงที่กำหนด (ยกเว้นรุ่น Adventurer 3)

  2. ใน Expert Mode ของ Adventurer 3 เพิ่มคำสั่ง retraction เมื่อหัวพิมพ์เคลื่อนที่ผ่านผิวด้านนอกของโมเดลเท่านั้น ทั้งนี้เพื่อลดจำนวน retraction ลง
  3. ในรุ่น Guider IIs เพิ่มโปรไฟล์มาตรฐานของวัสดุ ASA, PA, PC, PETG และ Wood เพื่อความสะดวกในการสั่งพิมพ์วัสดุเหล่านี้

  4. ในรุ่น Creator 3 เพิ่มโปรไฟล์มาตรฐานของวัสดุ ASA เพื่อความสะดวกในการสั่งพิมพ์
  5. เพิ่มพื้นที่ฐานของ wiping tower เพื่อความแข็งแรง

  6. เพิ่มการควบคุมขนาดภาพโดยใช้ปุ่ม + และ –
  7. เพิ่มภาษารัสเซีย
  8. ปรับปรุง และแก้ไขจุดบกพร่องอื่นๆ 

สามารถดาวน์โหลดได้ในเวบ https://www.print3dd.com/support/ หรือ ที่นี่

หวังว่าเพื่อนๆ จะสนุก และมีความสุขกับการพิมพ์

—————-

Change Logs

 

The upgrades in FlashPrint-4.1.0

  1. Expert mode adds the function of resetting platform temperature when printing to a certain height. (Only some models support)
  2. Adventurer 3 expert mode add the function of retraction only when crossing outline.
  3. Guider II S adds print parameters of ASA, PA, PC, PETG and wood filament, optimize default slicing parameters.
  4. Creator 3 adds ASA print parameters, optimize default slicing parameters.
  5. Optimize the bottom plate shape of wiping tower, avoid wiping tower falls down.
  6. Support to scale scenes by using +/- shortcut key.
  7. Add to support Russian.
  8. Additional optimization and bug fixing.

 

New Balance ร่วมมือกับทางFormlabs สร้างพื้นรองเท้าจาก3D Printer

New Balance ร่วมมือกับทางFormlabs สร้างพื้นรองเท้าจาก3D Printer

             เมื่อไม่นานมานี้ทาง New Balance บริษัททำรองเท้าชื่อดังจากอเมริกาได้ร่วมมือกับทาง Formlabs เพื่อสร้างพื้นรองเท้าจากเครื่องพิมพ์สามมิติ โดยใช้แพลตฟอร์ม TripleCell และใช้เรซิ่นชนิดพิเศษที่เรียกว่า Rebound Resin ซึ่งออกแบบมาเพื่อพิมพ์ชิ้นงานแบบตาข่ายที่ให้ความแข็งแรงและยืดหยุ่นสูงทนต่อการฉีกขาดได้มากกว่าเรซินทั่วไป และยังมีคุณสมบัติที่ทำให้สามารถรับแรงกระแทกได้เพิ่มมาขึ้นกว่าเดิมอีกด้วย

           (ส้นรองเท้าที่พิมพ์จากเครื่องพForm3)

โดยรุ่นของ New Balance ที่ใช้เทคโนโลยีสามมิติเข้ามาช่วยคือรุ่น FuelCell Echo Triple ในรุ่นที่กล่าวมาตัวซัพพอตร์แรงกระแทกตรงพื้นและส้นเท้ารองเท้าจะพิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติของทางformlabs รุ่น form3และform 3L  

                                             

(ในรูปคือตัวซัพพอรต์แรงกระแทกที่พิมพ์จากเครื่องForm3และForm3L)

          การใช้เทคโนโลยีสามมิติเข้ามาช่วยทำให้ลดเวลาในการผลิตลงอย่างมาก โดยเมื่อก่อนต้องเริ่มจากการตัดกระดาษและไปขั้นตอนอื่นๆจนได้รองเท้าออกมาใช้เวลาประมาณ15-18เดือน และการรอชิ้นส่วนโฟมและยางอีก 4-6สัปดาห์ แต่พอได้ใช้แพลตฟอร์ม TripleCell ทำให้ไม่ต้องสร้างแม่พิมพ์อีกแล้ว ซึ่งประหยัดเวลาตรงนี้ไปได้อีกหลายเดือน (จากที่ผมดูในvdoตัวTripleCell น่าจะเป็นโปรแกรมที่ไว้ใช้ออกแบบพื้นรองเท้าโดยเฉพาะ สามารถปรับแต่งรูปทรงของงานได้อย่างรวดเร็ว พร้อมทั้งยังสามารถคำนวนจุดรับน้ำหนักหรือจุดที่รับแรงกระแทกได้อีกด้วย และสุดท้ายเมื่อออกแบบเสร็จสามารถนำไฟล์เข้าเครื่องformสั่งพิมพ์งานได้ทันที)

ซึ่งในอนาคตเราคงจะได้เห็นเทคโนโลยีสามมิติเข้ามามีบทบาทในสินค้าที่เราใช้ในชิวิตประจำวันของเรามากขึ้นอย่างแน่นอน โดยเราอาจจะไม่รู้เลยก็ได้ว่าสินค้าที่เราใช้อยู่นั้นมีบางส่วนพิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ สามารถติดตามเทคโนโลยีใหม่ๆได้ที่ www.print3dd.com

แนะนำวิธีการ Reverse Engineering ไฟล์งานที่ได้จาก Einscan-SE

แนะนำวิธีการ Reverse Engineering ไฟล์งานที่ได้จาก Einscan-SE

13

 

        โปแกรม Solid Edge ST10 เป็นโปรแกรมที่มีการใช้งานจะคล้ายๆ โปรแกรมสร้างชิ้นงาน 3 มิติทั่วๆ ไปอย่างเช่น AutoCAD, Fusion360 และ Solidworks ซึ่งสามารถทำงานได้หลากหลายไม่ว่าจะเป็น การดราฟ, ขึ้นโมเดล, ภาพการประกอบชิ้นส่วนงาน, การสร้างท่อโค้งงอ, การ Simulation, การ Reverse ทาง Engineering และอื่นๆ อีกมากมาย แต่สิ่งที่โปแกรม Solid Edge ทำได้แตกต่างออกมานั้นคือการ Revers ไฟล์งาน เพราะได้รวบร่วมเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพทางการออกแบบ 3 มิติ ไว้ให้ใช้งานอย่างครบครัน และมีเครื่องมือในการแก้ไขปรับแต่งไฟล์งานที่มีข้อมูลเป็นแบบสามเหลี่ยม ซึ่งทีมาของไฟล์งานอาจจะมาจากการสแกน หรือโปรแกรมอื่นๆ เพราะไฟล์งานส่วนมากเลยที่ได้จากการสแกน 3 มิติ นั้นจะไม่สมบูรณ์ 100% อยู่แล้วจึงต้องทำการปรับแต่งไฟล์ให้กลับมาสมบูรณ์มากที่สุดก็คือการ Reverse เช่น การปรับผิวให้เรียบ การปรับแต่งจากงานเดิม การสร้างชิ้นงานใหม่จากการเทียบขนาดที่ได้จากการสแกน 3 มิติ แล้วแต่เราจะเลือกใช้งานเลยครับ ถือว่าช่วยลดระยะเวลาในการออกแบบงานทางวิศวกรรมได้มาก เพราะบางงานไม่จำเป็นต้องมาวัดขนาดชิ้นงานจริงและสร้างชิ้นงานขึ้นมาใหม่แล้วซึ่งมันจะใช้เวลามากต่องานหนึ่งชิ้น เพื่อการไม่ให้เสียเวลามากเรามาเริ่มใช้งานโ)รแกรม Solid Edge ST10 กันเลยดีกว่าครับ

 

2

ภาพที่ 2

5

ภาพที่ 3

3

ภาพที่ 4

เมื่อเราเปิดโปรแกรม  Solid Edge ขึ้นมาจะเจอกับการสร้าง Sheet ของทาง Solid Edge จะมีให้เลือกใช้งานเยอะไม่ว่าจะเป็น Part, Daft, Metal, Assembly และ Weldment หน่วยที่จะใช้ก็สามารถเลือกได้จะเป็นนิ้วหรือเซนติเมตรส่วนมากเรามักจะใช้เป็น Part แบบเซนติเมตรมากกว่า เลือกไปที่ (ภาพที่ 2-3) Open Bowse > เลือกไฟล์ .stl > ANSI Metric > ansi metric part แล้วเราก็จะได้ sheet งานที่พร้อมจะทำการสร้างาน แก้ไขงานที่มีหน่วยเป็นเซ็นติเมตรแล้วครับ (ภาพที่ 4) จะเห็นว่าจะมีหน้าต่างเครื่องมือที่ไว้ใช้สำหรับการ Reverse Engineering โดยเฉพาะทางเลยนี่แหละครับเป็นทีเด็ดของทางโปรแกรม Solid Edge ST10 Classic จากนั้นเราก็ทำการจัดวางโมเดล 3 มิติ ที่เปิดขึ้นมาให้อยู่ตรงกึ่งกลางของแกนต่างๆ เพื่อง่ายต่อการทำงาน (ภาพที่ 5)

 

4

ภาพที่ 5

 

วีธีการ Reverse ไฟล์งานที่ได้จากเครื่องสแกน Einscan-SE

        เครื่องสแกนเนอร์ที่ผมใช้เป็น Einscan-SE งานที่ไม่ได้เน้นความละเอียดของชิ้นงานมากต้องการแค่ลักษณะของชิ้นงานเบื้องต้นถือว่า Einscan-SE ทำได้ดีมากเลยครับ อาจจะสแกนได้ไม่ดีเท่ารุ่นพี่อยาง Einscan Pro/Pro+ หรือ David SLS-3 HD ก็ตาม (ภาพที่ 6-7) จากรูปภาพจะเห็นได้ว่างานที่ได้จากการนั้นถือว่าดีมากแล้ว แต่เมื่อจะนำไปใช้งานจริงอาจจะต้องทำการแก้ไขให้ผิวของชิ้นงานนั้นเรียบ เพราะจะสังเกตุเห็นได้ว่าบางจุดยังสแกนได้ไม่ดี ถ้าเรานำงานนี้ไปพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เลยผิวของชิ้นงานที่ได้จะไม่สวยเลยก็ว่าได้ ชิ้นงานมีรอยขรุขระของผิวงานแบบไหนเมืื่อทำการสไลด์จากโปรแกรมของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แล้วก็ยังจะมีรอยเหล่านั้นอยูเช่นเดิมนี่แหละเป็นหตุผลที่เราต้องทำการ Reeverse ไฟล์งานก่อนจะไปใช้งานจริง

 

7

ภาพที่ 6

8

ภาพที่ 7

 

         โปรแกรม Solid Edge ST10 ตัว Classic นี้จะมีเครื่องมือที่ช่วยในการแก้ไขไฟล์งานได้ไม่ว่าจะเป็นไฟล์ .stl, .step และอื่นๆ อีกมากมาย ส่วนมากไฟล์ที่ได้จากเครื่องสแกนเนอร์ Einscan-SE จะเป็น .stl อยู่แล้ว เมื่อกดไปที่หน้าต่างการ Reverse Engineering จะเจอเครื่องมือในการแก้ไข (ภาพที่ 8)

  1. จะเป็นหน้าต่างของเครื่องมือทั้งหมดจะครอบคุมการทำงานไม่ว่าจะเป็น การวาด 2D, การวาด 3D, การทำ Surfacing, PMI, การ Simulation, การ Gennerative Design, การ Reverse  และอื่นๆ
  2. Planes สร้าง plane ต่างๆ ตามจุดที่เราต้องงการจะวาดหรือแก้ไข เพื่อจะได้ง่ายต่อการแก้ไขงานเวลาวาด 2D ณ ต่ำแหน่งตามแกน x, y, z ได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น
  3. Cleanup Mesh เป็นการแก้ไขพื้นพิวของงานสามารถลบผิวของงานที่ได้จากการสแกนมา และเติมผิวตรงจุดนั้นๆ ได้เพื่อให้เรียบขึ้น การลบนั้นจะลบเป็นแบบลายตาข่ายแบบ Polygon ของชิ้นงานนั้นๆ ถาไฟลที่ได้จากการสแกนมีความละเอียดมาก Polygon ก้จะเยอะตามกันไป
  4. Identify Regions เป็นการระบายสีของผิวชิ้นงานเพื่อจะแบ่งผิวของชิ้นงานให้ออกเป็นส่วนๆ จะได้ง่ายต่อการแก้ไข และสร้างพื้นผิวของขึ้นมาใหม่เพื่อใช้อ้างอิงกัับชิ้นงานที่ได้ทำการสร้างขึ้นมาใหม่ เครื่องมือนี้จะใช้ร่วมกับ Extract Surfaces
  5. Extract Surfaces เป็นการสร้างพื้นผิวงานขึ้นมาใหม่ที่ได้จากการอ้างอิงพื้นผิวของงานเก่หรืองานที่ได้จากการสแกน 3 มิติ การสร้างจะมีให้เลือก 2 แบบ Extract กับ Fit ส่วนมากแล้วจะใช้แบบ Fit มากกว่าเพราะจะมีฟังก์ชั่นในกาเลือกรูปแบบพื้นผิวได้มากกว่า เช่น วงกลม, สี่แหลี่ยม, กรวย, ทรงกระบอก และอื่นๆ
  6. Curves เป็นการสร้างส่วนที่โค้งงอต่างๆ ให้ง่ายขึ้น การวาดส่วนโค้งต่างๆ ตามชิ้นงาน สามารถตัดชิ้นงานที่มาจากการสแกน 3 มิติ ได้ต้องการจะตัดเฉพาะจุดก็ทำได้สบายมาก
  7. Surfaces เป็นการปรับแต่งพื้นผิวที่ได้มาจากเครื่องมือที่ (5)Extract Surfaces และ (6)Curvers ไม่ว่าจะ คัดลอกพื้นผิว Offset การดึงสร้างพื้นผิวจากเส้นที่วาดขึ้นจะเป็นแบบโค้งงานก็สามารถทำได้อย่างง่ายดายเหมือนกัน
  8. Modify Surfaces เป็นการแก้ไขพื้นผิวที่ได้จากการทำ  (5)Extract Surfaces และ (6)Curvers การตัดพื้นผิว การขยายพื้นผิว การผสานพื้นผิวให้เป็นชิ้นเดียวกัน การดึงพื้นผิวของชิ้นงานจริงแนบกับพื้นผิวที่ได้จากการทำในเครื่องมือที่ (4)Identify Regions และ (5) Extract Surfaces จากชิ้นงานที่ต้นแบบจากการสแกน 3 มิติ ถือว่าทำให้เกิดความสะดวกสบายมากยิ่งขึ้นต่อการแก้ไขปรับปรุงไฟล์งานทาง Engineering

 

9

ภาพที่ 8

 

        สำหรับคนที่ยังมองภาพไม่ออกนะครับ ว่าเครื่องมือทั้งหมดมีการทำงานยังไงบ้างผมได้ทำวีดีโอการ Revers เบื่องต้นมาให้ชมกันครับ งานนี้จะได้มาจากการสแกนกับเครื่อง Einscan-SE ชิ้นงานอันนี้จะเป็นอะไหล่ฝาครอบของรถเข็นคนพิการจะมีด้วยกัน 2 ชิ้น แต่ได้แตกไป 1 ชิ้น เลยนำอีกอันมาสแกนและ Reverse เพื่อจะนำไปพิมพ์ออกมาใช้งานจริงพลาสติกที่ใช้เป็น ABS เน้นแข็งแรง ใช้งานกว่าแสงแดดได้ ชิ้นงานจริงจะเป็นสีดำนะครับที่เห็นในรูปจะเป็นสีขาวเพราะได้พ่นสเปรย์แป้งให้ง่ายต่อการสแกนงานถ้าเป็นชิ้นงานที่สีทึบดำ มันเงา โป่งใส จะไม่สามารถสแกนได้ครับ ตามภาพที่ 9-10

S_7938102059414

ภาพที่ 9

S_7938102097578

ภาพที่ 10

 

วีดีโอการ Revere Engineering อะไหล่รถเข็นคนพิการ

        เมื่อทำการแก้ไขไฟล์เรียบร้อยแล้วผมได้ Save งานออกมาเป็น .stl เพื่อจะนำไปพิมพ์กับเครื่องพิมพ์  3 มิติ Fashforge Creator Pro ความละเอียดที่พิมพ์อยู่ที่ 200 ไมคอน (0.2 มิลลิเมตร) พลาสติกที่ใช้เป็น ABS เพื่อเน้นความเเข็งแรงของชิ้นงานต่อการใช้งานจริง เดี๋ยวให้บนความต่อไปผมจะมาแนะนำการตั้งค่าพิมพ์งานกันนะครับ เมื่อนำมางานแต่ละแบบมาเปรียบเทียบกันทั้ง 4 แบบจะมี การสแกนด้วย Einscan-SE(ภาพที่ 11), การ Reverse Engineering(ภาพที่ 12), การพิมพ์แบบ 3 มิติจาก Flashforge Creator Pro(ภาพที่ 12) และชิ้นงานจริงที่แตกหัก (ภาพที่ 13) จากทั้งหมดที่นำมาเปรียบเทียบนั้นบอกได้เลยว่าโปรแกรม Solid Edge ST10 Classic สามารถ Reverse ได้จริงและใช้งานไม่ยาก เครื่องมือต่างๆ ที่มีก็ใช้งานคล้ายๆ กับโปรแกรม 3D ทั่วไปเลยครับ สำหรับคนที่เป็นโปรแกรม 3D อยู่แล้วสบายมากที่จะหันมาใช้งาน Solid Edge ST10 อีกสักโปรแกรม

 

12

ภาพที่ 11

11

ภาพที่ 12

S_7938247041948

ภาพที่ 13

รีวิว+แกะกล่อง Formlabs Form3

รีวิว+แกะกล่อง Formlabs Form3

Formlabs Form2 เปิดตัวปี 2015 เป็นเครื่องพิมพ์ 3มิติ ระบบ SLA ที่ได้รางวัลมากมาย ประสบความสำเร็จอย่างมาก มีการพัฒนาเรซิ่นต่อเนื่องมาเรื่อยปัจจุบันมีมามากกว่า 20+ ชนิดที่ใช้ทั่วๆไป(เทา/ขาว/ดำ/ใส) เรซิ่นเชิงวิศวกรรม(High Temp/Rigid/Tough/Durable) เรซิ่นทางการแพทย์-ทันตกรรม(Detal Resin/Clear LT Resin/Surgical Guide Resin)เรซิ่นที่ผ่านการับรองจาก FDA USA ปลายปี 2019 มีการเปิดตัว Formlabs Form3 (Print Size 145*145*185mm) (เป็นรุ่นพัฒนาต่อจาก Form2 ขนาดใกล้เคียงตัวเดิมสูงขึ้นมา 10mm) และรุ่นใหญ่ Form 3L ทีมีขนาดพิมพ์ใหญ่ขึ้นมาเป็นเป็น 335*200*300mm

Formlabs Form3 มีการพัฒนาเพิ่มขึ้นมาหลายๆส่วน ที่สำคัญสุดคงจะเป็นการเปลี่ยนระบบเลเซอร์ตกกระทบเป็นแบบ Low Force Stereolithography (LFS) จากเดิมที่ใช้ระบบ SLA ที่มีตัวกัลวานอมิเตอร์วาดภายในแนว XY ทำให้แสงเลเซอร์ที่ยิงไปที่เรซิ่นตั้งฉากตลอดเวลา งานที่ได้จึงคมขึ้น คุณภาพดีขึ้น นอกจากนั้นมีการเปลี่ยนการออกแบบดูหน้าตาทันสมัยขึ้น มี Sensor ในการตรวจกับเหตุขัดข้องต่างๆได้ดีขึ้น เรามาลงรายละเอียดกันต่อไปในบทความนี้คับ

Form3 ด้านซ้ายมือพัฒนาต่อมาจาก Form2 ส่วน Form 3L ด้านขวามือเป็นตัวใหญ่พิมพ์ได้ใหญ่ 335*200*300mm

แกะกล่อง

เริ่มที่ขนาดกล่องก่อนเลย กล่องของ Form3 มีขนาดใหญ่กว่าเดิมค่อนข้างมาก แพคมาค่อนข้างดีแน่นหนามีโฟมหุ้มทุกด้าน ตัวเครื่องมีขนาดกว้างขึ้นกว่า Form2 ตัวเครื่องด้านนอกเปลี่ยนจากวัสดุอลูมิเนียมมาเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป ในกล่องของ Form3 ประกอบต้วยตัวเครื่อง, คู่มือการใช้งานเบื้องต้น, สายไฟ, สาย connect ต่างๆ และ แผ่นปรับระดับตัวเครื่อง (ตัวเครื่องมีเครื่องวัดระดับน้ำ Build In มาให้อยู่แล้ว เอาแผ่นตัวนี้มาปรับ)

มีโฟมประกบส่วนบนและล่าง มีกระบะจับดึงขั้นมากจากกล่องได้
กล่อง Form3 ด้านขวา กล่อง Form2 ด้านซ้าย
จะเห็นว่าใหญ่กว่าชัดเจน

รูปร่างภายนอก

ตัวเครื่อง Form3 มีขนาดกว้างขี้นเล็กจากรุ่นก่อนหน้า ตัวเครื่องมีการออกแบบให้เอียงเงยหน้าขึ้น แปลกตาทันสมัย เอียงราบไปพร้อมกันระหว่างตัวเครื่องสีดำกับฝาปิดสีส้มใส ตัวเครื่องเปลี่ยนจากเดิมวัสดุอลูมิเนียม เป็นวัสดุพลาสติกฉีดขึ้นรูป หน้าจอใหญ่ขึ้น ละเอียดมากขึ้น Logo Formlabs ติดแสดงสถานะเครื่องพิมพ์ มีลำโพงเพิ่มขึ้นมาเป็นแจ้งเตือนสถานะเครื่อง เมื่อเปิดฝาสีส้มไปสุดฝาหลังจะไปสุดที่แนวระดับเดียวกับเครื่อง (Form2 เมื่อเปิดฝาเครื่องแล้วจะยื่นออกมาจากตัวเครื่อง) ทำให้สามารถวางชิดพนังได้เลย หรือ เหมาะกับตั้งเป็น Farm Printing (โรงงานพิมพ์ 3มิติ ที่ติดตั้งเครื่องจำนวนมาก)

เมื่อเปิดฝาเครื่อง สังเกตุว่า Form3 ระดับของฝาจะพอดีเป็นระดับเดียวกับด้านหลัง ในขณะที่ของ Form2 จะยื่นออกมาจากตัวเครื่อง
ด้านหลังของเครื่อง Form3 และ Form2
หน้าจอสัมผัส ไฟโลโก้แสดงสถานะ

ด้านบนของตัวเยื้องมาทางด้านหลังเป็นช่องใส่ ตลับเรซิ่น Resin Cartridge มีไฟติดแสดงสถานะการพิมพ์ ด้านบน (สามารถมองเห็นจากด้านหลังของตัวเครื่อง กรณีเครื่องอยู่ห่าง มองเห็นไฟสถานะดังกล่าวได้จากด้านหลัง)

ด้านบนของตัวเครื่อง มีช่องใส่ตลับเรซิ่น และไฟฟ้าแสดงสถานะ

ด้านหลังมีช่องเสียบสายไฟ (ใช้ไฟบ้านทั่วไป 220v), ช่องสาย LAN, ช่อง USB Port และช่องใสสาย Lock

  • Design ใหม่ ทรงเอียงขึ้น ตัวเครื่องสีดำเงา เวลาเปิดฝาจนสุด จะพอดีระนาบเดียวกับด้านหลังตัวเครื่อง
  • ตัวเครื่องกว้างขึ้น เพราะต้องใส่ LPU ข้างใน
  • วัสดุเปลี่ยนจาก ตัวเคลื่องอลูมิเนียม เป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป
  • มีลำโพงเสียงใส่เข้ามาบอกสถานะ
  • ด้านบนตัวเครื่องมีช่องใส่เรซิ่น กับไฟบอกสถานะด้านบน (มาสถานะเห็นจากด้านหลังของตัวเครื่อง)

การติดตั้งเครื่องคร้้งแรก

เมื่อติดตั้งเครื่องครั้งแรก จะมีเมนูแสดงไว้ในจอ LCD แสดงขั้นตอนการติดตั้งอย่างละเอียดให้ทำตามลำดับขั้นตอน

  • ถอดน็อตที่ล็อก LPU ออก (ตัวล็อคนี้ป้องกันไม่ใช้ LPU เครื่องที่ขณะขนส่ง
  • เชื่อมต่อ Wifi
  • ปรับระดับน้ำตัวเครื่อง เครื่องมีเครื่องวัดระดับน้ำ Digital มาให้อยู่แล้ว ให้ใช้จานปรับระดับที่แถมมาปรับระดับขาตั้งสี่ของเครื่อง
  • ใส่ถาดพิมพ์ Resin Tank
  • ใส่ฐานพิมพ์ Build Platform
  • ใส่ตลับเรซิ่น (ให้เขย่าก่อน) ใส่แล้วเปิดฝาตลับ

ระบบ Low Force Stereolithography (LFS) – Light Processing Unit(LPU)

Form3 มีระบบการฉายเลเซอร์ใหม่คือระบบดังกล่าวว่า Low Force Stereolithography เป็นการฉายเลเซอร์ให้ตั้งฉากกับถาดน้ำยาตลอดเวลาโดย การกวาดเลเซอร์ดังกล่าวจะทำที่แกนเดียว คือ แกน Yแทนที่จะกวาดทั้งสองแกนเหมือน Form2 โมดูลที่เคลื่อนที่อยู่บนแกน X นี่เองเรียกว่า Light Processing Unit (LPU) โดย LPU จะทำหน้าที่ฉายแสงและกวาดถาดพิมพ์ไปพร้อมๆกัน (ฟิล์มของถาดพิมพ์หย่อนและไม่ได้สัมผัสชิ้นงานตลอด เพื่อลดแรงสูญญากาศ)

เริ่มต้นในการฉายแสงที่เลเยอร์นั้นๆ โดยการที่ LPU เคลื่อนที่ในแนวแกน X (ซ้าย-ขวา) ด้วยมอเตอร์ ขณะเคลื่อนที่ไปนั้นจะ LPU จะยิงแสงเลเซอร์ขึ้นมาในแนวแกน Y (ด้านลึกของตัวเครื่อง) ด้วยกัลวานอมิเตอร์ การทำงานมอเตอร์และกัลวานอมิเตอร์นี่เองทำให้เกิดการถาดในแนว X-Y และยังทำให้ชิ้นงานตั้งฉากตลอดเวลา — ขอดีของแสงที่ตั้งฉากนั้นจะเป็นการควบคุมแสงที่มีคุณภาพมากกว่าแบบเก่า โดยเฉพาะส่วนขอบของการกวาดเลเซอร์ กัลวานอมิเตอร์แบบ X-Y นั้นแสงที่กึ่งกลางของพื้นที่พิมพ์จะตั้งฉาก แต่ยิ่งจากจากกึ่งกลางเท่าไรแสงจะยิ่งทแยงเท่านั้น เมื่อแสงทแยงคุณภาพจะลดลง ไม่คม จากการหักเหของแสง

Note : Form2 เป็น galvanometer XY จะมีจุดเลเซอร์อยู่ที่ 140um ส่วน Form3 เป็น galvanometer Y อย่างเดียวจึงมีจุดเลเซอร์อยู่ที่ 85um ซึ่งเล็กกว่าละเอียดกว่า

หน้าที่อีกอย่างของ LPU คือการดันฟิลม์ให้ตึง ณ จุดที่พิมพ์ เมื่อผ่านจุดที่พิมพ์ ฟิลม์ที่จุดนั้นหย่อนลง ลดแรงดึงสูญญากาศ Vacuum Force

แสดงให้เห็นการทำงาน LPU เคลื่อนที่แกน X ระหว่างเคลื่อนที่จะกวาดแสงเลเซอร์ในแกน Y ฟิล์มจะหย่อนและไม่ได้สัมผัสชิ้นงานตลอด ทำให้ลดแรงดึงสูญญากาศ
จะเห็นว่าแสงเลเซอร์ตกกระทบกับกระจกโค้ง(ทรงพาลาโบลา) แสงที่ยิ่งไปยังถาด จะตั้งฉากตลอดเวลา

 

ถาดน้ำยา Form3 Resin Tank

Form3 Resin Tank มีการออกแบบใหม่ หากแกะกล่องออกมาจะประกอบด้วย 3 ส่วน

  • กล่องพลาสติกที่ไว้เก็บถาดที่ใช้แล้ว เก็บได้มิดชิด
  • ตัวถาด ก้นถาดมีลักษณะเป็น ฟิล์ม
  • Mixer ก้านสีดำพร้อมแถบแม่เหล็ก ทำหน้าที่กวาดชิ้นงาน

การใช้ร่วมกันกับ Form2

Form3 สามารถใช้ ฐานพิมพ์ (Build Platform) และ Resin Cartridge ตัวเดียวกับ Form2 ได้โดยมีรายละเอียดดังนี้ >>List ของเครื่องเรซิ่นที่ใช้ได้<<  นอกจากนี้ Form3 ยังสามารถใช้งานร่วมกับ Form Wash, Form Cure, Finish Kit แบบเดียวกับ Form2 ได้

สุดท้าย Software Preform ทำงานเหมือนเดิม ที่ต่างไปคือ ระยะเวลาในการพิมพ์เร็วขึ้น รองรับ Support ขนาดเล็กลง

ทดลองพิมพ์ – เราทดลองพิมพ์ 2 ไฟล์

เราใช้ไฟล์ทดสอบเครื่องพิมพ์ โดยมีเสา 4 เสา และ ส่วนทดสอบรายละเอียดตรงกลาง ไฟล์ดังกล่าวเป็นการทดสอบความละเอียดในการพิมพ์ (ส่วนตรงกลาง) และความคาดเคลื่อนของการยิงแสง (เสาทั้งสี่) เสาทั้ง 4 นั้นจะประกอบด้วยเสาซ้อนๆกัน โดยระบุเป็นตัวเลข เลข1-5 มีการย้ำเลเซอร์จากน้อยไปมาก

Note : ธรรมดาไฟล์พิมพ์งานทั่วไปไม่ได้มีการย้ำหรือซ้อนชิ้นงานกันขนาดนี้ ไฟล์เทสนี้เป็นต้องให้เครื่องทำงานเกินความสามารถปกติของมัน

ไฟล์ Test ชิ้นงาน ตรงกลางดูรายละเอียด Detail การขึ้นรูป เสาทั้ง 4 ไว้ดูความคลาดเคลื่อน
เสา 1 ต้นประกอบด้วย ทรงสี๋เหลี่ยมย่อยหลายๆก้อน ยิ่งส่วนที่เป็นเล็ก 5 จะมีก้อนสี่เหลี่ยมซ้อนกันถึง 9 ชั้น
ดูความละเอียดที่เครื่องทำได้ เสาเล็กสุดมีความเล็กขนาดเส้นผม

เมื่อลองพิมพ์ดุเราเชค ความใสของชิ้นงานที่พิมพ์ออกมา และ Detail ที่ได้ ปรากฏว่า Form3 ทำได้ดี Detail ครบโดยชิ้นงานยังมีความใสในระดับที่น่าพอใจ โปรดดูรูปประกอบ

เก็บได้ละเอียดได้ครบถ้วน เหลี่ยมเป็นเหลี่ยม ทรงกลมเป็นทรงกลม
พิมพ์ออกมาได้ใส Shape เป็นเหลี่ยมตรง รอยเลเยอร์น้อยกว่า
ทดสอบความเป็นเหลี่ยม และความใส

ไฟล์ที่สองเป็นการพิมพ์เต็มขนาดที่เครื่องพิมพ์ Formlabs Form3 ทำได้คือขนาด 145*145*185mm โดยเราตั้งความละเอียดในการพิมพ์ต่อชั้นหยาบที่สุดคือ 100Micron มาดู Video การทำงานแบบ Timelapse กับครับด้าน เราใช้ไฟล์นี้เครื่องทดสอบความเร็วในการพิมพ์ โดยค่า Estimate โดย Software บอกว่าชิ้นนี้เราต้องใช้เวลาในการพิมพ์ 25ชม. แต่เอาเข้าจริงตอนกดสั่งพิมพ์เป็น 21ชม. หากเทียบกับแล้ว เราพิมพ์ไฟล์นีักับ Form2 ใช้เวลาในการพิมพ์ 28ชม. สรุปจากการทดสอบเบื้องต้น Form3 พิมพ์ไฟล์นี้ได้ใหญ่กว่า และเร็วกว่าประมาณ 30% เนื่องจากไม่ต้องมีขั้นตอนกวาดเรซิ่นทุกๆชั้นเหมือนกับ Form2

นอกจากนี้มีการทดสอบอีกมาก เช่นการทดสอบพิมพ์ชิ้นงานและซัพพอท เนื่องจากเลเซอร์ตกกระทบตั้งฉากเป็นมีขนาดเล็ก Support จึงมีขนาดเล็กตาม แกะง่าย แต่งชิ้นงานตอนสุดท้ายง่าย

สรุป

จากการได้ทดลองใช้เครื่องทางทีมงานสรุปว่า Formlabs Form3 เป็นเครื่องพิมพ์ที่น่าใช้มาก เครื่องสวย, ออกแบบมาให้ใช้ง่าย คิดมาให้ End User เยอะ (ธรรมดาเครื่องพิมพ์ระบบเรซิ่นจะใช้งานค่อนข้างยากและเลอะเทอะ) สรุปเป็นข้อๆได้ดังนี้

ข้อเด่น

  • ออกแบบมาดี ใช้ง่าย คิดเผื่อคนใช้เยอะ
  • ระบบ Low Force Stereolithography ทำให้พิมพ์ชิ้นงานได้ ละเอียดขึ้น ใสขึ้น
  • Support มีขนาดเล็กลงอย่างเห็นได้ชัด ทำให้แกะชิ้นงานได้ง่าย
  • มีเรซิ่นให้เลือกใช้เยอะ ทั้งแบบการแพทย์ / วิศวกรรม / Jewelry
  • ใช้งานร่วมกับ Form Wash และ Form Cure ได้

จุดด้อย

  • วัสดุตัวเครื่องเป็นพลาสติกฉีดขึ้นรูป (Form1, Form2 ตัว Body เป็นอลูมิเนียม)
  • เครื่องใหญ่ ไปหน่อยคับ

ข้อมูลเพิ่มเติม

>> สั่งซื้อ Formlabs Form 3 ที่นี่ <<

โครงการบ้านจัดสรรสร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3D

โครงการบ้านจัดสรรสร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3D

โดย: Amy Frearson 

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven แห่งเนเธอร์แลนด์ มีแผนสร้างที่พักอาศัยเป็นกลุ่มซึ่งจะเปิดให้เช่าด้วย

โครงการนี้จะเป็นการสร้างกลุ่มที่พักอาศัยเป็นการค้าโครงการแรกของโลก โดยมีการวางแผนงานไว้ว่าจะสร้าง 5 หมู่บ้าน ภายในเวลา 5 ปี ใช้ชื่อโครงการว่า Project Milestone

ทางมหาวิทยาลัยกล่าวว่าบ้านทุกหลังถูกจองไว้หมดแล้ว และจะมีสิ่งอำนวยความสะดวกสมัยใหม่ครบทุกอย่าง โดยจะมีบริษัทผู้พัฒนาอสังหาริมทรัพย์ เป็นผู้ดำเนินงานต่อไป

 

บ้านหลังแรกมีกำหนดเสร็จภายในปีนี้ ซึ่งจะเป็นบ้านพักชั้นเดียว มี 3 ห้องนอน และหลังจากนี้จะตามมาด้วยบ้านเล่นระดับอีก 4 หลังในเมือง Meerhoven ใกล้สนามบิน

 

ที่พักอาศัยเหล่านี้จะถูกสร้างทีละหลังเพื่อการศึกษา ในช่วงเริ่มต้น ชิ้นส่วนต่างๆ ของบ้านจะถูกพิมพ์ขึ้นในมหาวิทยาลัย แต่เป้าหมายสุดท้ายคือการไปพิมพ์ ณ สถานที่ก่อสร้างเลย

ทีมงานกล่าวเพิ่มเติมว่าบ้านหลังสุดท้ายจะถูกสร้าง และประกอบเข้ากับที่เลย โดยจะมีผนังโค้ง ระเบียงชั้นบน และช่องหน้าต่างและประตูที่ลึกเข้าไปในกำแพง ซึ่งรูปร่างของตัวบ้านเลียนแบบก้อนหินธรรมชาติที่ใช้ตกแต่งสวน รูปร่างที่แตกต่างกันของแต่ละหลังเกิดขึ้นได้ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติซึ่งพิมพ์รูปร่างต่างๆ ได้อย่างแทบไม่มีขีดจำกัด

ที่อยู่อาศัยที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติเกิดขึ้นมากมายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง

มหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียออกแบบเท้าที่พิมพ์ 3 มิติ เพื่อจำลองบาดแผลของผู้ป่วยโรคเบาหวาน

มหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียออกแบบเท้าที่พิมพ์ 3 มิติ เพื่อจำลองบาดแผลของผู้ป่วยโรคเบาหวาน

        มหาวิทยาลัยเซาท์ออสเตรเลียใช้ส่วนผสมของน้ำตาลไอซิ่งสต็อกไก่และเรซิ่นยืดหยุ่นเพื่อจำลองเป็นบาลแผลที่เท้าที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3 มิติ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการฝึกอบรมผู้ป่วยโรคเท้าแห่งแรกของโลก โดย Dr.Helen Banwell ของ UniSA แนะนำให้่วนผสมของน้ำตาลนี้กับเท้าที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เพื่อเลียนแบบบาดแผลที่เท้าของผู้ป่วยโรคเบาหวาน ซึ่งมีทั้งแบบแผลที่ติดเชื้อและไม่ติดเชื้อ

        “ การจัดการ และรักษาของอาการโรคเบาหวานที่เท้าอย่างรุนแรงเป็นทักษะที่จำเป็นอย่างมากสำหรับเด็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของโรคเบาหวานทั้ง 2 ประเภทนี้ในประชากรของเรา ” ดร. บันเวลล์กล่าว     “ การดูแลเท้ามีความสำคัญอย่างเป็นยิ่ง สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานเนื่องจากการตัดหรือเกิดบาดแผลเพียงเล็กน้อยแค่ครั้งเดียวอาจนำไปสู่ผลที่ตามมา คือความหายนะที่เกิดขึ้นจากแผลที่เท้า แผลที่แขนหรือบาดแผลที่ต่ำลงมากว่าแขน ”

        โรคเบาหวานที่เท้าเป็นสาเหตุอันดับต้น ๆ ที่ทำให้เกิดความพิการที่เกิดขึ้นทั่วโลก แต่ก็ยังมีอัตราการเสียชีวิตต่ำกว่าโรคมะเร็งหลายชนิดอยู่ ซึ่งในออสเตรเลียโรคเบาหวานเป็นสาเหตุของการตัดแขนตัดขามากกว่า 4,400 ราย และการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล 10,000 ราย เป็นสาเหตุมาจากแผลที่เท้าที่เกี่ยวข้องกับโรคเบาหวานทั้งนั้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดแผลขึ้นที่แขนขา หรือบางส่วนของขาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้คือจุดประสงค์ที่ทำให้เกิดการทำต้นแบบเท้าที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยี 3 มิติ โดยแต่ละชิ้นออกบบขึ้นมาให้มีรอยแผลฟันผุคล้ายๆ แผลที่เกิดจากเบาหวาน ซึ่งเจ้าแผลนี้ทำจากเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนใช้เวลาในการทำชิ้นละ 1 สัปดาห์ และมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า 123 บาทต่อชิ้น การสร้างรอยแผลบนเท้าจำลองนั้นทำโดยทีมแก้โรคเท้าของยูนิเอสเอซึ่งใช้มือในการทำบาลผล ทั้งนี้ยังสามารถทำได้ทุกอย่างแม้แต่ผลที่เป็นแบบเนื้อเยื้อตาย เน่า แห้ง ไปจนถึงหนองต่างๆ

        ดร.บันเวลล์ ได้กล่าวไว้ว่า โมเดลจำลองแบบเท้า 3 มิติ มีบทบาทเป็นอย่างมากในการใช้สอนนักเรียนปีที่ 4 ในการแก้โรคที่เท้าของผู้ป่วยเกี่ยวกับวีธีการรักษาและจัดการสภาพเท้าที่มีความเสี่ยงสูง “โมเดลจำลองแบบเท้าและแผล 3 มิติ จำลองการบาดเจ็บของผู้ป่วยซึ่งเราได้ปรับปรุงให้สามารถนำไปใช้งานในการสอนได้อย่างเหมาะสมเพื่อให้นักเรียนสามารถใช้เครื่องมือในการรักษาได้อย่างสมจริงและเหมาะสมต่อการรักษา และแบบจำลองเท้า 3 มิติ นั้นยังปลอดภัยสำหรับนักเรียนที่นำไปใช้ฝึกทักษะในการผ่าตัดของพวกเขาก่อนที่พวกเขาจะเริ่มทำงานจริงในคลินิกโดยจะไม่เกิดความกังวันและเครียดเมื่อต้องรักษาผู้ป่วยจริง”

        “เทคโนโลยีใหม่ๆ กำลังเปิดประตูขึ้นมาในทุกๆ วัน” ดร. บันเวลล์ กล่าว โมเดลจำลองแบบเท้าที่มีบาดแผลเสมือนจริงของเราที่สร้างขึ้นแบบ 3 มิติ คือผสานความคิดสร้างสรรค์ และเทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามาไว้ในที่เดียวกัน ซึ่งผลลัพธ์ที่ออกมานั้นทางเราดีใจเป็นอย่างมาก

 

ที่มา : https://www.3ders.org/articles/

โมเดลจำลองการผ่าตัดกบ จากเครื่องพิมพ์สามมิติ

โมเดลจำลองการผ่าตัดกบ จากเครื่องพิมพ์สามมิติ

สวัสดีครับทุกคน วันนี้ทางPrint3ddมีโมเดลเจ๋งๆมาให้ดูกันอีกแล้ว โดยพิมพ์จากเครื่อง Flashforge Guider2s โมเดลตัวนี้เป็นกบที่ถูกผ่าและมีอวัยวะต่างๆให้เราประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งประกอบเสร็จแล้วหน้าตาจะเป็นอย่างไรไปดูกันเลยครับ

link download model https://www.thingiverse.com/thing:258112/files

จากในรูปจะเห็นว่ามีตัวกบและอวัยวะส่วนสำคัญๆมาพร้อมเลย ซึ่งเหมาะกับน้องๆที่ทำศึกษาเกี่ยวกับทางด้านชีววิทยาหรือถ้าเป็นอาจารย์ก็สามารถนำโมเดลนี้ไปสอนนักเรียนเพื่ออธิบายให้เห็นภาพมากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องไปผ่ากบจริงๆเลยครับ

(รายละเอียดในการประกอบ)

(พอประกอบเสร็จแล้วจะได้ออกมาเป็นแบบนี้ครับ)

ก็จบไปแล้วครับ สำหรับโมเดลจำลองการผ่าตัดกบ ทางPrint3ddหวังว่าเพื่อนจะได้ความรู้หรือไอเดียใหม่ๆไม่มากก็น้อยเพื่อนำไปต่อยอดในสิ่งที่ตัวเองสนใจต่อไป แล้วติดตามข่าวสารและเทคโนโลยีใหม่ๆได้ที่ www.print3dd.com

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคได้พัฒนาอวัยวะเทียม 3D ร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจจับ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคได้พัฒนาอวัยวะเทียม 3D ร่วมกับเซ็นเซอร์ตรวจจับ

        นักวิจัยที่ Virginia Tech กำลังบูรณราการเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับอวัยวะเทียมพิมพ์ 3D เพื่อใช้ในส่วนบุคคล ซึ่งเป็นการพัฒนาที่อาจนำไปสู่การผลิตขาเทียมที่บังคับแบบไฟฟ้าที่ราคาไม่สูงมาก โดยการบูรณาการนี้นักวิจัยได้ทำการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของอวัยวะเทียมที่จะใช้อิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์เข้าไปร่วมด้วย ไว้อย่างมากมายซึ่งขาเทียมนีจะช่วยเพิ่มความสะดวกสบายให้แก่ผู้ใช้งานมากยิ่งขึ้น การประยุกต์ใช้วัสดุในการนำขาเทียมนั้นได้นำเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D เข้ามาช่วยในการออกแบบและผลิตขาเทียม แทนการผลิตแบบมือทำให้เพิ่มโอกาศที่จะเลือกใช้วัสดุในกาออกแบบได้มากยิ่งขึ้น หรือทำใหเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับผิวหนังของผู้ใช้ได้ดีกว่าแบบเดิมๆ ที่ใช้อยู่เพราะเทคโนโลยีแบบ 3D นั้นสามารถใช้วัสดุได้หลากลายกว่า ทั้งนี้ยังทำให้การประกอบเซ็นเซอร์ต่างๆ เข้าไปร่วมกับขาเทียมด้วยนั้นทำได้ง่าย และยังเหมาะสมกับอินเตอร์เฟซของผู้ใช้งานด้วย

        ตามข้อมูลจากคุณ Yuxin Tong นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านวิศวกรรมอุตสาหการและระบบ ผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้ได้ตีพิมพ์เป้าหมายสูงสุดอของการศึกษานี้คือการสร้างวิธีปฏิบัติทางวิศวกรรมและกระบวนการที่สามารถเข้าถึงคนจำนวนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการออกแบบขาเทียมนี้ โดยมีความพยายามเริ่มต้นที่เด็กวัยรุ่นชื่อ “Josie Fraticelli” Yuxin Tong กล่าวว่า”หวังว่าพ่อแม่ทุกคนจะสามารถปฏิบัติตามคำอธิบายจากกระดาษที่เราตีพิมพ์และพัฒนามือเทียมต้นทุนต่ำแบบส่วนบุคคลสำหรับเด็กๆ ของพวกคุณ” 

        ในการเริ่มพัฒนาขาเทียมแบบอิเล็กทรนอกส์นั้น นักวิจัยได้เริ่มต้นด้วยการสแกน 3 มิติที่แขนและขาของ Fraticelli จากนั้นเขาได้ใช้ข้อมูลการสแกนแบบ 3 มิตินี้ เพื่อเป็นแนวทางในการบูรณาการเซ็นเซอร์เข้ากับช่องที่ไว้สำหรับใส่ขาเทียมกับขา โดยใช้เทคนิคการพิมพ์แบบ 3 มิติ ทำต้นแบบออกมา “การปรับเปลี่ยนขนาดของส่วนที่จะใช้สวมใส่นั้น ได้นำเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ เข้ามาใช้สแกนแบบ 3 มิติ และการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อความรวดเร็วในการออกแบบและผลิตเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างเช่น ขาเทียม แขนเทียม สำหรับช่วยเหลือมนุษย์ และการดูแลสุขภาพรวมถึงการช่วยเหลือในด้านอืนๆ อีกมากมาย “Blake Johnson” ผู้ช่วยศาสตราจารย์เวอร์จิเนียเทคสาขาวิศวกรรมอุตสาหการและระบบ ได้กล่าวไว้ งานวิจัยของ Johnson’s เกี่ยวกับมือเทียม ซึ่งเป็นจุดสร้างแรงบันดาลใจให้กับเค้าเมื่อเขาโดยที่เค้าได้เรียนรู้และได้เริ่มพัฒนาจากลูกสาวของเพื่อนร่วมงาน คือ Fraticelli  อายุ 12 ปี ซึ่งเกิดมาจากโรคน้ำคร่ำ ในขณะที่อยู่ในมดลูกมือของของเธอก็หยุดการพัฒนาลง ซึ่งเกิดจากแถบน้ำคร่ำคล้ายสตริงจะจำกัดการไหลเวียนของเลือด และส่งผลต่อการพัฒนาที่มือขวาของเธอจึงทำให้นิ้วมือขาดมือ

        Johnson ได้ใช้ความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยของเขาในการผลิตทางชีวภาพ ร่วมกับทางทีมวิจัยระดับปริญญาตรีสหวิทยาการเพื่อทำการพิมพ์ 3D แบบไบโอนิคเพื่อเป็นมือของ Fraticelli และข้อมูลนี้ได้กลายเป็นพื้นฐานของการวิจัยที่เผยแพร่ในขณะนี้ ขณะที่พวกเขาทำงานวิจัยเพื่อพัฒนากับ Fraticelli พวกเขายังคงปรับแต่งต้นแบบเทียมโดยการพัฒนาเทคนิคการผลิตแบบใหม่ที่จะช่วยให้ฝ่ามือของ Fraticelli เหมาะสมยิ่งขึ้น โดยทำการพัฒนาอวัยวะเทียมที่สามารถใช้งานได้สะดวกสบาย และยังมีความกระชับมากยิ่งขึ้นด้วย  ในขณะที่พวกเขาทำการพัฒนาก็ได้พบว่าการติดต่อระหว่างเนื้อเยื่อของ Fraticelli และอวัยวะเทียมนั้นมีการพัฒนาเพิ่มขึ้นจากเดิมเกือบ 4 เท่า เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ทำปรับแต่งให้เเป็นแบบเฉพาะส่วนบุคคลนั้นๆ ด้วยพื้นที่สัมผัสกับผิวหนังที่เพิ่มขึ้นนั้นทำให้พวกเขาสามารถทำการระบุตำแหน่งที่จะฝังเซ็นเซอร์อาร์เรย์อิเล็กโทรด เพื่อทำการตรวจจับในการทดสอบการกระจายความดันซึ่งช่วยให้พวกเขาปรับปรุงการออกแบบให้ดียิ่งขึ้น

        การทดลองตรวจจับแรงกดดันนั้นได้ดำเนินการโดยใช้อวัยวะเทียมทั้งสองแบบที่มีและไม่มีการตรวจจับอาเรย์อิเล็กโทรด เมื่อทำการทดลองเหล่านี้กับ Fraticelli แล้ว พวกเขาพบว่าการกระจายแรงกดนั้นแตกต่างกันอย่างมาก เมื่อ Fraticelli ทำการผ่อนคลายมือของเธอเมื่อเทียบกับการจับมือในท่าเกร็ง “ความไม่ตรงกันระหว่างผิวที่อ่อนนุ่ม และส่วนต่อประสานที่ซับซ้อนยังคงเป็นปัญหาที่จะช่วยลดความสอดคล้องกัน” Yuxin Tong กล่าวไว้ “เซ็นเซอร์อาร์เรย์อิเล็กโทรดที่ใช้ตรวจจับทำให้เพิ่มโอกาศใหม่ๆ ที่จะช่วยในการปรับปรุงการออกแบบขาเทียมให้ดีมากยิ่งขึ้น”

 

ที่มา : https://www.3ders.org/articles/