fbpx

อนาคตของวงการเซรามิกส์ที่กำลังเดินหน้าอย่างก้าวกระโดด

อนาคตของวงการเซรามิกส์ที่กำลังเดินหน้าอย่างก้าวกระโดด
อนาคตของวงการเซรามิกส์ที่กำลังเดินหน้าอย่างก้าวกระโดด ผสมผสานกับเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์3มิติ เกิดเป็นINOVATIONอย่างไม่สิ้นสุด ทั้งด้านวิศวกรรม ศิลปกรรมและวิทยาศาสตร์
จากอดีตจนถึงปัจจุบันเซรามิกเป็นอีกหนึ่งวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในภาคครัวเรือนและภาคธุรกิจ เนื่องจากเป็นวัสดุธรรมชาติที่หาได้ทั่วไป และสามารถเข้าถึงได้ไม่ยาก
เม็ดเงินหลายล้านสะพัดอยู่ในวงการเซรามิกส์มากมายในวงการวัสดุก่อสร้างและตกแต่งบ้าน ไม่ว่าจะเป็นกระเบื้องปูพื้น บุผนัง ถ้วยชามต่างๆ

คุณสมบัติที่โดดเด่นทั้งเรื่องความแข็งแรง วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า ทนความร้อนสูงได้มากกว่า1,000องศา จึงไม่แปลกใจเลยที่เซรามิกจะได้ก้าวเข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์และอวกาศ

เครื่องครัวเซรามิก
กระเบื้องเซรามิก

ตั้งแต่หลายสิบปีที่แล้ว เครื่องพิมพ์3มิติเซริมิกนั้นเริ่มต้นจากการดัดแปลงเครื่องพิมพ์3มิติแบบFDM เป็นกระบวนการฉีดเส้นพลาสติกให้แปลงมาเป็นการฉีดเส้นเซรามิก

เ
เครื่องพิมพ์3มิตเซรามิก
โดยการทำแท็งสำหรับใส่ดินเหนียวและใช้แรงดันให้ดินเหนียวเข้าไปทางสายยางและออกมาจากปลายเข็มเป็นเส้น ทำให้เกิดรูปร่างขึ้นมาคล้ายกับการพิมพ์เส้นพลาสติก
ดันเนื้อดินเหนียวออกมาฉีกเป็นเส้น

เพียงแต่จะไม่สามารถทำซัพพอร์ตได้ทำให้รูปร่างที่สามารถพิมพ์ออกมาได้นั้นค่อนข้างจำกัดอย่างมาก

แก้วที่ได้จากการพิมพ์3มิติเซรามิก
รูปร่างงานเซรามิกที่แปลกตาและมีเอกลักษณ์เฉพาะจากเครื่องพิมพ์3มิติเซรามิก
และหลังจากนั้นวงการพิมพ์3มิติได้มีการผลักดันเกี่ยวกับการพิมพ์เซรามิกมากขึ้นจนพัฒนาให้เข้ากับเครื่องพิมพ์แบบเรซิ่นขึ้น จนออกมาเป็นCeramic resin โดยใ้ชการพิมพ์แบบSLA เพื่อให้เนื้อดินเนหียวแข็งตัวเป็นรูปร่างในระดับหนึ่งก่อนนำไปเผาจริง

ทำให้ทำลายข้อจำกัดในการออกแบบโครงสร้างเพื่อการพิมพ์ได้มากยิ่งขึ้น ดัดแปลงให้เข้ากับงานวิศกรรมที่ต้องการชิ้นส่วนที่แข็งแรงและสามารถทนความร้อนได้มากกว่า1,000องศาได้ โดยส่วนมากมักจะอยู่ในวิศวกรรมยานยนต์ เครื่องบน และอวกาศ

ชิ้นเซรามิกจากการพิมพ์ที่ซัพซ้อนมากขึ้น
คุณสมบัติทนความร้อนสูง
แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้ปรับให้เข้ากับงานเซรามิกให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ในตอนนี้หลายภาคส่วนเรียนรู้และปรับตัวให้เข้ากับความสามารถใหม่ ๆ เพื่อที่จะลงทุนในเทคโนโลยีนี้สำหรับการผลิตส่วนประกอบการบิน อวกาศ การแพทย์และยานยนต์ในอนาคตอันใกล้
ตลาดการพิมพ์ 3 มิติเซรามิกจึงกำลังเติบโตและคาดว่าจะสูงถึง 3.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2571!!!
จึงไม่ต้องสงสัยเลยว่าmew,เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์3มิตินั้นเข้ามาอยู่ในระบบเศษฐกิจแทบจะทุกธุรกิจที่เลยก็ว่าได้ เราจึงควรที่จะคอยอัพเดตข่าสสารและปรับตัวให้เท่าทันกับโลกที่กำลังวิ่งไปข้างหน้าตลอดเวลา และลองหันกลับมามองธุรกิจของเราว่าต้องเปลี่ยนแปลงแล้วหรือไม่เพื่อให้เข้ากับยุคสมัยปลาเร็วกินปลาช้า
อดีต: ปลาใหญ่กินปลาเล็ก
ปัจจุบัน: ปลาเร็วกินปลาช้า

สุดเจ๋ง แบรนด์เส้นพลาสติกที่มาแรงในเวลานี้ 3DD PLA PRO/ ABS PRO Filament แบรนด์คนไทยที่ทำมาเพื่อคนไทย

สุดเจ๋ง แบรนด์เส้นพลาสติกที่มาแรงในเวลานี้  3DD PLA PRO/ ABS PRO Filament แบรนด์คนไทยที่ทำมาเพื่อคนไทย

FILAMENT THAI BRAND NEW :: 3DD Filament PLA PRO / ABS PRO

Filament แบรนด์ใหม่มาแรงแซงทุกโค้ง เป็นของเส้นพลาสติกแบรนด์คนไทยที่ทำมาเพื่อคนไทยทุกคน….

อย่างแรกที่ทุกท่านควรรู้ คุณสมบัติที่แตกต่างจาก PLA และ ABS ทั่วๆไปเลยก็คือ…

 

🔺 ผลิตจากเส้นใยคุณภาพสูง เหนียวทนทาน มีความยืดหยุ่นสูง พิมพ์งานง่ายขึ้น
🔺 สีสันสดใส เจิดจ้าที่มาพร้อมกันถึง  11 สีด้วยกัน
ตัวอย่างความสดสวยงามของเส้นที่โดดเด่น เปลี่ยนงานโทนหม่นๆให้หวานๆด้วยสีชมพูวววว
🔺 ม้วนพลาสติกใส ทำให้สามารถมองเห็นปริมาณเส้นพลาสที่เหลืออยู่ได้
🔺 เส้นมีกลิ่นน้อย ลดสารก่อมะเร็งจากการสูดดม ไม่มีกลิ่นมารบกวนจิตใจในการทำงานอีกต่อไปปปป
🔺 ABS เติมสารลดการหดตัวเมื่อพิมพ์ (หดตัวน้อยกว่า ABS เดิมมาก) เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง อย่าง วิศวะกรรม สถาปัตยกรรม พาร์ทเครื่องจักรต่างๆ
🔺 เงางามเมื่อแสงตกต้องชิ้นงาน เงาวิ้บวับๆ สามารถขัดแต่งชิ้นงานได้ง่าย ไม่บุบสลายคามือระหว่างการขัดแน่นอน!!!!
ผลงานที่ได้จากเส้น 3DD Filament
👉แนะนำเครื่องพิมพ์3มิติสำหรับผู้ที่สนใจเริ่มต้นใช้งานเครื่องพิมพ์3มิติ ใช้ง่าย สะดวก กระทัดรัด👈

และใหม่ล่าสุดจาก Flashforge Creator Pro2 //

🤟คืนชีพใหม่ ไฉไลกว่าเดิม มาพร้อมหัวฉีด 2 หัวอิสระ 🤟
_มาในโหมดต่างๆทั้ง 2Colour / Mirror / 1 Object 1 Support / MassProduce
_หน้าจอทัชสกรีน สะดวกสบาย
❤️❤️” สเปคสูงขึ้น แต่ราคาเท่าเดิม คุ้มสุดคุ้มยิ่งกว่าคุ้ม “❤️❤️

เปลี่ยนกล่อง Filament เป็นที่แขวนม้วนคูลๆกัน

เปลี่ยนกล่อง Filament เป็นที่แขวนม้วนคูลๆกัน

ใครหลายๆ คนประสบปัญหาการใช้ Filament ในเรื่องของการหาขาตั้งม้วนพลาสติกมาบ้าง ไหนจะจัดเก็บยุ่งยาก ไหนจะถอดใส่ลำบากอีก…..

วันนี้ Print3DD ขอเสนอ ” ของเล่นใหม่ที่จะช่วยให้นักประดิษฐ์ทุกท่านสามารถเปลี่ยนกล่องใส่ม้วนFilamentที่รอวันทิ้งให้เป็นขาตั้งม้วนพลาสติกแบบเท่ๆด้วยตัวของมันเอง!!! “

ง่ายใช่มั้ยละครับ เหมาะสมกับผู้ใช้งานเครื่องพิมพ์3มิติจริงๆ ใช้งานง่าย จัดเก็บก็ง่าย แถมยังเอาไปใช้แกะงานจากฐานได้อีกด้วย^_^

โอเคครับ…เรามาดูขั้นตอนการใช้งานกันอีกสักรอบ คราวนี้เราลองมาทำตามพร้อมกันเล้ยยย!!!

.

แต่ก่อนอื่น ทุกท่านสามารถดาวน์โหลดไฟล์โมเดล3มิติได้ตามลิ้งค์นี้เลยครับ Thingiverse : https://www.thingiverse.com/thing:4579062

 

เมื่อคุณได้โมเดลL มาเรียบร้อยแล้ว อย่างแรกเลือกกล่องที่ต้องการได้เลยครับ

นำมาทาบตามภาพโดยให้ขอบชิดกับขอบกล่อง จะสังเกตได้ว่าร่องตัวUกลับหัวนั้นจะอยู่ตำแหน่งตรงกลางกล่องพอดี

 

จากนั้นก็ใช้ปากกาขีดเส้นตามร่องที่มีไว้ได้เลยครับ…ขีดให้ชิดกับขอบร่องไปเลยครับผม

แล้วใช้คัตเตอร์กรีดไปโล้ดดด…***ระวังนิ้วกันด้วยนะครับ***

จะได้ร่องสวยๆเนียบๆตามนี้ครับ

จากนั้นก็พลิกกล่องไปอีกด้านหนึ่ง และวางแนบเหมือนเดิมโดยที่หลับด้านไปอีกทางนึงครับ……จากนั้นขีดเส้นและกรีดเหมือนอีกด้านไปเล้ยยย

ถ้าเห็นว่าร่องที่กรีดสลับกันกับข้างหน้า…แสดงว่า….คุณมาถูกทางแล้วนั่นเอง!!!!

จากนั้นเมื่อกรีดครบสองด้านแล้ว ก็มาตัดฝาที่ปิดกล่องออกมาเลยครับ เราจำมาทำแกนกัน*_*

นำโมเดล L มาทาบกับฝาที่ตัดออกมาแล้ว โดยใช้ด้านแคบมาทาบ ให้ขอบโมเดล L ชิดกับขอบฝาตามภาพเลยครับ ***ใช้ด้านที่ตัวลิ้นเสียบกล่องอยู่ด้านขวาเท่านั้นนะ***

ใช้คัตเตอร์กรีดเบาๆตามแนวขอบได้เลย กรีดพอให้มีร่อง ไม่ถึงกับกรีดขาดนะครับ

จับดับตามแนวกรีดตามภาพเลย…^_^ เราก็จะได้แกนสำหรับกล่องของเราแล้ว!!!

เมื่อเราได้แกนกล่องเรียบร้อยแล้ว ก็เอามาจับใส่กล่องของเราให้เป็นขาตั้ง Filament กัน….

อย่างแรกก็ใส่ม้วนเส้น Filamentในกล่องไปก่อน

จากนั้นพับแกนฝากกล่องของเราแล้วสวมเข้าไปตามร่องที่เรากรีด

จนทะลุไปอีกด้านนึง โดยผ่านแกนของเส้น Filament ด้วย….

พยายามดันให้แกนอยู่กึ่งกลางของกล่องเพื่อความสวยงาม

จากนั้นก็จะได้ขาตั้งม้วน Filament สุดเท่ สุดEco มาได้1กล่องแล้วววว!!!

ดึงเส้นจากม้วนFilament ออกจากรูปที่มีไว้ไปโหลดเข้าเครื่องพิมพ์3มิติได้สบายๆ

วางไว้ข่างๆเกร๋ๆ ชิคๆ คูลๆ ดูEcoสุดๆ

นอกจากนี้เจ้าตัวโมเดลL นี้ยังมีอีกฟังก์ชันอีกอย่าง นั่นก็คือ การ…เซาะชิ้นงานออกจากแป้นพิมพ์หลังปริ้นเสร็จ!!!!ว้าวววววว

ใช้งานเสร็จก็เอาไปแขวนเก็บไว้สบายๆ

 

ลองทำตามนี้กันดูนะครับ…ขอให้นักประดิษฐ์ทุกท่านมีความสุขกับเครื่องพิมพ์3มิติ กันนะคร้าบบบ….

สวัสดีครับ….

3D printing กับความปลอดภัยต่อการสัมผัสอาหาร

3D printing กับความปลอดภัยต่อการสัมผัสอาหาร

แนวทางสำคัญในการพิมพ์สามมิติภาชนะใส่อาหาร: ข้อกำหนด เทคโนโลยี วัสดุ และอื่น ๆ

 

เครื่องพิมพ์สามมิติให้อิสระในการออกแบบสินค้าที่ผลิตตามความต้องการของลูกค้าแต่ละคน  งานที่มีความสลับซับซ้อน หรืองานที่มีรูปทรงแบบออแกนนิค ซึ่งอาจจะมีต้นทุนสูง หรืออาจจะไม่สามารถผลิตด้วยกรรมวิธีทั่วไปได้เลย

แต่ความอิสระนี้อาจจะถูกข้อบังคับด้านการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอาหาร หากคุณต้องการพิมพ์งาน 3D ที่ต้องสัมผัสกับอาหาร คุณจะต้องคำนึงถึงความปลอดภัย และกฎระเบียบต่าง ๆ เพื่อไม่ให้เกิดการสัมผัสกับสารพิษ หรือการสะสมแบคทีเรียที่เป็นอันตราย

การพิมพ์ 3D ที่ปลอดภัยกับอาหารเป็นสิ่งที่เป็นไปได้ และวัสดุที่ได้รับอนุญาตให้ใช้กับอาหารก็มีมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ก็ยังมีความเคลือบแคลงเกี่ยวกับวิธีการทำงาน และการหาข้อกำหนดที่ตรงตัวก็ยังเป็นเรื่องที่ท้าทาย

จากนี้จะขอแนะนำเกี่ยวกับความปลอยภัยด้านอาหาร ข้อควรคำนึงเรื่องการพิมพ์ 3D สำหรับอาหาร และประเภทของเครื่องพิมพ์ 3D ที่ใช้ผลิต ทั้งในเครื่องแบบ stereolithography (SLA), fused deposition modeling (FDM), และ selective laser sintering (SLS)

จริง ๆ แล้วความปลอดภัยกับอาหาร (Food Safe) หมายถึงอะไรกันแน่?

ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจกับคำศัพท์ต่อไปนี้เสียก่อน

  • Food gradeคำว่า “Food grade” คือส่วนประกอบแต่ละส่วนในความปลอดภัยของอาหารและยาต่อการบริโภคของมนุษย์ และสามารถใช้ได้โดยตรงกับผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวกับอาหาร ซึ่งใช้กันทั่วไปในการอธิบายเครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีคุณภาพ เพียงพอที่จะใช้สำหรับการผลิตอาหาร การจัดเก็บอาหาร หรือเพื่อเตรียมอาหาร นอกจากนี้ยังเป็นตัวบ่งชี้ที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัยในทางปฏิบัติในหลายอุตสาหกรรม ที่จะทำให้ผู้บริโภครู้สึกปลอดภัย วางใจและยกระดับของสินค้าให้ก้าวสู้ระดับที่สูงขึ้น ตอบสนองลักษณะทางความนิยมทางสังคม และสิ่งแวดล้อม ดังนั้นวัสดุหรือบรรจุภัณฑ์ที่มีคำว่า ฟู้ดเกรด (Food Grade) จึงถือว่ามีความสะอาดและปลอดภัยต่อผู้บริโภค
  • Food safeหมายถึงการเลือกใช้วัสดุ Food grade ที่ปลอดภัยเหมาะสำหรับการใช้งานตามวัตถุประสงค์ และไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค สามารถนำมาบริโภคได้ โดยไม่เป็นอันตรายใด ๆ ต่อผู้บริโภค เพื่อให้ผู้บริโภคปลอดภัยจากอันตรายที่มาจากอาหารและยา เช่น อันตรายทางชีวภาพที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตที่เป็นจุลินทรีย์ก่อโรค อันตรายทางเคมีที่เกิดจากสารเคมีที่มีอยู่ในวัตถุดิบ อันตรายทางกายภาพที่เกิดจากสิ่งแปลกปลอม ปนเปื้อนมากับอาหาร ได้แก่ อันตรายทางชีวภาพ อันตรายทางเคมี และอันตรายทางกายภาพ
  • Food contact surfaces (พื้นผิวที่สัมผัสอาหาร) หมายถึง พื้นผิวที่สัมผัสกับอาหาร และพื้นผิวที่ของเหลวไหลหยดลงบนอาหารโดยตรง หรือหยดบนพื้นผิวที่สัมผัสกับอาหาร ซึ่งเกิดขึ้นตามปกติของการ ผลิตอาหาร รวมถึงภาชนะและพื้นผิวของเครื่องมือที่สัมผัสกับอาหาร พื้นผิวที่สัมผัสอาหาร (food contact surfaces) ทำจากวัสดุที่ปลอดภัยต่ออาหารที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่จะนำมาใช้ ซึ่งรวมถึงการสัมผัสกับสารทำความสะอาด สารฆ่าเชื้อและขั้นตอนการทำความสะอาดต่าง ๆ

Food grading และ food safety จะให้ความสำคัญกับการบริโภคเข้าไป อนุภาคขนาดเล็กมาก ๆ ขนาดไม่กี่นาโนเมตร จนถึงขนาดหลายร้อยนาโนเมตรอาจถูกถ่ายทอดไปในแต่ละกระบวนการ ตัวอย่างเช่นจากวัตถุดิบไปยังชิ้นงานพิมพ์ และจากชิ้นงานไปยังอาหาร

เนื่องจากระดับการถ่ายทอดอนุภาคจะน้อยมากในการสัมผัสอาหารแบบชั่วครู่ ดังนั้น Food grade จึงจะให้ความสำคัญกับการสัมผัสกับอาหารเป็นระยะเวลานาน ๆ มากกว่า เช่นภาชนะใส่อาหาร หลอดดูด ช้อนส้อม จาน และแม่พิมพ์อาหาร การทดสอบจะเป็นไปตามข้อกำหนดของ อย. แต่ละประเทศ ในส่วนขอประเทศไทยจะพิจารณาถึง

  • วัสดุผ่านอุณหภูมิในช่วงแนะนำที่ปลอดภัย
  • วัสดุนั้นมีความปลอดภัยกับอาหารแต่ละชนิด (ปริมาณไขมัน, ความเป็นกรด, ความชื้น และอื่น ๆ )
  • วัสดุนี้จะคงสภาพแวดล้อมที่จะถูกนำไปใช้รวมถึงการทำความสะอาดและการฆ่าเชื้อ

สำหรับในสหรัฐฯ จะเป็นไปตาม FDA CFR 21 และด้านยุโรปจะมีข้อกำหนด 10/2011

มองหาสัญลักษณ์เหล่านี้ของ อย. แต่ละประเทศ โปรดระลึกไว้ว่าวัสดุนั้นเป็นไปตามข้อกำหนดเท่านั้น ไม่ได้หมายความว่ามันได้รับอนุญาตให้ใช้โดยหน่วยงานนั้น ๆ ดังนั้นต้องตรวจสอบกับเอกสารข้อมูลด้านเทคนิคให้แน่ใจก่อน

มาตรฐานสากลในการพิจารณาจะเป็นไปตามรหัสอาหารของ อย. วัสดุที่ใช้จะต้องผ่านมาตรฐานดังต่อไปนี้

  • ไม่มีการแพร่วัตถุอันตราย
  • ไม่ส่งกลิ่น สี หรือรส
  • ปลอดภัยภายใต้การใช้งานปรกติ
  • ทนทาน ทนการกัดกร่อน และ ไม่ดูดซึม
  • มีน้ำหนักมากพอที่จะรองรับการล้างได้หลาย ๆ ครั้ง
  • ผิวเรียบ ทำความสะอาดได้ง่ายโดยไม่แตกหัก และไม่มีคม
  • ทนทาน ไม่เป็นรอย หลุม แตกลายงา รอยแยก รอยบาก การบิดเบี้ยว และย่อยสลาย
  • ตรวจสอบได้ง่าย

ข้อพิจารณาในด้านความปลอดภัยต่ออาหารของงานพิมพ์ 3D

การสะสมแบคทีเรีย

งานพิมพ์ 3D อาจจะกลายเป็นจานเพาะเชื้อแบคทีเรียได้ภายในเวลาแค่ไม่กี่สัปดาห์ ถึงแม้ว่าวัสดุบางชนิดจะเอาเข้าเครื่องล้างจานได้ แต่แบคทีเรียอันตรายบางชนิดเช่น E. coli และ salmonella ที่อาศัยในซอกเล็กซอกน้อยบนผิวงานก็อาจหลุดรอดไปได้ เชื้อราที่มีพิษบางชนิดก็สามารถเจริญเติบโตได้บนพลาสติกและยากที่จะกำจัด การใช้สารฟอกขาว หรือเอาเข้าเครื่องไมโครเวฟก็ไม่สามารถกำจัดมันได้

คงไม่มีปัญหาใด ๆ หากมันเป็นงานพิมพ์ที่ใช้แล้วทิ้ง แต่ถ้าคุณตั้งใจจะใช้มันถาวร ก็ขอแนะนำว่าให้เคลือบมันด้วยสารที่เป็น food safe

การเคลือบด้วยสารที่เป็น food safe และ น้ำยาผนึก

ทางเลือกที่ดีที่สุดในการลดอันตรายจากการสะสมของแบคทีเรีย และจากอนุภาคที่หลุดออกมา ทำได้โดยการจุ่มเคลือบงานพิมพ์สามมิตินั้นด้วย food grade epoxy หรือ polyurethane resin ตัวอย่างเช่น Masterbond’s EP42HT-2FG หรือ ArtResin หรือเทฟล่อน

อย่างไรก็ตามการเคลือบนั้นก็ไม่ได้รับประกันว่าจะใช้ได้อย่างปลอดภัยในระยะยาว เพราะสารเคลือบเหล่านี้ไม่ได้ทนต่อการล้างด้วยเครื่องล้างจาน และมันยังเสื่อมไปตามอายุด้วย ทำให้พื้นผิวเดิมเผยออกมา

ความปลอดภัยสำหรับเครื่องล้างจาน

โดยทั่วไปวัสดุที่ใช้พิมพ์สามมิติมักจะมีค่าการต้านทานความร้อนต่ำ ซึ่งหมายความว่ามันจะเกิดการเปราะ แตก หรือเสียรูปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น หากคุณตั้งใจจะทำความสะอาดงานพิมพ์สามมิติด้วยเครื่องล้างจาน โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันใช้วัสดุที่ปลอดภัยสำหรับใช้กับเครื่องล้างจาน และตรวจสอบอุณหภูมิด้วย

อุปกรณ์ที่ปลอดภัยกับอาหาร

เนื่องจากอนุภาคสามารถเคลื่อนย้ายจากตัวเครื่องพิมพ์สามมิติไปยังงานพิมพ์สามมิติได้ ดังนั้นมันจึงสำคัญมากที่ตัวเครื่องพิมพ์ อุปกรณ์ และเครื่องมือต่าง ๆ ที่สัมผัสกับวัสดุพิมพ์ และงานพิมพ์ จะต้องไม่มีส่วนประกอบของสารเคมีอันตรายด้วย

ทั้งนี้รวมไปถึงการใช้งานวัสดุหลายชนิดในเครื่องเดียวกัน ซึ่งวัสดุที่ใช้ก่อนหน้านี้อาจจะไม่เป็น food safe หรือมีสารพิษตกค้างอยู่ก็ได้

วัสดุพิมพ์ที่เป็น Food safe

วัสดุพิมพ์สามมิติหลาย ๆ ชนิดไม่เป็น food safe และอาจมีสารเคมีที่เป็นพิษปนเปื้อนอยู่ จงใช้แต่วัสดุพิมพ์ที่ทำมาเพื่อการใช้พิมพ์งานที่สัมผัสอาหารได้โดยเฉพาะเท่านั้น

ระยะเวลาที่สัมผัสอาหาร

อย่างที่ทราบแล้ว ความเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนจะมากขึ้นเมื่อมีการยืดระยะเวลาที่งานพิมพ์สามมิติสัมผัสกับอาหารให้ยาวนานขึ้น ดังนั้นจึงควรจำกัดเวลาที่งานพิมพ์ต้องสัมผัสกับอาหารให้น้อยที่สุด

การใช้เครื่องพิมพ์สามมิติผลิตภาชนะบรรจุอาหาร

ลองถามตัวเองว่าทำไมจึงต้องพิมพ์งานที่สัมผัสอาหาร หากเป็นงานออกแบบ งานสร้างสรรค์ โดยทั่วไปแล้วมีวิธีทำโดยอ้อมในการผลิตเช่นการทำเป็นแม่พิมพ์ก่อน สามารถอ่านรายละเอียดในหัวข้อต่อไป

งานพิมพ์ระบบ Stereolithography (SLA) ที่เป็น Food Safe

งานพิมพ์ระบบ SLA จะขึ้นรูปวัตถุสามมิติด้วยการใช้แสงเลเซอร์ยิงไปยังเรซินเหลวไวแสง เพื่อให้เรซิน ณ จุดนั้นแข็งตัว

แล้วเรซินนั้นเป็นชนิดที่ปลอดภัยกับอาหารไหม? คำตอบคือ ไม่ เนื้อเรซินสามารถก่อเกิดอนุภาคได้ ทำให้เรซินทุกชนิด รวมถึงงานพิมพ์ไม่ปลอดภัยต่ออาหารด้วยตัวของวัสดุเอง แม้เรซินสำหรับงานทันตกรรม และทางการแพทย์จะได้รับการรับรองว่าเข้ากันได้กับร่างกาย แต่มันก็ไม่ได้หมายความว่ามันปลอดภัยกับอาหาร วัสดุเหล่านี้ได้รับการรับรองให้ใช้เฉพาะเจาะจงกับงานบางชนิดเท่านั้น และไม่ควรสัมผัสอาหาร

งานพิมพ์จากเครื่องพิมพ์ระบบ SLA จะมีผิวที่เรียบกว่า จึงง่ายกว่าในการเคลือบผิวเพื่อป้องกันการก่อตัวของแบคทีเรีย ปัจจัยที่มีผลต่อความเรียบของผิวได้แก่ ชนิดของเรซิน ความหนาของเลเยอร์ ทิศทางการวาง จำนวนโครงตาข่ายของโมเดลงาน และการอบแสงยูวี งานพิมพ์ที่เสร็จแล้วจะต้องล้าง และอบยูวีตามขั้นตอนที่บริษัทผู้ผลิตแนะนำก่อนจะนำไปเคลือบ อย่างไรก็ตามการเคลือบก็ยังไม่ได้รับประกันว่าจะปลอดภัยกับอาหารเนื่องจากสารเคลือบอาจจะทำปฏิกิริยากับเรซิน หรือเสื่อมสภาพไปตามเวลา ทำให้ผิวเรซินเปิดเผยออกมา

แม่พิมพ์

การทำแม่พิมพ์ตามแบบเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการใช้ประโยชน์จากเครื่องพิมพ์ระบบ SLA โดยที่งานพิมพ์จาก SLA ไม่เหมาะที่จะสัมผัสอาหารโดยตรง แต่มันเหมาะมากที่จะใช้ทำแม่พิมพ์แล้วใช้การขึ้นรูปแบบสุญญากาศด้วยพลาสติกที่เป็น Food safe

การขึ้นรูปโดยใช้แม่พิมพ์นี้ง่าย และผลงานที่ได้ก็สวยงามมาก

งานแม่พิมพ์ 3D และใช้การขึ้นรูปแบบสุญญากาศ

การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (Electroplating)

กระบวนการผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในสารละลายเกลือของโลหะ (Metallic salts) แล้วทำให้อิออนบวกวิ่งมารับประจุไฟฟ้าลบที่ชิ้นงาน ซึ่งทำหน้าที่เป็นขั้วลบ (Cathode) จึงทำให้เกิดเป็นชั้นผิวบางของโลหะมาเคลือบอยู่บนผิวด้านนอกของชิ้นงาน มักใช้เพื่อป้องกันการเกิดสนิมโลหะ หรือเพื่อให้พื้นผิวงานมีความคงทน

งานพิมพ์จากเครื่อง SLA เหมาะมากกับการชุบโลหะ เนื่องจากผิวที่เรียบ แต่พลาสติกไม่นำไฟฟ้า ดังนั้นจึงต้องเคลือบด้วยสารนำไฟฟ้าเช่นกราไฟท์ conductive lacquer, electroless plate, หรือ a vaporized coating

การเคลือบโลหะเพื่อให้ปลอดภัยต่ออาหารมีอยู่จริง แต่กระบวนการนั้นต้องผ่านสารเคมีจำนวนมาก ดังนั้นจึงต้องมั่นใจว่ากระบวนการผลิตมีความปลอดภัย และได้รับการรับรอง

เซรามิก

งานพิมพ์เซรามิกจากเครื่อง SLA สามารถผลิตงานเซรามิกได้จริง โดยการนำงานที่พิมพ์เสร็จแล้วไปเผาในเตาเผา มันจะทำให้เรซินไหม้หมดไป เหลือแต่เนื้อเซรามิกซึ่งมีความแข็งแรง และทนต่อสารเคมีส่วนใหญ่ได้ พื้นผิวของงานจะถูกเคลือบแก้วไปในตัวทำให้มีความปลอดภัยมากขึ้นด้วย

งานพิมพ์ 3D ด้วยวัสดุเซรามิก สามารถผลิตงานที่ยากจะทำด้วยมือ

งานพิมพ์ระบบ Fused Deposition Modeling (FDM) ที่เป็น Food Safe

FDM เป็นการพิมพ์สามมิติที่ขึ้นรูปงานด้วยการหลอมเส้นพลาสติกและฉีดออกมาเป็นเส้นเล็ก ๆ ซ้อนกันเป็นชั้น ๆ จนเป็นรูปร่างที่ต้องการ

เส้นพลาสติกที่ถูกฉีดออกมาจะมีหน้าตัดเป็นวงกลม เมื่อวันซ้อนกันจะมีช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างเส้น และระหว่างชั้น ดังนั้นเราจึงแนะนำว่าให้พิมพ์ที่ความสูงระหว่างชั้นที่ต่ำที่สุดเท่าที่ทำได้เพื่อให้ปลอดภัยกับอาหาร

ดังนั้นสิ่งที่ท้าทายมากที่สุดของเครื่องพิมพ์ FDM คือการหลีกเลี่ยงการสะสมตัวของแบคทีเรียในช่องว่างนั้น ในการใช้งานที่สัมผัสอาหารในระยะยาว จำเป็นต้องมีการทำให้ผิวงานเรียบ โดยการใช้สารเคมีเช่น acetone, d-Limonene, หรือ ethyl acetate เพื่อกำจัดส่วนที่ไม่เรียบบนผิวงานออกไป แต่อย่างไรก็ตามการเคลือบผิวก็ยังจำเป็นอย่างมาก

ชั้นของเส้นพลาสติกของเครื่อง FDM (ซ้าย) เทียบกับเครื่อง SLA (ขวา)

เส้นพลาสติกชนิด Food grade จะไม่มีส่วนผสมที่ทำให้หัวพิมพ์สึกหรอ อย่างไรก็ตามควรหลีกเลี่ยงหัวพิมพ์ชนิดทองเหลืองผสมตะกั่ว ให้ใช้หัวพิมพ์แบบสเตนเลสสำหรับงานที่สัมผัสอาหาร

นอกจากนี้ต้องตรวจสอบเครื่องพิมพ์ว่าสามารถใช้งานร่วมกับเส้นพลาสติกได้ ตัวอย่างเช่นพลาสติก PEI มีคุณสมบัติที่เหมาะ และเป็นไปตามที่ อย. กำหนดแต่มันก็ต้องการความร้อนสูงกว่า 300 °C ซึ่งไม่ใช่จะทำความร้อนได้ขนาดนั้นทุกเครื่อง

เส้นพลาสติกชนิด Food grade

เส้นพลาสติกที่นิยมใช้กันทั่วไปกับเครื่องพิมพ์สามมิติคือ PLA และ ABS คำถามคือ PLA และ ABS เป็นพลาสติกที่ปลอดภัยกับอาหารหรือไม่? คำตอบคือ “อาจจะ” ทั้งนี้ขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง

เส้นพลาสติกชนิด Food safe จะมี PLA, PP, co-polyester, PET, PET-G, HIPS, nylon-6, ABS, ASA, และ PEI แต่ถ้าต้องเอาเข้าเครื่องล้างจานแล้วละก็ ให้หลีกเลี่ยง PET, nylon, และ PLA เนื่องจากมันจะอ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อน และเสียรูปเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึง 60-70°C และหากต้องใช้กับของเหลวที่ร้อนควรใช้วัสดุ co-polyester, High Temperature PLA หรือ PEI จะเหมาะกว่า

แม้จะไม่อยู่ในข้อห้าม แต่มีการศึกษาบางฉบับอ้างว่า polystyrene อาจจะปลดปล่อยสาร styrene วัสดุ co-polyesters อาจมีผลกระทบกับสุขภาพ และเส้นพลาสติกที่เป็น Food grade อาจสูญเสียคุณสมบัตินั้นไปกับการเกิด oxidation หรือเสื่อมสภาพไประหว่างกระบวนการพิมพ์

FILAMENT BRAND FDA EU SMOOTHABLE DISHWASHER SAFE HOT LIQUIDS
ABS Adwire PRO Approved NA Yes, acetone Yes Yes
Innofil3D Approved except red, orange, and pink Approved except red, orange, and pink Yes, acetone Yes Yes
ASA Innofil3D NA Compliant Yes No
Bendlay Orbi-Tech NA Compliant Yes, brake cleaner No No
Biocompound Extrudr GreenTEC NA Compliant
Co-Polyester Colorfabb XT Approved Compliant No Yes Yes
HIPS Easyfil Compliant Compliant Yes, d-limonene Yes No
Fillamentum NA Compliant Yes, d-limonene Yes No
InnoFil3D Approved Approved Yes, d-limonene Yes No
Nylon Taulman Nylon 680 Compliant NA No No
PEI ULTEM® 1000 Compliant NA Yes Yes
PET InnoPet EPR Approved except red and orange Approved except red and orange Yes, ethyl acetate No No
Refil Approved NA Yes, ethyl acetate No No
Taulman T-Glase Approved NA Yes, ethyl acetate No No
Verbatim Compliant NA Yes, ethyl acetate No No
PET-G Extrudr MF NA Approved Yes, ethyl acetate No No
HDGlass Approved Approved Yes, ethyl acetate No No
PLA Filaments.ca TrueFS Approved NA No No No
Fillamentum NA Compliant No No No
Innofil3D Approved except red, orange, pink, apricot skin, grey, and magenta Approved except red, orange, pink, apricot skin, grey, and magenta No No No
Copper3D PLActive Antibacterial Approved Compliant No No No
Makergeeks Approved NA No No No
Purement Antibacterial Approved Approved No No No
PLA-HT Makergeeks Raptor Approved NA No Yes Yes
Makergeeks Raptor Approved NA No Yes Yes
PP Centaur Compliant Compliant No Yes Yes
InnoFil3D Approved Approved No Yes Yes
Nunus Compliant Compliant No Yes Yes
Verbatim Compliant NA No Yes Yes
SBS Filamentarno NA Approved only in Russia Yes, d-limonene Yes Yes

โปรดทราบ: ข้อมูลในตารางข้างต้นอาจจะมีการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

งานพิมพ์ระบบ Selective Laser Sintering (SLS) ที่เป็น Food Safe

การพิมพ์ระบบ Selective Laser Sintering เป็นการยิงแสงเลเซอร์ไปยังผงโพลีเมอร์เพื่อหลอมละลาย วัสดุที่นิยมใช้คือ nylon ซึ่งมีคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่ดีมาก

ผงโพลีเมอร์อาจจะเป็น Food grade แต่ผงบางส่วนที่อยู่บนผิวของงานอาจจะไม่ได้ถูกหลอมเหลวเพียงพอ ก่อให้เกิดรูพรุนเล็ก ๆ เป็นที่สะสมของแบคทีเรียได้ และถึงแม้ว่าวัสดุ Nylon 12 จะสามารถอบไอน้ำเพื่อทำความสะอาดได้ แต่ก็ควรจะมีการเคลือบผิวด้วยสารเคลือบชนิด Food grade อีกครั้งจะดีกว่า

ขั้นตอนหลังการพิมพ์ตามปรกติของงานพิมพ์ SLS คือการย้อมสี ซึ่งขั้นตอนนี้อาจจะทำให้สีย้อมซึมเข้าไปในเนื้องาน และทำให้งานพิมพ์นั้นไม่ปลอดภัยต่ออาหารก็ได้

สรุป

ความปลอดภัยต่ออาหารของงานพิมพ์สามมิติอาจจะไม่ได้ง่ายอย่างที่คิด หรือไม่อาจฟันธงลงไปได้ว่าใช่ หรือไม่ การนำงานพิมพ์สามมิติไปสัมผัสอาหารมีข้อควรคำนึงถึงอย่างระมัดระวังก่อนนำไปใช้งานจริง หากต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติม ขอแนะนำให้อ่านบทความต่อไปนี้:

 

เรซินใหม่ 6 ชนิดจาก Formlabs

เรซินใหม่ 6 ชนิดจาก Formlabs

เมื่อวันที่ 30 มิถุนายนที่ผ่านมานี้ Formlabs ได้เปิดตัวเรซินใหม่ 6 ตัว โดยเป็นแบบ Bio-Compatible ถึง 5 ตัว ดังนี้

  • เรซินทางวิศวกรรมและการดูแลสุขภาพ
    1. Flexible 80A Resin (ปรับปรุงสูตรจาก Flexible Resin, ไม่เป็น biocompatible)
    2. BioMed Amber Resin
    3. BioMed Clear Resin
  • เรซินในงานทันตกรรม
    1. Custom Tray Resin
    2. Temporary CB Resin
    3. Dental LT Clear Resin V2 (ปรับปรุงสูตรจาก Dental LT Clear Resin)

Flexible 80A Resin เป็นการปรับปรุงสูตร Flexible Resin เดิมให้มีความแข็งแรง และความทนทานต่อการฉีกขาดที่ดีขึ้นโดยที่ไม่ต้องยุ่งยาก Flexible 80A Resin เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องทนต่อการบิด ดัดงอ และการกดอัด ด้วยระดับความยืดหยุ่น Durometer 80A Shore มันสามารถจำลองความยืดหยุ่นเทียบเท่ายางหรือ TPU

Flexible และ Elastic Resins สามารถใช้ในการขึ้นรูปชิ้นส่วนซิลิโคน ยูรีเทน และยาง

 

BioMed Amber Resin เป็นวัสดุเกรดทางการแพทย์ที่มีความแกร่ง และแข็งแรงในทางการแพทย์สำหรับผลิตชิ้นส่วนที่ต้องสัมผัสกับผิว และเบื่อบุช่องปากในระยะสั้น ๆ เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่แข็งแรงและมั่นคงเช่น เกลียวที่ใช้งานได้จริง BioMed Clear Resin เป็นวัสดุที่ได้รับการรับรองจาก USP Class VI สำหรับการใช้งานทางชีวภาพที่ต้องสัมผัสกับผิวหนัง หรือเยื่อบุในระยะยาว ชิ้นส่วนที่พิมพ์ในวัสดุนี้สามารถใช้วิธีการฆ่าเชื้อทั่วไปได้ และเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่คงทน และมีการดูดซึมน้ำต่ำ

BioMed Resins จาก Formlabs เป็นวัสดุชีวภาพที่ได้มาตรฐาน ISO 13485

 

Custom Tray Resin จาก Formlabs Dental เป็นวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ ที่สามารถพิมพ์ได้อย่างรวดเร็ว ในการทำถาดพิมพ์ปาก โดยจะพิมพ์ที่ระดับความละเอียด 200 ไมครอน ซึ่งจะสามารถลดเวลา แรงงาน และได้ปริมาณงานที่สูงขึ้น

หากต้องการทำถาดพิมพ์ปากสำหรับรากฟันเทียม ครอบฟัน สะพานฟัน และอื่น ๆ Custom Tray Resin เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้

 

Temporary CB Resin เป็นเรซินชนิด Class IIa ที่พัฒนาขึ้นโดยความร่วมมือระหว่าง @Formlabs Dental และ BEGO การใช้งานวัสดุนี้เหมาะสำหรับการพิมพ์สามมิติของครอบฟัน และสะพานฟันชนิดชั่วคราว การบูรณะฟันที่ผุ บิ่น หรือร้าวได้ทั้งแบบอินเลย์ และออนเลย์ และการทำฟันปลอมรูปแบบใหม่ (Veneer)

Temporary CB Resin จาก BEGO และ @Formlabs Dental สามารถทำสะพานฟันได้ถึงเจ็ดซี่ และมีให้เลือก 4 เฉดสี ตามระบบ VITA วัสดุนี้สามารถใช้งานได้นานถึง 12 เดือน Dental LT Clear Resin (V2) เป็นวัสดุที่เข้ากันได้ในทางชีวภาพในระยะยาว ที่ปรับปรุงสูตรขึ้นมาใหม่เป็นรุ่นที่สอง มีคุณสมบัติที่ดีและประหยัดในการทำเฝือกสบฟัน (Occlusal splint) และ occlusal guards ด้วยตัวเองทีมีความทนทาน และทนต่อการแตกหักได้ดี เรซินนี้มีสีใส และสามารถขัดให้ใสยิ่งขึ้นได้อีก มันยังมีความทนทานต่อการเปลี่ยนสีตามระยะเวลาอีกด้วย

 

IPA ขาดตลาด ทำไงดี

IPA ขาดตลาด ทำไงดี

ในปัจจุบันที่สถานการณ์ไวรัสโควิด-19 กำลังแพร่ระบาดไปทั่วโลก ทำให้หลายอย่างขาดตลาด เช่นหน้ากากอนามัย เจลล้างมือ เป็นต้น ซึ่งเจลล้างมือ และแอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อโรคก็เป็นที่ต้องการอย่างมากทั้งในการแพทย์และประชาชนทั่วไป

IPA หรือ Isopropyl Alcohol ซึ่งใช้ซ่าเชื้อโรคในเครื่องมือแพทย์เป็นหลักมีการใช้งานในปริมาณที่สูงขึ้นจนแทบหมดไปจากตลาด ทำให้ผู้ใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติชนิด SLA / DLP ได้รับผลกระทบ ไม่สามารถหาซื้อมาใช้เพื่อล้างชิ้นงานหลังจากพิมพ์เสร็จแล้วได้

อันที่จริงเรายังสามารถใช้สารเคมีตัวอื่นทดแทนการใช้ IPA ได้ นั่นคือ  Tripropylene glycol monomethyl ether (TPM) มันสามารถล้างเรซินออกจากชิ้นงานได้ดี และมีข้อดีอีกหลายอย่างดังนี้

  • ไม่มีกลิ่นเหม็น
  • ไม่ติดไฟ และไม่เป็นพิษ
  • อัตราการระเหยต่ำมาก
  • สามารถใช้งานได้นานกว่า IPA ราว 3 เท่า ไม่ต้องเปลี่ยนบ่อย
  • มีจำหน่ายทั่วโลก
  • การซึมผ่านเข้าในเนื้องานต่ำกว่า IPA มาก ทำให้งานบิดเบี้ยวน้อยลง และไม่ทำให้งานเสียหายหากลืมแช่ทิ้งไว้เป็นเวลานาน

ส่วนข้อด้อยของ TPM ในการใช้งานกับเรซินมีดังนี้

  • TPM ระเหยช้ามาก จะต้องล้างซ้ำด้วยน้ำเปล่าอีกครั้งหนึ่ง เรซินบางชนิดเช่น Clear resin หรือ Tough 1500 resin อาจจะเกิดฝ้าขาวที่ผิวงาน แต่มันจะหายไปเมื่อแห้งดีแล้ว
  • การล้างด้วย TPM อาจจะเกิดไขบางๆ บนผิวงานในเรซินบางชนิด การอบด้วยแสงยูวีจะกำจัดมันออกไปได้
  • ใช้เวลาทำให้แห้งนานกว่า IPA
  • มักจะจัดจำหน่ายโดยผู้ขายรายใหญ่มากกว่าร้านเล็กๆ
  • โดยทั่วไป TPM ราคาสูงกว่า IPA
  • การใช้ TPM ยังไม่ได้รับการรับรองในการใช้กับงานที่เป็น Biocompatible

จงเลือกใช้ TPM

  • เมื่อมีปัญหากับเรื่องความไวไฟของ IPA
  • เมื่อคุณหาซื้อ IPA ไม่ได้
  • เมื่อคุณต้องการน้ำยาล้างที่ประหยัดเงินกว่า
  • เมื่อคุณไม่ได้พิมพ์งานบ่อย ๆ และ IPA ก็สูญเสียจากการระเหยไปเป็นจำนวนมาก
  • เมื่อคุณมีความรู้สึกไว และได้รับผลกระทบจาก IPA

จงเลือกใช้ IPA

  • เมื่อคุณต้องการให้งานแห้งเร็ว ๆ หลังจากล้างเสร็จ
  • เมื่อคุณสามารถเก็บ IPA ได้อย่างปลอดภัย ไม่มีปัญหาเกี่ยวกับเรื่องวัตถุไวไฟ
  • เมื่อคุณพอใจกับการใช้ IPA อยู่แล้ว
  • เมื่อใช้ TPM แล้วเกิดไขที่ผิวเป็นปัญหากับกระบวนการทำงานของคุณ
    *ไขบนผิวงานอาจแก้ไขได้โดยการล้างด้วย IPA อีกครั้ง

 

นอกจากนี้ยังมี Maker อีกหลายคนที่แนะนำน้ำยาล้างเรซินชนิดอื่น ๆ เช่น

น้ำยาขจัดคราบไขมันในครัวเรือน น้ำยาล้างห้องน้ำ และอื่น ๆ ลองดูวิดีโอนี้ประกอบได้เลยครับ

เราสามารถฆ่าเชื้อบนงานพิมพ์ 3D ได้จริงหรือ?

เราสามารถฆ่าเชื้อบนงานพิมพ์ 3D ได้จริงหรือ?

ในช่วงการระบาดของเชื้อไวรัสโควิด-19 (COVID-19)นี้ ผู้คนจำนวนมากหันมาใช้เครื่องพิมพ์สามมิติเพื่อพิมพ์อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลมาใช้งานกัน จึงเกิดข้อถกเถียงตามมาว่าอุปกรณ์ที่ผลิตจากเครื่องพิมพ์สามมิติสามารถทำการฆ่าเชื้อและนำกลับมาใช้ใหม่ หลังจากผ่านการใช้งานในสถานที่สงสัยว่าจะมีเชื้อไวรัส COVID-19 ได้หรือไม่

ปัญหาคืออะไร?

เครื่องพิมพ์ชนิดที่ใช้เส้นพลาสติกในการขึ้นรูปจะมี “รูพรุน” เล็ก ๆ อยู่ซึ่งมันจะเป็นที่หลบซ่อนของเชื้อโรคทั้งไวรัส และแบคทีเรีย และยังช่วนให้พวกมันรอดจากกระบวนการซ่าเชื้อได้ด้วย ซึ่งรูพรุนเหล่านี้อาจเล็กจิ๋วระดับไมครอนเลยทีเดียว ดังนั้นไม่ว่างานพิมพ์ของคุณจะดูสวยงามแค่ไหน หรือคุณจะขัดการดาษทรายอย่างไรก็แล้วแต่มันก็ยังมีปัญหานี้อยู่เสมอ

ในโรงพยาบาลจะใช้วิธีฆ่าเชื้อโดยใช้อุณหภูมิสูง เพราะแม้แต่อุปการณ์ทางการแพทย์ปรกติก็ยังมีรูพรุนขนาดเล็กอยู่เช่นเดียวกัน อุณหภูมิที่สูงในหม้อนึ่งความดันสามารถฆ่าเชื้อได้หมดแม้แต่ในรูพรุนเล็กเท่าใดก็ตาม แต่ชิ้นงานจากเครื่องพิมพ์สามมิติทำจากพลาสติกซึ่งเสียรูปได้ในอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ไม่เหมาะที่จะฆ่าเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดัน มันจะละลาน เสียรูปและนำกลับมาใช้อีกไม่ได้

แล้วการใช้วิธีอื่น ๆ ฆ่าเชื้อได้ไหม?

ได้! ยังมีวิธีการอื่นเช่นการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี ด้วยไอน้ำ และด้วยแสงยูวี-ซี แต่ละวิธีก็ยังมีคำถามว่าจะมีวิธีทดสอบประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อบนชิ้นงานจากเครื่องพิมพ์สามมิติอย่างไรเช่น การใช้แสงยูวี-ซีได้ผลดีกับส่วนที่เป็นรูพรุนบนผิวงานหรือไม่ สารเคมีที่ใช้ฆ่าเชื้อทำให้วัสดุพิมพ์เสื่อมคุณภาพจนเป็นอันตรายกับบุคคลหรือไม่

ได้มีการทดสอบปัญหาเหล่านี้ในห้องทดลองของหน่วยงานอิสระสามแห่ง เพื่อยืนยันผลว่าวิธีการไหนได้ผล และไม่ได้ผลในการฆ่าเชื้อ การทดลองนี้ทำกับเส้นพลาสติกชนิด PETG ทั้งหมด ตารางแรกนี้จะแสดงให้เห็นถึงวิธีการที่ไม่แนะนำในการฆ่าเชื้อ ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจเพราะความร้อนกับงานพิมพ์สามมิติไปด้วยกันไม่ได้

ตารางต่อไปนี้วิธีการที่แนะนำ ซึ่งได้รับการยืนยันจากห้องแลปอิสระที่ทดลองกับเชื้อไวรัส COVID-19 โดยตรง

ข้อมูลข้างต้นอาจถูกปรับปรุงได้ตลอดเวลา โปรดตรวจสอบข้อมูลล่าสุดได้ที่นี่

พิมพ์ชิ้นงานที่มีทั้งความแข็งและยืดหยุ่นได้ด้วย Tough 1500 Resin

พิมพ์ชิ้นงานที่มีทั้งความแข็งและยืดหยุ่นได้ด้วย Tough 1500 Resin

Formlabs ได้เปิดตัวเรซินชนิดใหม่ Tough 1500 Resin สำหรับเครื่อง SLA Form 3 และ Form 2

Tough 1500 เป็นเรซินที่ให้ความแกร่ง และมีความยืดหยุ่นเมื่อดัดงอ และจะดีดกลับได้อย่างรวดเร็ว และทำซ้ำ ๆ ได้ด้วย เหมาะสำหรับต้นแบบที่ทำงานได้เหมือนจริง จิ๊กและฟิกเจอร์ และข้อต่อต่าง ๆ มันยังมีคุณสมบัติเหมือน polypropylene ในแง่ของความแกร่ง และความแข็งแรงอีกด้วย

Tough 1500 Resin เป็นเรซินที่มีความยืดหยุ่นมากที่สุดในกลุ่ม Tough และ Durable ซึ่งไม่แตกต่างกันมากภายใต้การรับแรง แต่จะแตกต่างกันชัดเจนในแง่ของ stiffness และ elongation

จะเลือกใช้ Tough 1500 ในกรณีใดบ้าง

Tough 1500 Resin ใช้งานได้ดีกับงานที่เป็นต้นแบบ และข้อต่อที่มีการบิดตัวแล้วดีดกลับบ่อย เช่นสปริง การประกบงานแบบ snap fits หรือ press fits และบานพับ

Tough 1500 Resin ยังเหมาะกับงานจิ๊กและฟิกเจอร์ ที่ต้องใช้งานอยู่ตลอดเวลา และซับแรงกระแทกได้ด้วย ด้วยคุณสมบัติที่มีความแกร่ง ความแข็งแรง และการรับแรงกระแทก ทำให้ Tough 1500 เป็นเรซินที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแทบทุกอุตสาหกรรมการผลิต

การทำต้นแบบงาน Polypropylene ด้วย Tough 1500 Resin

Polypropylene เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสินค้าอุปโภคแทบทุกชนิด คุณสามารถใช้ Tough 1500 Resin จำลองความแข็งแรงของสินค้าที่จะผลิตด้วย polypropylene

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคของ Tough 1500 Resin

การประเมินลักษณะที่ดีของวัสดุ เราต้องดูที่คุณสมบัติทางด้านเทคนิคของมัน Tough 1500 Resin มีความสมดุลย์ทั้งด้าน elongation และ modulus ทำให้มันมีความยืดหยุ่นสูง และสามารถสปริงกลับไปยังตำแหน่งเดิมได้อย่างรวดเร็ว

  • Elongation เป็นการวัดว่าวัสดุนั้นสามารถดึงยืด หรือดัดงอไปได้ไกลแค่ไหน
  • Modulus เป็นการวัดความแกร่งของวัสดุว่าจะบิดงอ หรือยืดได้ง่ายแค่ไหน 

ชิ้นงานที่พิมพ์ด้วยวัสดุนี้สามารถดัดงอไปได้มาก และดีดกลับมาอยู่ในรูปเดิมได้อย่างรวดเร็ว

ข้อมูลทางเทคนิคของ Tough 1500 Resin หลังจากอบแล้ว

Ultimate Tensile Strength Tensile Modulus Elongation at Break Flexural Modulus Notched Izod
33 MPa 1500 MPa 51% 1400 MPa 67 J/m

Data was obtained from parts printed using Form 2, 100 μm and post-cured with a Form Cure for 60 minutes at 70 C.

ดาวน์โหลด Technical Data Sheet ที่นี่

 ตัวเลข 1500 ที่อยู่ในชื่อของ Tough 1500 Resin มาจากค่าของ tensile modulus (หน่วย MPa) ซึ่งจากนี้ไปหากมีการพัฒนาสูตรเรซินใหม่ ๆ Formlabs จะใช้ตัวเลขต่อจากชื่อชนิดของเรซิน ซึ่งจะช่วยให้คุณเลือกใช้วัสดุที่มีความแกร่งตามความต้องการได้ง่ายขึ้น

 

ตัวอย่างการใช้งาน Tough 1500 Resin – ตัวยึดเซ็นเซอร์ของรถเทสลา

บริบัท Unplugged Performance เป็นผู้ผลิตรถยนต์ให้เทสลา แต่เดิมพนักงานจะต้องย้ายหัวเซ็นเซอร์ในส่วนกันชน ของรถยนต์เทสลาซึ่งมีทั้งหมด 6 จุดในรถหนึ่งคัน โดนแกะจากอันเดิมซึ่งใช้เวลาประมาณ 45 นาที แล้วไปใส่อันใหม่ซึ่งใช้เวลาอีก 10 นาที เป็นการอัพเกรดรถให้ลูกค้า ทำให้การเปลี่ยนเซ็นเซอร์ของรถแต่ละคันใช้เวลาถึงหนึ่งวันครึ่ง

ตอนนี้ได้มีการใช้เครื่องพิมพ์ของ Formlabs ในการพิมพ์ตัวยึดเซ็นเซอร์ครั้งละ 30 ชิ้น ทำให้การถอด และใส่เหลือเพียงขั้นตอนเดียว ช่วยให้ทำเสร็จได้ถึงสามคันต่อวัน

Unplugged Performance ใช้ Tough 1500 Resin ในการพิมพ์ตัวจับยึดเนื่องจากมีคุณสมบัติที่เหมาะสม สามารถติดตั้งได้อย่างมั่นคง และใช้ได้กับเซ็นเซอร์หลายรุ่น และ Tough 1500 Resin ก็ยังมี impact strength สูงเหมาะจะใช้กับกันชนอย่างยิ่ง

นอกจากนี้ Tough 1500 Resin ยังมีสีเทา สามารถทำชิ้นส่วนที่มองเห็นได้โดยมันจะดูกลมกลืนกับห้องโดยสารอีกด้วย

 

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