โฟล์คสวาเกนฝึกปัญญาประดิษฐ์ให้ออกแบบชิ้นส่วนรถยนต์ที่ดีกว่า

โฟล์คสวาเกนฝึกปัญญาประดิษฐ์ให้ออกแบบชิ้นส่วนรถยนต์ที่ดีกว่า

โรงงานรถยนต์โฟล์คสวาเกนในเยอรมันนีฝึกสอนให้โปรแกรมปัญญาประดิษฐ์เปลี่ยนวิธีการออกแบบ
และผลิตชิ้นส่วนรถยนต์โดยใช้ 3D printers

โรงงานในกลุ่มโฟล์คสวาเกน ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการออกแบบและผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ที่มีความซับซ้อน และมีน้ำหนักเบา ขณะนี้มีการจัดแสดงขบวนการผลิต ณ ศูนย์นวัตกรรม และวิศวกรรมแคลิฟอร์เนีย (IECC) ในการแสดงผลงานนี้มีรถยนต์รุ่นแรกที่ใช้ชิ้นส่วนที่ออกแบบโดยปัญญาประดิษฐ์ และผลิตขึ้นมาโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ เป็นรถยนต์ไฟฟ้าในรูปทรงของรถรุ่น 1962 Microbus ที่ปรับปรุงขึ้นใหม่

ที่ตัวรถจะมีส่วนประกอบสีส้มเจิดจ้า ที่ทำให้ง่ายต่อการมองเห็นว่าเป็นการออกแบบใหม่โดยใช้ Generative Design ชิ้นส่วนเหล่านั้นประกอบด้วย พวงมาลัย ก้านกระจกมองข้าง และกระทะล้อ

วิศวกรของโฟล์คสวาเกนสามารถใช้ Generati

 

ve Design ในการเน้นเกี่ยวกับลำดับความสำคัญ และเทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุเป้าประสงค์ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักน้อยแต่ยังคงความแข็งแรง ทั้งหมดนี้ทำได้โดยผ่านการฝึกสอน AI 

จากเส้นตรงสู่รูปร่างโค้งมน

น่าทึ่งที่ว่าดูเหมือนระบบ AI ของโฟล์คสวาเกนจะออกแบบให้ชิ้นส่วนมีลักษณะเหมือนรากไม้ มากกว่าจะเป็นเส้นตรง และทรงเหลี่ยม ในการผลิตชิ้นส่วนรูปร่างตามนั้น แน่นอนว่าเครื่องพิมพ์สามมิติคือคำตอบ แต่เนื่องจากรถยนต์หนึ่งคันมีส่วนประกอบมากกว่าพันชิ้น ทางทีมงานจะต้องคัดเลือกเอาชิ้นส่วนที่มีประสิทธิผลมากที่สุดที่จะถูกทดแทนด้วยชิ้นส่วนจากเครื่องพิมพ์สามมิติ และพวกเขาก็ใช้ AI ในการคัดเลือกชิ้นส่วนเหล่านั้นด้วย

ในอนาคตโฟล์คสวาเกนมีแผนที่จะใช้การรีไซเคิลแบบครบวงจร โดยนำเอาพลาสติกจากชิ้นส่วนเก่ามาผลิตชิ้นส่วนใหม่ ซึ่งนอกจากจะช่วยประหยัดพลังงานแล้ว ก็ยังลดขยะเป็นข่าวดีกับสภาพแวดล้อมของโลกอีกด้วย

แม้ปัจจุบันการผลิตรถทั้งคันด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติยังอาจจะไม่เป็นไปได้ แต่โฟล์คสวาเกนก็แสดงให้เห็นว่าการใช้ AI กับเครื่องพิมพ์สามมิติในการออกแบบรถยนต์ให้ผลลัพท์ในด้านความยืดหยุ่นในการออกแบบ น้ำหนักเบา และผลกำไร

ที่มา: Slash Gear

ความแตกต่างระหว่างเครื่อง SLA & DLP ในปี 2020

ความแตกต่างระหว่างเครื่อง SLA & DLP ในปี 2020

                    ในตลาดมีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติหลายระบบ ทำความคุ้นเคยเกี่ยวกับความแตกต่างของแต่ละระบบเพื่ออธิบายว่าคุณคาดหวังอะไรจากการพิมพ์ซึ่งเป็นการตัดสินใจครั้งสุดท้ายกับเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับแอปพลิเคชั่นของคุณSLA (Stereolithography) และ DLP (Digital light processing) การพิมพ์ใน 2 รูปแบบนี้เป็นการพิมพ์ที่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไปสำหรับการพิมพ์เรซิ่น การพิมพ์เรซิ่นเป็นที่นิยมในการผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูงแบบ ISOTROPIC และต้นแบบที่เป็นรูปแบบตัน และชิ้นส่วนของหลายๆวัสดุกับงานที่อาศัยความละเอียดและพื้นผิวที่เรียบในขณะที่เทคโนโลยีเหล่านี้เคยมีความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายที่สูง แต่ในปัจจุบันรูปแบบของเครื่อง SLA และ DLP ขนาดเล็ก ที่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานอุตสาหกรรมซึ่งอยู่ในราคาที่สามารถจับต้องได้และกับความสามารถรอบด้านที่ไม่มีใครเทียบได้ด้วยวัสดุการพิมพ์ที่หลากหลายการทำงานทั้ง 2 ระบบ โดยอาศัยแหล่งกำเนิดของแสง SLA ใช้แสงเลเซอร์และ DLP ใช้โปรเจคเตอร์ สำหรับวัตถุที่มีความหนาของแต่ละชั้นบางซ้อนกันเพื่อสร้างเป็นของแข็ง ในหลักการใกล้เคียงกันมาก และ 2 เทคโนโลยีให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันในคำแนะนำนี้ จะพูดถึงรายละเอียดและเปรียบเทียบในรูปแบบของความละเอียด ความแม่นยำ ขนาดของชิ้นงานที่พิมพ์ได้ ความเร็วในการพิมพ์ ขั้นตอนในการทำงานและอีกมากมาย

SLA Printer ทำงานอย่างไร

เครื่องพิมพ์ของ SLA ประกอบด้วยถาดเรซิ่นกับฐานที่โปร่งใสและพื้นผิวที่ไม่ติด ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นผิวแยกสำหรับรองรับเรซิ่นเหลวเพื่อให้ขณะพิมพ์สามารถแยกชั้นที่เกิดขึ้นใหม่ได้อย่างอ่อนโยน

                    กระบวนการการพิมพ์เริ่มจากแท่นพิมพ์ชิ้นงาน(4) เคลื่อนลงมาใกล้ถาดเรซิ่น(9) และมีระยะห่างระหว่างแท่นพิมพ์ชิ้นงานกับถาดเรซิ่นเท่ากับ Layer Height หรือที่เรียกกันว่าความละเอียดของชิ้นงาน           และด่านล่างของถาดเรซิ่น เลเซอร์จะยิงไปที่กระจก 2 บาน กัลวานอมิเตอร์กำหนดพิกัดของแสงให้ถูกต้องบนกระจก แสงส่องผ่านด้านล่างของถาดเรซิ่นและทำให้เรซิ่นชั้นนั้นๆแข็งตัวชั้นที่ถูกทำให้แข็งตัวแล้วจะแยกออกจากด้านล่างของถาดน้ำยาเรซิ่นและแท่นพิมพ์เคลื่อนที่ขึ้นเพื่อให้เรซิ่นที่เกาะอยู่ที่ตัวงานไหลลงไปที่ถาดเรซิ่นด้านล่าง การทำงานจะเป็นในลักษณะนี้จนกว่าจะปริ้นงานเสร็จ LFS (Low Force Stereolithography) เทคโนโลยี สามารถใช้งานได้ใน Form3 และ Form3L นี่คือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในรุ่นต่อๆไปในเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เป็นเทคโนโลยี LFS ในส่วนของเลนส์ประกอบไปด้วย LPU(Light Processing Unit) ภายใน LPU ตำแหน่งของกัลวานอมิเตอร์มีความหนาแน่นของเลเซอร์สูงในแกน Y ผ่านทะลุไปยังตัวกรอง และพุ่งไปยังกระจกพับได้และกระจกที่เป็นพาราโบลิกเพื่อความสม่ำเสมอในการรับแสงที่ตั้งฉากกับระนาบที่ใช้ในการสร้างงานและทำให้มั่นใจในเรื่องของความแม่นยำ การเคลื่อนที่ของ LPU ในแกน x ชิ้นงานที่ถูกพิมพ์จะหลุดออกมาจากด้านล่างของถาดเรซิ่นในส่วนที่มีความยืดหยุ่นซึ่งลดแรงอย่างมากระหว่างกระบวนการการพิมพ์

 

                    เทคโนโลยีการพิมพ์ LFS ที่ใช้แรงน้อยมากในระหว่างการพิมพ์ การใช้ถาดเรซิ่นที่มีความยืดหยุ่นและการยิงแสงที่ลักษณะเป็นเส้นตรงมีผลทำให้ได้ผิวชิ้นงานที่มีคุณภาพและความแม่นยำในการพิมพ์ นี่คือพัฒนาการของเครื่องพิมพ์ระบบ SLA ในด้านของคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำในการพิมพ์ แรงที่ใช้น้อยลงในการพิมพ์ทำให้ Support ของชิ้นงานแกะออกได้ง่าย และกระบวนการนี้เป็นสัญญาณที่ดีสำหรับการขยายความเป็นไปได้เกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้มากขึ้นสำหรับอนาคต

DLP ทำงานอย่างไร

                    การทำงานเหมือนกับ SLA  เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ DLP ชิ้นงานจะถูกสร้างขึ้นรอบๆถาดเรซิ่นกับด้านล่างของถาดที่โปร่งแสงและแท่นพิมพ์ชิ้นงานเคลื่อนลงมาใกล้กับถาดเรซิ่นเพื่อสร้างชิ้นงานที่กลับหัว การทำงานของเครื่องเป็นชั้นต่อชั้นความแตกต่างระหว่างแสงที่ใช้งาน เครื่องพิมพ์ระบบ DLP ใช้โปรเจคเตอร์ในการฉายเพื่อทำให้ชิ้นงานในชั้นนั้นแข็งตัวทั้งหน้าตัดของชิ้นงาน

 

                    การประมวลผลด้วยแสง ประกอบด้วยกระจกขนาดเล็กวางลงบนชิบเซมิคอนดักเตอร์ การสลับระหว่างกระจกชิ้นเล็กๆและเลนส์ที่แสงส่องโดยตรงไปยังด้านล่างของถาดเรซิ่นหรือแผ่นระบายความร้อนกำหนดแกนที่น้ำยาเรซิ่นถูกทำให้แข็งภายในชั้นนั้นๆเพราะว่าโปรเจคเตอร์คือหน้าจอประมวลผลด้วยดิจิตอล ภาพในแต่ละชั้นประกอบด้วยหลาย pixel ผลลัพธ์ใน 3 มิติ การขึ้นรูปแต่ละชั้นจากลูกบาศก์ถูกเรียกว่า Voxel (ปริมาตรที่เล็กที่สุดที่รวมตัวกันเป็นภาพสามมิติ)

SLA VS DLP

ความละเอียด

                   ความละเอียดมีหลายค่าให้เลือกใช้มากกว่าใน spec sheet ซึ่งหน่วยพื้นฐานของ SLA และ DLP จะแตกต่างในด้านของรูปทรง สามารถทำงานที่ยากเมื่อเปรียบเทียบกับความแตกต่างของเครื่องโดยเฉพาะค่าบางค่า ในการพิมพ์งาน 3 มิติ จะมี 3 มิติให้พิจารณาเป็นหลัก 2 ระนาบ(X และ Y) และแกน Z ซึ่งจะเป็นแกนในแนวตั้งความละเอียดในแกน Z ถูกนิยามว่าเป็นความหนาของแต่ละชั้นที่ปริ้นเตอร์สามารถทำได้ เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ระบบ SLA และ DLP สามารถทำให้ความละเอียดในแกน z มันบางลงได้มากขึ้นและผู้ใช้งานสามารถเลือกใช้งานความละเอียดได้ตั้งแต่ 25-300 ไมครอน ช่วยให้นักออกแบบปรับสมดุลระหว่างรายละเอียดและความเร็วได้

 

                    ในการพิมพ์ระบบ DLP แกน XY จะถูกกำหนดด้วยขนาดของ pixel ซึ่งเป็นลักษณะเล็กมากๆที่โปรเจคเตอร์สามารถทำได้ภายในหนึ่งชั้น สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความละเอียดของโปรเจคเตอร์ ส่วนใหญ่จะเลือกใช้เป็น HP(1080P) สรุปว่า เครื่องพิมพ์ระบบ DLP ได้มีการแก้ไขความละเอียด XY ซึ่งโดยปกติอยู่ในช่วง 35-100 ไมครอนสำหรับ เครื่องพิมพ์ระบบ SLA ความละเอียดแกน XY จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยดูจากขนาดจุดของเลซอร์ที่ยิงออกมา  และการเพิ่มขึ้นจะถูกควบคุมจากแสงเลเซอร์ เช่น Form3 มีขนาดของเลเซอร์เท่ากับ 85 แต่เป็นเพราะว่าเลเซอร์มีการทำงานที่เป็นเส้นตรงและเลเซอร์สามารถเคลื่อนที่ได้ทำให้ เครื่องพิมพ์สามารถที่จะพิมพ์ชิ้นงานได้ต่อเนื่องเท่าๆกันตลอดชิ้นที่ความละเอียด 25 ไมครอนในแกน XY อย่างไรก็ตาม ความละเอียดในตัวมันเองเป็นการวัดแบบกลวงๆ มันมีข้อบ่งชี้บางอย่าง แต่ไม่ได้จำเป็นสำหรับการเทียบเคียงโดยตรงกับความเที่ยงตรง ความแม่นยำ และคุณภาพการพิมพ์ 

ความเที่ยงตรงและความแม่นยำ

                    กระบวนการเติมแต่งในการพิมพ์ 3 มิติ แต่ละชั้นมีโอกาสที่จะเกิดความไม่แม่นยำ และกระบวนการขึ้นแต่ละชั้นจะส่งผลต่อความแม่นยำ ชิ้นงานถูกกำหนดให้แต่ละชั้นมีความแม่นยำและความเที่ยงตรงที่เท่ากันและความแม่นยำขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย กระบวนการพิมพ์ชิ้นงาน วัสดุ การตั้งค่าโปรแกรม ขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการ และอื่นๆโดยทั่วไป ทั้ง SLA และ DLP มีความแม่นยำมาก ความแตกต่างในความแม่นยำและความเที่ยงตรงดีขึ้นมากโดยที่ความแตกต่างของเครื่องพิมพ์จากหลากหลายผู้ผลิตมากกว่าความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีของพวกเขาในกรณีที่เพิ่งเริ่มใช้เครื่องพิมพ์ทั้ง SLA และ DLP จะใช้โปรเจคเตอร์ เลเซอร์ หรือกัลวานอมิเตอร์ และทางผู้ผลิตหลายเจ้าพยายามที่ให้ผู้ใช้งานได้รับประสิทธิภาพสูงสุดออกจากสิ่งเหล่านี้  เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบมืออาชีพทั้งระบบ SLA และ DLP เหมือนกับเครื่องพิมพ์ Formlabs Form3 คุณสมบัติของระบบถูกปรับตามความต้องการของลูกค้าเพื่อความมืออาชีพ

ความเที่ยงตรงและความแม่นยำ มีความสำคัญสำหรับชิ้นงาน dental splints และ surgical guides

 

                   การคาริเบทก็สำคัญเช่นเดียวกัน เกี่ยวกับโปรเจคเตอร์ DLP การผลิตจำเป็นต้องจัดการกับการกระจายของแสงที่ไม่สม่ำเสมอบนระนาบชิ้นงานและการบิดเบือนของเลนส์ พิกเซลที่อยู่ตรงกลางขนาดมีขนาดและรูปร่างไม่เท่ากับพิกเซลที่อยู่ที่ขอบ เครื่องพิมพ์ SLA ใช้แสงชนิดเดียวกับกับทุกชิ้นงานที่พิมพ์ ซึ่งหมายความว่าเหมือนตามคำจำกัดความแต่ยังคงทำการคาริเบทเพื่อตรวจสอบความผิดเพี้ยนถึงแม้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่คุณภาพในการพิมพ์ที่สูงและองศาของการคาริเบททำให้ผลลัพธ์แตกต่างกันอย่างกว้างขวางขึ้นอยู่กับวัสดุ น้ำยาเรซิ่นมีความแตกต่างกันซึ่งต้องปรับค่าให้เหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งใช้งานได้กับบางวัสดุหรือน้ำยาเรซิ่นที่สามารถใช้งานได้กับแค่บางรุ่นเครื่องพิมพ์ความเที่ยงตรงและความแม่นยำแทบจะเป็นไปไม่ได้ในทางเทคนิคเท่านั้น ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการประเมินเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คือการวัดขนาดชิ้นงานจริงหรือผู้ผลิตสามารถสร้างสรรค์ชิ้นงานตามความต้องการของเขาเอง

ขนาดของชิ้นงานที่ผลิตได้

                    เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ DLP มีควาสัมพันธ์ระหว่างความละเอียดกับปริมาตรของชิ้นงาน ความละเอียดขึ้นอยู่กับโปรเจคเตอร์ ซึ่งสามารถกำหนดขนาดของ pixel ได้ ถ้าเคลื่อนที่โปรเจคเตอร์ให้ใกล้กับกระจกมากขึ้น pixel จะลดลงและสามารถเพิ่มความละเอียดได้แต่ขนาดของพื้นที่ชิ้นงานก็จะเล็กลงสำหรับบางผู้ผลิตวางโปรเจคเตอร์หลายๆตัวข้างๆกันหรือใช้โปรเจคเตอร์ที่มีความละเอียดสูงมาก 4K เพื่อเพิ่มปริมาตรของชิ้นงานซึ่งนำไปสู่ราคาที่สูงมากกว่าราคาเครื่องพิมพ์ที่เป็นเครื่องพิมพ์ขนาดเล็กสรุปว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ DLP เหมาะสำหรับการใช้งานสำหรับบางรุ่นมีขนาดที่เล็กกว่าและสามารถสร้างงานที่มีขนาดเล็กเช่นรายละเอียดของจิวเวลรี่ ในขณะที่สามารถผลิตชิ้นงานที่ใหญ่จะส่งผลในเรื่องความละเอียดที่น้อยกว่ากระบวนการพิมพ์ระบบ SLA สามารถกำหนดขนาดได้ ขนาดของชิ้นงานที่พิมพ์ได้ของ SLA Printer สามารถเลือกความละเอียดได้มากมาย ในการพิมพ์ชิ้นงานสามารถพิมพ์ชิ้นงานขนาดเท่าไรก็ได้และความะเอียดเท่าไรก็ได้และบริเวณใดก็ได้ในแท่นพิมพ์ชิ้นงาน สามารถพิมพ์ชิ้นงานที่ใหญ่และมีความละเอียดสูงหรือพิมพ์ชิ้นงานขนาดเล็กมากในจำนวนที่มากในเครื่องพิมพ์เดียวกันอุปสรรคหลักๆในการในการเพิ่มปริมาตรของชิ้นงานทั้งเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SLA และ DLP คือแรงที่ใช้ในการดึงตัวงานออกจากฟิล์ม ในขณะที่พิมพ์ชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่จะใช้แรงในการดึงชั้นที่แข็งตัวออกจากฟิล์มมากเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ LFS ฟิล์มที่ยืดหยุ่นที่ถาดของเรซิ่นและลอกออกจากแท่นพิมพ์ในขณะแท่นพิมพ์เคลื่อนที่ขึ้น ซึ่งเห็นได้ชัดเลยว่าความเครียดของชิ้นงานลดลง หมายความว่าแรงที่ใช้ในการดึงชิ้นงานออกจากฟิล์มใช้น้อยลง คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์นี้ทำให้สามารถเพิ่มปริมาตรของการพิมพ์ให้ใหญ่ขึ้นได้โดยใช้เครื่องพิมพ์ SLA (FORM3L)

 

พื้นผิวสมบูรณ์

                    เครื่องพิมพ์ระบบ SLA และ DLP ต่างสามารถสร้างชิ้นงานที่มีความเรียบของผิวชิ้นงานมากกว่าระบบการพิมพ์อื่นๆ เมื่อเราพูดถึงความแตกต่าง สามารถดูรายละเอียดจากชิ้นงานขนาดเล็กวัตถุจะสร้างชั้นจาการพิมพ์ เครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถพิมพ์ชิ้นงานในลักษณะชั้นที่เป็นแนวนอน อย่างไรก็ตามเพราะว่า DLP เป็นการประมวลผลแบบรูปภาพโดยการใช้ Voxel ซึ่งส่งผลกระทบกับVoxel ในแนวตั้งด้วย

เนื่องจากหน่วยเป็นสี่เหลี่ยม(Pixel) voxel มีผลกระทบต่อความโค้งของขอบ ลักษณะคล้ายคลึงกับสร้างรูปร่างคล้ายกับ lego
รูปร่างของ Voxel ที่เป็นสี่เหลี่ยมทำให้เห็นขอบที่มีความโค้ง การลบลักษณะของ voxel เมื่อปริ้นชิ้นงานออกมาเรียบร้อยแล้วต้องใช้กระดาษทรายในการขัด

 

 

   ในการพิมพ์แบบ LFS แต่ละชั้นจะชิดกันมากขึ้น ความหยาบของพื้นผิวจะลดลงทำให้พื้นผิวงานเรียบมากและชิ้นงานมีความโปร่งใสในกรณีใช้เรซิ่นชนิดใส

 

ความเร็วและผลผลิต

                    เมื่อเรานึกถึงความเร็วในการพิมพ์ เป็นสิ่งที่สำคัญมากในการพิจารณาความเร็ว ยังรวมไปถึงปริมาณงานด้วยความเร็วในการพิมพ์สำหรับระบบ SLA และ DLP ในการเปรียบเทียบทั่วไป โปรเจคเตอร์จะขึ้นรูปทั้งชั้นภายในครั้งเดียว ความเร็วในการพิมพ์ระบบ DLP นั้นเท่ากันและขึ้นอยู่กับความสูงของชิ้นงานนั้นในขณะที่เครื่องพิมพ์ SLA ใช้เลเซอร์ในการยิงลักษณะเหมือนการวาดตามรูปแบบของไฟล์งานในแต่ละชั้น ข้อดีของการพิมพ์ด้วยเครื่อง SLA เปรียบเทียบกับ DLP ความเร็วในการพิมพ์ขนาดเล็กหรืองานที่มีขนาดไม่ใหญ่มากใช้เวลาในการพิมพ์น้อยกว่า ขณะที่เครื่องพิมพ์ DLP จะพิมพ์ชิ้นงานใหญ่ได้ไวกว่า การพิมพ์ชิ้นงานตันหรือพิมพ์ชิ้นงานเต็มพื้นที่ในการพิมพ์แต่บางครั้งการพิจารณาอย่างถี่ถ้วนระหว่างความละเอียดและปริมาตรงานที่พิมพ์ได้สำหรับเครื่องปริ้นระบบ DLP สำหรับเครื่องปริ้นขนาดเล็กสามารถปริ้นงานเล็กๆได้อย่างรวดเร็ว ความละเอียดสูง แต่ขนาดของชิ้นงานมีข้อจำกัด ความแตกต่างระหว่างเครื่องที่สามารถพิมพ์งานได้ขนาดใหญ่หรือปริ้นงานขนาดเล็กแต่ความละเอียดจะน้อยกว่าระบบ SLAเครื่องพิมพ์ระบบ SLA สามารถผลิตชิ้นงานจบภายในเครื่องเดียวและให้ผู้ใช้ได้มีอำนาจในการตัดสินใจในเรื่องความละเอียด ความเร็ว หรือปริมาณงาน

เครื่องพิมพ์ระบบ SLA สามารถผลิตชิ้นงานข้ามคืนได้ในกรณีการพิมพ์ชิ้นงานที่เยอะ

ขั้นตอนการทำงานและวัสดุ

                    ความเที่ยงตรงและความแม่นยำ ขั้นตอนการทำงานและวัสดุที่สามารถใช้งานได้ ส่วนใหญ่เครื่องพิมพ์ระบบ SLA และ DLP เป็นแบบเสียบแล้วสามารถใช้งานได้เลยสะดวกต่อการใส่แท่นพิมพ์และถาดเรซิ่น สำหรับบางรุ่นเรซิ่นจะไหลลงมาที่แท้งโดยอัตโนมัติ ซึ่งมีความต้องการน้อยและสะดวกสำหรับการพิมพ์ค้างคืนบางเครื่องพิมพ์มีโปรแกรมสำหรับใช้งานได้สำหรับการพิมพ์ เช่น Preform สำหรับเครื่องพิมพ์ Formlab ในขณะที่ผู้ผลิตเจ้าอื่นไม่ได้ใช้วิธีนี้ ลักษณะภายนอกแตกต่างโดยเครื่องมือภายในซอฟแวร์ ยกตัวอย่างเช่น Preform จะมีคำสั่ง One-click print ซึ่งถ้าใช้คำสั่งนี้แล้วโปรแกรมจะสามารถสร้าง Support และรูปแบบการวางอัตโนมัติ โดยฟังก์ชันนี้จะช่วยประหยัดวัสดุและเวลา โชคดีที่โปรแกรมสามารถดาวน์โหลดมาลองใช้งานฟรีก่อนที่จะซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เรซิ่นมีมากมายหลายชนิดให้เลือกใช้

                    หนึ่งในประโยชน์ของการพิมพ์ 3 มิติระบบเรซิ่นคือความหลากหลายของวัสดุในการพิมพ์ซึ่งสามารถสร้างชิ้นงานที่มีความหลากหลายได้ เรซิ่นมีมากมายหลายสูตร วัสดุมีทั้งชนิดแข็งและนิ่ม เต็มไปด้วยวัสดุอย่างเช่นแก้วและเซรามิค หรือคุณสมบัติในด้านของการทนต่ออุณหภูมิสูงหรือทนต่อแรงกระแทกได้ดีอย่างไรก็ตาม ความแตกต่างของวัสดุขึ้นอยู่กับโมเดลที่ต้องการพิมพ์ ดังนั้นเราแนะนำว่าให้ถามกับทางผู้ผลิตก่อนที่จะมีการซื้อชิ้นงานที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์ทั้งระบบ SLA และ DLPสิ่งที่ต้องทำต่อเนื่องหลังการพิมพ์อันดับแรกชิ้นงานต้องทำการล้างโดยใช้น้ำยา IPA สำหรับการใช้งานของวัสดุไม่ว่าจะในด้านวิศวกรรมหรือชิ้นส่วนทางชีวภาพต่างก็ต้องทำการอบชิ้นงาน Formlabs ได้เสนอแนวทางแก้ไขเหล่านี้เพื่อทำให้ประหยัดเวลาในการพิมพ์สุดท้ายนี้การพิมพ์ชิ้นงานบนตัวค้ำพยุงชิ้นงานสุดท้ายและก็ต้องแกะออกจากตัวงาน เป็นขั้นตอนที่เหมือนกันทั้งระบบ SLA และ DLP เทคโนโลยีการพิมพ์ LFS 3D ช่วยลดความยุ่งยากในขั้นตอนนี้โดยที่โครงสร้างที่ใช้ในการค้ำพยุงชิ้นงานมีจุดสัมผัสของชิ้นงานค่อนข้างเล็กทำให้ง่ายต่อการแกะออกจากตัวโมเดล

ขอขอบคุณบทความจาก www.formlabs.com

 

                                                             

 

 

 

 

 

 

 

กระบวนการวิศวกรรมย้อนกลับไฟล์คุ้มครบจบในที่เดียวกับ EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED)

กระบวนการวิศวกรรมย้อนกลับไฟล์คุ้มครบจบในที่เดียวกับ EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED)

– SHINING 3D ได้เปิดตัว EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED) มาสักพักใหญ่แล้วแสดงให้เห็นว่าการสแกน 3 มิติที่สมบูรณ์เพื่อออกแบบงานที่มีอยู่และกระบวนการต่าง ๆเป็นเรื่องง่ายเพียงใด สามารถสแกนชิ้นงานได้ง่ายที่สุด แม้ในโหมดสแกนมือถือ

– Handheld HD Scanโหมดสแกนความละเอียดสูงสุดของ EinScan Pro 2X Series การสแกนแบบสมบูรณ์ของวัตถุนั้นทำได้ในเวลาน้อยกว่า 1 นาที โหมดการสแกนแบบ HD นั้นช้ากว่าโหมด Handheld Rapid Scan ของ EinScan Pro 2X แต่สามารถจับรายละเอียดได้ดีมากยิ่งขึ้นด้วยความละเอียดที่สูงขึ้นเนื่องจากการใช้ Marker หรือเครื่องหมาย HD Prime Pack การสแกนคุณภาพสูงเหล่านี้ทำให้โหมดการสแกนที่เหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนต่างๆ เมื่อวัตถุหรือชิ้นงานนั้นถูกสแกนจะสามารถ Alignment ได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วโดยโปรแกรม EXScan การสแกน 3 มิติที่สมบูรณ์ช่วยให้การทำงานง่ายและถูกต้องมากยิ่งขึ้นทั้งนี้ยังสามารถส่งต่อไปยังโปรแกรม Geomagic Essentials สำหรับการแก้ไขถัดไปได้ง่ายหรือง่ายๆ ครบจบในที่เซ็ตเดียว และนี่คือWorkflow สำหรับงานวิศวกรรมย้อนกลับ ทั้งนี้เราได้ยกตัวอย่างงานของทางบริษัทผู้ผลิตมาให้ได้รับชมกันครับ

– โปรแกรมที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับเครื่องสแกน 3มิติ คือโปรแกรมทางด้านวิศวกรรมย้อนกลับ และโปรแกรมสำหรับออกแบบไฟล์ 3มิติ ความสามารถในการจับรูปทรงวัตถุและวัตถุที่สร้างได้ยากภายในไม่กี่นาทีได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือที่ทรงคุณค่าสำหรับธุรกิจและมืออาชีพ

– ถ้าเป็นการ CAD แบบดั้งเดิมจะใช้เวลานับไม่ถ้วนและการแก้ไขส่วนที่ซับซ้อนสำหรับโซลูชันงานแต่ละแบบอาจเป็นฝันร้ายของนักออกแบบ EinScan Pro 2X Plus ช่วยให้คุณสแกนวัตถุ 3 มิติในเวลาไม่กี่นาทีและสร้างชิ้นส่วนแบบจำลอง 3 มิติที่แม่นยำ ทั้งนี้ยังสามารถประหยัดเวลานักออกแบบหรือคนแก้ไขไฟล์ได้ แต่กระบวนการในการสแกน 3 มิติคือขั้นตอนที่ต้องทำงานจำนวนมาก เวิร์กโฟลว์ดั้งเดิมที่พบมากที่สุดในอุตสาหกรรมของเรานั้นล้วนแต่ใช้ CAD น่าเสียดายที่การสแกน 3 มิติมีปัญหาพื้นฐานบางอย่างกับซอฟต์แวร์ CAD ที่สามารถทำให้ยากต่อการทำงานโดยไม่มีวิธีแก้ไขจึงเป็นที่มาของ EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED)

– ต่อจากนี้จะเป็นขั้นตอนการสแกนงานที่มีความซับซ้อนสูงไปจนถึงการ Revese File ให้สมบูรณ์เหมือนการ CAD ขึ้นมาใหม่โดย EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED)

Geomagic Essentials เป็นสะพานเชื่อมระหว่างงานที่สแกนไปจนถึงการ CAD ที่สมบูรณ์แบบแบบจำลอง CAD นั้นจะสมบูรณ์แบบและมีความแม่นยำนั้นจำเป็นต้องใช้กระบวนการนี้

– ขั้นตอนการ Fill Holes ของชิ้นงานสามารถใช้คำสั่ง Fill all Holes โปรแกรมจะจัดการพื้นผิวและเติมแต่งให้เองอัตโนมัติ

– ส่วนต่างๆ ที่มีเนื้อผิวไม่เต็มนั้นสามารถเติมแต่งได้เองโดยใช้ Manual Fill Holes ได้ดังภาพถัดไปจากนี้

– เข้า Origin ให้กับชิ้นงานเพียงแค่ไม่กี่ขั้นตอนและในรูปทรงชิ้นงานที่ยากๆ ก้ไม่ใช่เรื่องยากสำหรับโปรแกรมนี้

– การทำ Nurbs Surfacing เพื่อการดึงผิวของชิ้นงานให้เข้ารูปทรง

– การทำ Section Line ให้กับชิ้นงานคือการวาดเส้นทับลงไปบนพื้นผิวของชิ้นงานเพื่ออิงโครงสร้างเดิมของตัวงานที่ได้จากการแสกนนำไป CAD ต่อจะได้สะดวกมากยิ่งขึ้น

– เมื่อแก้ไฟล์เสร็จสมบูรณ์ใน Geomagic Essentials แล้วขั้นตอนต่อไปก็ส่งไปยัง Solid Edge ได้อย่างง่ายดายในไม่กี่วินาที เนื่องจากโมเดลได้ถูกเตรียมไว้สำหรับการ CAD โดยตรงจึงเป็นการเปลี่ยนขั้นตอนการทำงานได้อย่างราบรื่น Solid Edge ช่วยให้คุณสามารถสร้างกระบวนการวิศวกรรมย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์ สร้างรูปทรงใหม่ทั้งยังเพิ่มคุณสมบัติและสร้างส่วนที่ต้องการความแม่นยำสามารถทำงานได้ทั้งหมดในไม่กี่นาทีด้วยเครื่องมือที่รวมอยู่ เนื่องจากตอนนี้การสแกนได้ถูกแปลงเป็นแบบ CAD ที่พร้อมจะแก้ไขแล้ว

EinScan Reverse Engineering Design Bundle (RED) ของ SHINING 3D เป็นการทำงานร่วมกันระหว่าง บริษัท ทั้งสามนี้ได้ปฏิวัติวิธีการสแกน 3 มิติเพื่อออกแบบเวิร์กโฟลว์ RED Bundle 3D ของ SHINING 3D ได้เปิดตัวแล้วพักใหญ่สามารถซื้อกับทางเราได้ที่ PRINT3DD Bundle นี้รวมทุกอย่างที่จำเป็นสำหรับการสแกน

  1. EinScan Pro 2X Series
  2. (Tri-pod และ turntable)
  3. Geomagic Essentials
  4. Solid Edge SHINING 3D Edition By SIEMENS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ออกแบบรูปทรงขาเทียมด้วย EinScan 3D Scanner and Software Reverse Engineering

ออกแบบรูปทรงขาเทียมด้วย EinScan 3D Scanner and Software Reverse Engineering

ปัจจุบันเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ เครื่องพิมพ์ขึ้นรูป 3 มิติและโปรแกรมสำหรับวิศวกรรมย้อนกลับหรือ Reverse Engineering Software นั้นมีการใช้งานกันมากที่สุดในหลายอุตสาหกรรม  สแกนเนอร์ 3 มิติช่วยให้สามารถให้เห็นถึงรูปร่างต่างๆในทุกๆมุมมองเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมที่พลิกแพลงวิธีการออกแบบหรือ CAD แบบดั้งเดิม หนึ่งในอุตสาหกรรมดังกล่าวที่เกี่ยวกับสุขภาพหรือร่างกายมนุษย์นั้นคือขาเทียม ในขณะที่การทำงานของแขนขาเทียมเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดความพอดีและรูปแบบของขาเทียมนั้นมีความสำคัญสำหรับผู้ป่วยช่วยให้เกิดความสะดวกสบาย จากการทำขาเทียมนั้นสามารถสร้างโลกที่แตกต่างได้เช่นเดียวกับความเชื่อมั่นจากขาเทียมที่เหมาะสมกับรูปลักษณ์ของผู้ใช้ สแกนเนอร์ 3 มิติได้เปิดประตูสู่การปรับแต่งและโซลูชั่นอวัยวะเทียมที่ปรับแต่งได้กลายเป็นจริงสำหรับผู้พิการหลายคน กลุ่มผลิตภัณฑ์สแกนเนอร์ 3 มิติแบบพกพา EinScan Pro Series หรือ EinScan Pro2X Series และเครื่องพิมพ์สามมิติ SHINING 3D ได้สร้างการสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติสำหรับแอปพลิเคชันทางการแพทย์ที่เข้าถึงได้ง่ายกว่าที่เคยเป็นมา

EinScan Pro Series และ EinScan Pro 2X Series มีความสามารถในการสแกนได้อย่างรวดเร็วช่วยให้พวกเขาสแกนวัตถุขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดายและทำให้การสแกนร่างกายมนุษย์หรือส่วนต่างๆของร่างกายเป็นงานง่าย สามารถสแกนขามนุษย์ได้ในเวลาไม่กี่วินาทีและยังสามารถทำการเชื่อมต่อผิวหรือที่เรียกว่า Alignment ขณะสแกนได้แบบ Realtime โดยไม่มีติดขัดใดๆ

“ข้อมูลงานสแกนในวันนี้เราจะมีแสดงให้เห็นถึงการโครงสร้างขาเทียมภายใน เป้าหมายคือทำให้เปลือกภายนอกขาเทียมใกล้เคียงกับขาของจริงมากที่สุด”

สแกนเสร็จไฟล์จะถูกนำไปยัง Geomagic Essentials ซึ่งเป็นสะพานเชื่อมที่เหมาะสำหรับงานสแกน 3 มิติไปจนถึงโซลูชั่นการออกแบบ การออกแบบกับรูปทรงที่เรียกว่า FreeForm หรือรูปทรงที่ไม่เกี่ยวกับเรขาคณิตนั้น การออกแบบหรือ CAD เองสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นงานที่ยากเพราะไม่มีสิ่งใดอ้างอิงจากรูปลักษณ์เดิมได้เลยถ้าเราไม่ไปวัดเอง ซึ่งการวัดนั้นก็สามารถทำได้แต่จะมีขั้นตอนที่ยุ่งยากพอสมควร

– เมื่อได้ไฟล์จากการสแกนงานแล้วก็จะมาทำการเข้า Origin ให้กับชิ้นงานเพื่อให้มีการทำงานที่ง่ายและการเปลี่ยนมุมมองที่สะดวกสบาย

– หลังจากที่เข้า Origin ให้ชิ้นงานเสร็จแล้วก็จะเป็นขั้นตอนการทำ Create By Section ให้กับชิ้นงานซึ่งโหมดนี้หมายถึงการวาดเส้นลงไปทับที่พื้นผิวของชิ้นงานเพื่อให้รับรู้ถึงขนาดเดิมของชิ้นงาน

– ทำการสร้าง Plan ทรงกลม และ ทรงกระบอกดังรูปภาพเพื่อที่จะนำไปอ้างอิงในโปรแกรม CAD ที่ใช้ในที่นี้เราได้ใช้โปรแกรม Solid Edge SHINING 3D Edition ในการ CAD และทำ Alignment Reverse Engineering ชิ้นงาน

– หลังจากนั้นทำการสแกนขาจริงของผู้พิการนำมาตัดแต่งส่วนที่ไม่ต้องการทิ้ง

– ทำการ Mirror ของขานั้นจะได้ขาที่สมมาตรกันระหว่าง ขาข้างซ้าย – ขวา

 

 

 

 

 

ประกาศ Solid Edge 2020: SHINING 3D Edition เติมเต็มงานด้าน Reverse Engineering

ประกาศ Solid Edge 2020: SHINING 3D Edition เติมเต็มงานด้าน Reverse Engineering

ทาง SHINNING 3D ประกาศอัพเดทซอฟต์แวร์เวอร์ชั่นใหม่สำหรับ Solid Edge 2020 ตามหัวข้อเรื่องที่ได้ระบุไว้ข้างต้นโปรแกรม Solid Edge ได้เพิ่มเติมงานด้าน Reverse Engineering ให้มีลูกเล่นและสะดวกสบายมากยิ่งขึ้นในที่นี้เราจะมาแนะนำฟังก์ชั่นใหม่ๆ ที่ถูกเพิ่มเติมและปรับปรุงเข้ามาให้ได้รับชมกันครับ

– ฟังก์ชั่น “Remesh” ปรับแต่ง Polygons ของชิ้นงานเพื่อรักษารูปร่างของแบบชิ้นงาน (คล้ายๆกับการลด Noise ของชิ้นงานเพื่อให้ความคมของขอบความเว้าและส่วนต่างๆดีขึ้น) จากงานจะเห็นได้ว่ามุมของชิ้นงานและส่วนต่างๆ เช่นขอบหรือวงกลมจะมีความคมชัดขึ้น – นอกเหนือจากการ Remesh แล้วยังมีข้อดีที่แฝงมาด้วยอีกนั้นคือเมื่อ Polygons ของชิ้นงานนั้นมีจำนวนที่น้อยลงแล้วทำให้ไฟล์งานของคุณนั้นมีขนาดไฟล์ที่ลดลงไปด้วย แต่ประการนั้นเราก็ไม่ควรที่จะลดจำนวน Polygons มากจนเกินไปเพราะจะทำให้ชิ้นงานบางส่วนผิดเพี้ยนได้ครับ

– ฟังก์ชั่น “Automatic Regions” เป็นโหมดการระบายเพื่อสร้าง Plane ให้กับชิ้นงานทาง Solid Edge 2020 ได้ปรับปรุงระบบอัตโนมัติการระบายเข้ามาให้ดียิ่งขึ้น โดยที่โปรแกรมจะคำนวณพื้นผิวและส่วนใกล้เคียงความเป็นไปได้ต่างๆเช่น วงกลม , สี่เหลี่ยม , ทรงกระบอก และอื่นๆ ได้ดียิ่งขึ้นกว่าเดิม – ฟังก์ชั่นFill Holes” , “Smooth Mesh” , “Delete Mesh” อัพเดทมาล้ำยิ่งขึ้นให้สามารถแก้ไขปิดรอยรั่วทำชิ้นงานให้ดูสมูทและสามารถเลือกและลบส่วน ที่ไม่ต้องการออกได้ และในที่สุดโปรแกรม CAD ก็สามารถเข้า Origin ของชิ้นงานที่เป็นไฟล์ .STL ได้แล้วครับ – ฟังก์ชั่นที่ถือว่าเป็นปัญหามาตลอดในตอนนี้ Solid Edge 2020 เติมเต็มส่วนนี้ให้แล้วครับกับ “Align” สิ่งนี้เป็นสิ่งแรกที่ควรทำกับชิ้นงานที่จะทำการ Reverse เลยครับ “Align” เป็นการดึงให้ชิ้นงานเข้าสู่แกน XYZ ตามที่เราต้องการเพื่อให้การทำงานที่กระทำบนตัวชิ้นงานทำได้ง่ายขึ้นเช่น 1. การ Preview งานในมุมต่างๆ 2. การสร้าง Plane จาก Origin ไปที่ชิ้นงาน 3. การวัดชิ้นงานในส่วนต่างๆ ควรเริ่มจาก Origin เรามาดูการดึงชิ้นงานเข้าสู่ Origin ในแบบต่างๆกันครับ – ดึงชิ้นงานเข้าแกนหลักของ Origin ไปแนบที่ผิวของชิ้นงาน – นำชิ้นงานเข้าสู่ Origin โดยอ้างอิงจาก Boundary Box – นำชิ้นงานเข้าสู่ Origin โดยอ้างอิงจากส่วนต่างๆของชิ้นงานเฉพาะส่วนเรขาคณิต – ฟังก์ชั่น “Section Sketches” มีประโยชน์ในการสร้างภาพร่างของส่วนแนบไปที่พื้นผิวของชิ้นงานซึ่งสามารถใช้สำหรับการสร้างผิวหรือโครงสร้าง B-rep โดยใช้คำสั่งเช่น BlueSurf, Sweep, Extrude และอื่น ๆ ที่อ้างอิงมาจาก Line, Arc Circle หรือ Ellipse โปรแกรมจะคำนวณ Section Line กับชิ้นงานให้โดยอัตโนมัติทันทีโดยชิ้นงานดังกล่าวจำเป็นที่จะต้องสมบูรณ์ระดับนึง หลังจากที่ได้ Section Line แล้วผู้ใช้ก็สามารถสร้างผิวงานเพิ่มความหนาได้ตามต้องการ *นอกเหนือจากนี้โปรแกรม Solid Edge 2020 ยังมีฟังก์ชั่นอีกหลายอย่างที่น่าสนใจและทางเรา PRINT3DD จะมาอัพเดทข่าวสารและการอัพเดทโปรแกรม Solid Edge จากเดิมเฉพาะผลิตภัณฑ์ของทาง Shinning 3D ให้ทราบกันต่อในคราวหน้านะครับ*

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 

———————-

สแกนรถทั้งคัน Ford Raptor ด้วย Einscan Pro 2X Plus

สแกนรถทั้งคัน Ford Raptor ด้วย Einscan Pro 2X Plus

        สวัสดีครับพอดีทางเราได้มีโอกาสได้นำเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ รุ่น Einscan Pro 2X Plus ไปสแกนรถยนต์นอกสถานที่เป็นรถยนต์ รุ่น Ford Ranger Raptor รถกระบะสุดแกร่งตัวรถขนาดใหญ่ของค่าย Ford ทางเราได้รับการติดต่อจากเจ้าหน้าที่ของบริษัท พาต้าเอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ให้นำเครื่องสแกนเนอร์ไปเทสสแกนกับรถยนต์ของทางนั้นให้หน่อยว่าสามารถทำงานได้ไหม ซึ่งตัวเครื่องนั้นสานมารถสแกนได้อยู่แล้วแต่ก็จะมีปัจจัยหลายๆ อย่างที่จะมีผลต่อการสแกน ซึี่งตัวรถที่จะสแกนนั้นเป็นสีดำเงา และดำด้าน จะไม่สามารถสแกนได้ดังนั้นจึงต้องใช้สเปร์ยแป้งให้การทำให้ผิวของงานที่จะสแกนนั้นสว่างขึ้น และอีกอย่างหนึ่งคือตัวรถยนต์จะมีการ Mirror กันซ้านขวา ผิวเรียบแบนมีค่อนข้างมากจะต้องใช้โหมดในการสแกนแบบตอก Maker Point เพื่อให้โปรแกรมสามารถ Align Surface ได้รวดเร็วขึ้นและแม่นยำ การจากออกไปสแกนนั้นตัวเครื่องจะมีระยะสูงสุดในการสแกนอยู่ที่ 5 เมตร ถ้าเกินจากนั้นจะต้องสแกนแยกส่วนและนำมาประกอบ

 

 

        สแกนส่วนที่ 1 การสแกนแยกส่วนด้านหน้าแค่ครึ่งด้านขวา ทำการติด Maker Point และพ่นสเปร์ยแป้ง จากนั้นค่อยนำมา Mirror กันไฟล์ที่ได้จากการสแกนค่อนข้างใหญ่ประมาณ 2,500-2,600 MB ลองดูภาพจาการสแกนได้จากด้านล่างนี้ครับ ขนาดของรถอยู่ที่ (ยาว x กว้าง x สูง) : 5,398 x 2,038 x 1,873 มิลลิเมตร การสแกนครั้งนี้ใช้ Maker Point ประมาณ 6 แผ่น แต่สามารถแกะมาใช้ใหม่ได้นะครับ

        สแกนส่วนที่ 2 การสแกนส่วนด้านหลังครึ่งด้านขวาทำการติด Maker Point เหมือนกันและก็พ่นสเปร์ยแป้งด้วยเช่นกันกับด้านหน้า ไฟล์ที่ได้จากการสแกนค่อนข้างใหญ่ประมาณ 1,500-1,600 MB 

       เมื่อเราสแกนเสร็จแล้วก็ทำการปิดผิวของชิ้นงานอันนี้จะต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงหน่อยนะครับ เพราะจะดึงการประมวลผลหนนักกมาก เมื่อทำการซ่อมแซมและปิดผิวเรียบร้อยแล้วก็นำมาทำการต่อและ Mirror ให้ได้รถที่เต็มคัน ซึ่งการใช้งานปกตินั้นจะไม่ให้แนะนำสแกนรถยนต์ทั้งคันแบบนี้ เพราะเราจะนำไฟล์งานที่ได้ .Stl ไปใช่ค่อนข้างลำบากเพราะขนาดใหญ่มาก แนะนำให้แยกเป็นส่วนๆ จะดีกว่าครับ โหมดที่ผมใช้ในการสแกนครั้งนี้เป็นแบบ Auto คือ โปรแกรมจะทำการสลับการทำงานให้เองโดยอัตโนมัติ อย่างเช่นเราติด Maker point เมื่อตัวเครื่องจับเจอ point โปรแกรมจะสลบมาเป็นสแกนแบบติด Maker point โดยทันทีครับ แต่ถ้าเราไม่ได้ติด Maker point จะใช้เป็นสแกนแบบ Feature แทนครับ จะใช้งานอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น

        ซึ่งจากที่ใช้เครื่อง Einscan Pro 2X Plus ในการสแกนรถยนต์ครึ่งคันนั้นจะใช้เวลาในการติด Marker Point และพ่นสเปรย์แป้งประมาณ 1-2 ชั่วโมง ( 1 คน) ส่วนเวลาที่ใช้ในการสแกนจะอยู่ที่ 10-15 นาที (แล้วแต่เทคนิคของแต่ละคน) ในการสแกนครั้งนี้ผมใช้การสแกนแบบ Maker แต่ที่จริงจะใช้โหมดที่เป็น HandHeld HD Scan ก็ได้เช่นกันนะครับ หรือจะเป็นแบบ Hybrid Scan ที่จะเลือกติด Maker เฉพาะบางส่วนได้ แบบจะสแกนได้ทั้ง Feature และ Maker Point ในการสแกนโหมดเดียวเลยสลับในเองแบบอัตโนมัติสลับไปมาเองโดยโปรแกรมจะเลือกใช้การ Align ให้เอง ส่วนท่านใดที่ใช้ Einscan Pro 2X ธรรมดาอาจจะใช้เวลาในการสแกนที่มากกว่านี้หน่อยครึ่งคันอาจจะใช้เวลาอยู่ที่ 30-40 นาที โดยอะครับ ส่วนการทำ Mirror ชิ้นงานที่สแกนมานั้นทางเราได้ใช้โปรแกรม Geomagic ในการประกอบตัวรถให้เต็มคัน หรืออาจจะใช้โปรแกรม Autodesk Mashmixer ก็ได้เช่นกันนะครับ

 

 

ขอขอบคุณ : บริษัท พาต้าเอ็นจิเนียริ่ง จำกัด.

การสร้าง Origin จากโปรแกรม EXScan Pro V.3.3.0.2 เพื่อให้ง่ายต่อการ Reverse Engineering

การสร้าง Origin จากโปรแกรม EXScan Pro V.3.3.0.2 เพื่อให้ง่ายต่อการ Reverse Engineering

สวัสดีครับแจ้งข่าวดีสำหรับผู้ใช้งานเครื่องสแกนเนอร์ รุ่น Einscan Pro 2x Series ซึ่งได้มีการอัพเดทโปรแกรมมาใหม่เป็น Version 3.3.0.2 ที่จะมีการเพิ่มมฟังก์ชั่นการทำงานให้ครบมากยิ่งขึ้น ต้องขอย้อมความนิดหนึ่งนะครับ เมื่อก่อนที่จะเป็น version นี้นั้น ผู้ใช้งานที่ใช้เครื่องสแกนเนอร์ Einscan pro 2x series หรือ pro series อยู่นั้นนำงานที่ได้จากการสแกนไปใช้งานได้ยาก (งานรูปแบบ Engineer) เพราะ Origin ของงานที่เราสแกนออกมาเป็น .stl นั้น มันเพี้ยนแกน xyz อยู่ในำแหน่งที่มั่วไปหมด ไม่สามารถดึงเข้า plane ได้หรืออาจจะยากที่จะดึงเข้า plane ของโปรแกรม ต่อไปนี้ไม่ต้องกังวนแล้วนะครับ ทาง Engineer ของ shining ได้ทำการเพิ่มฟังก์ชั่นการทำ Origin ชิ้นงานเพิ่มมาให้แล้วซึ่งกว่าใช้งานนั้นง่ายมากๆ เลย ซึ่งโปรแกรม version นี้ก็ได้ปล่อยการอัพเดทออกาสักระยะหนึ่งแล้วนะครับ เป็นโอกาสดีที่ทางเราได้ลองใช้งานแล้วจึงนำข้อมูลมาแบ่งปันให้ทางผู้ใช้งานได้ทราบกันอาจจะมีบางท่านใช้เป็นอยู่แล้วก็สามารถลองเข้ามาอ่านได้เช่นกันนะครับ

 

(ภาพที่ 1)

โปรแกรม EXScan Pro V3.3.0.2 นี้สามารถเข้าไปดาวน์โหลดกันได้เลยที่เว็ปหลักของ Shining 3D  (ดาวน์โหลดคลิกที่นี่)

(ภาพที่ 2)

 

การใช้งานนั้นสามารถเลือกใช้ได้ทั้ง 3 mode ทั้ง Fixed scan, HandHeld HD scan และ HandHald Rapid scan นะครับ เมื่อเราทำการสแกนงานเสร็จเรียบร้อยแล้วให้คลิกปุ่มที่อยู่ด้านบนเขียนว่า Measurement พอทำการคลิดเข้ามาแล้วจะเจอกับอีกหน้าต่าง ที่มีเครื่องมือด้านขวามือเพิ่มเข้ามามีอะไรบ้างมาดูกันเลย จะแบ่งเป็นแต่ละหัวข้อและเครื่องมือให้นะครับว่าใช้งานกันอย่างไร

การสร้าง Origin
1. Create Feature
Create Feature คือการสร้าง Plane, Point และ Line ที่จะใช้เป็นเครื่องมือในการดึงชิ้นงานเข้าแกน Origin (xyz) ของชิ้นงานที่เราสแกน ซึ่งเมื่อคลิก Create Feature เข้ามาแล้วจะมีเครื่องมือแยกอีกแบ่งเป็น สร้าง Point, สร้าง Line และสร้าง Plane เครื่องมือเหล้านี้ไม่ได้จำกัดว่าจะต้องทำขั้นตอนที่ 1 เป็น Point หรือ Line ก่อนนะครับ สามารถใช้เครื่องไหนก่อนก็ได้แต่จะต้องสร้าง Feature ทั้งหมดนี้เท่านั้นเองเพื่อจะนำไปใช้งานตอนที่เราดึงชิ้นงานเข้าแกน Origin (xyz) มาดูการใช้งานกันเลยนะครับว่าเครื่องมือพวกนี้นั้นใช้งานกันยังไง
1.1) Plane คือการทำสร้างแผ่นหรือด้านโดยใช้ผิวของชิ้นงานเป็นด้่นอ้างอิงเพื่อจะให้รู้ว่าด้านนั้นๆ ของชิ้นงานมีลักษณะยังไงอยู่ด้านไหนบ้าง คลิกมาที่ Plane ก็จะมีเครื่องมือให้ใช้งานเพิ่มอีกในการทำ plane คือ
-3 Point Fit เป็นการเลือกจุด 3 จุดบนผิวของชิ้นงานสแกนเพื่อจะนำมาสร้าง Plane (ภาพที่ 3)
-Point-Line Fit เป็นการเลือก Point และ Line ที่เราสร้างขึ้นมาแล้วในการสร้าง Plane (ภาพที่ 4)
-Base Fit เป็นการวงหรือระบายสี(สีแดง) ลงบนผิวงานที่เราต้องการสร้าง Plane โดยกด Shift ค้างไว้จากนั้นคลิกซ้ายและวงผิวที่เราต้องการ (ภาพที่ 5)

(ภาพที่ 3)

(ภาพที่ 4)

(ภาพที่ 5)

 

1.2) Line คือการสร้างเส้น Vector แบบมีทิศทางพุงไปตามที่เรากำหนดแบบใช้กฎมือขวาเพื่อกำหนดทิศทาง พอคลิกมาที่ Line ก็จะมีเครื่องมือให้เลือกใช้งานโดยแบ่งเป็น (ภาพที่ 6-7)
-Plane-Plane เป็นการเลือก Plane ที่เราสร้างขึ้นมา 2 อันในการสร้าง Line โดยที่ทิศทางของหัวลูกศรนั้นจะอ้างอิงตามกฎมือขวา
-Plane-Point เป็นการเลือก Plane กับ Point เป็นเครืื่องมือในการสร้าง Line ขึ้นมาโดยทิศทางของหัวลูกศรจะไปตามทิศทางของ Plane

(ภาพที่ 6)

(ภาพที่ 7)

 

2.3) Point คือการสร้างจุดเพื่อให้มุมตัดของแกน Origin (xyz) เข้าไปแนบได้ โดยเครื่องมมือที่มีมาให้ในการสร้าง Point นั้นก็มีแยกออกมาเป็น 2 แบบด้วยกันโดยจะแบ่งเป็น (ภาพที่ 8-9)
-Select Point เป็นการกำหนดจุดเองโดยที่สามารถคลิกลงบนพื้นผิวของชิ้นงานสแกนได้เลย
-Line-Plane เป็นการสร้าง Point โดยเลือก Line กับ Plane เป็นเครื่องมือให้การสร้าง Point ขึ้นมา

(ภาพที่ 8)

(ภาพที่ 9)

 

2. Movement
Movement คือการดึงชิ้นงานที่เราสแกนมาเข้าแกน Origin (xyz) ของชิ้นงาน โดยใช้ Plane, Line และ Point แต่การดึงชิ้นงานเข้าแกน Origin นั้นสามารถทำได้ 2 แบบ Exact Movement และ 3-2-1 System Movement (ภาพที่ 10)
-Exact Movement เป็นการขยับชิ้นงานโดยขยับตามแกน x, y, z เข้ามาเองไม่ต้องใช้ Plane, Line และ Point ที่เราสร้างเมื่อสักครู่นี้ และก็สามารถหมุนชิ้นงานแบบรอบแกนได้ด้วย (ภาพที่ 10)
– 3-2-1 System Movement เป็นการดึงชิ้นงานเข้าแกนโดยใช้เครื่องมือ Plane, Line และ Point ที่เราสร้างขึ้นมาจากด้านบน แบบนี้จะสร้าง Origin ของชิ้นงานได้ดีกว่าสำหรับงานที่เป็นทางด้าน Engineer ต่างๆ โดยจะให้เลือก Plane ที่เราต้องการให้แกน xy เข้าไปแนบจากนั้นก็เลือก Line ที่เราต้องการนำแกนที่เราเลือกเข้าไปแนบด้วย และสุดทางเลือก Point คือจุดที่เป็นจุดตัดของแกน Origin (xyz) เข้าไปสัมผัสด้วย (ภาพที่ 11)

(ภาพที่ 10)

(ภาพที่ 11)

การวัด Distance, Surface area และ Volume
เมื่อเราเลือกเครื่องมือเสร็จแล้วก็ทำการสร้างแค่นี้เราก็จะได้ Origin ของชิ้นงานใหม่แล้วง่ายใช่ไหมครับ แต่เครื่องมือที่ทาง Shining 3D นั้นเพิ่มเข้ามายังไม่หมดแค่นี้นะครับ ยังมีการวัดขนาดและวัดปริมาตรของชิ้นงานเพิ่มเข้ามาอีกด้วย สะดวกใช่ไหมครับทีนี้เมื่อเราสแกนงานเสร็จแล้วก็สามารถวัด Distance ของชิ้นงานได้เลยครับ จากที่ลองวัดขนาดเปรียบเทียบกับชิ้นงานจริงซึ่งได้ทำการสแกนแบบ Fixed scan โดยจะได้ความละเอียดสูงสุดอยู่ที่ 40 ไมครอน ลองดูตามภาพด้านล่างนะครับ

(ภาพที่ 12)

(ภาพที่ 13)

(ภาพที่ 14)

(ภาพที่ 15)

(ภาพที่ 16)

(ภาพที่ 17)

(ภาพที่ 18)

(ภาพที่ 19)

 

สามารถรับชมวีดีโอการใช้งานได้จะแสดงให้เห็นการสแกนชิ้นงานแบบ Fixed scan, การสร้าง Plane, การสร้าง Point, การสร้าง Line, การวัด Distance และ การแสดง Volume ของชิ้นงานที่ได้จาการสแยก

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

เวลาทำงานลดลงด้วย Outline Drawing

เวลาทำงานลดลงด้วย Outline Drawing

หลายคนคงต่างหาวิธีการต่างๆเพื่อทำให้การทำงานเร็วขึ้น และสะดวกขึ้น เช่นเดียวกับการเขียนแบบ 3 มิติ ซึ่งวันนี้จะมีตัวอย่างชิ้นงานที่มีความหนาค่อนข้างน้อย ซึ่งสามารถที่จะสแกนและมาทำ Reverse Engineering ในรูปแบบของ Surface Modeling ได้เลย โดยที่ใช้เวลาในการทำงานไม่เกิน 5 นาที!!! และชิ้นงานนี้ความหนาประมาณ 1.8 mm ซึ่งเครื่อง Einscan-Pro2x สามารถที่จะสแกนเก็บความหนาที่ค่อนข้างน้อยได้ ซึ่งถือว่าเป็นความหนาที่ค่อนข้างน้อยมาก

ขั้นตอนการทำงาน

1.Input STL File เข้ามาใน Geomagic Essentials Software

 

2.ทำการ Sketch outline รอบๆชิ้นงานด้วยการใช้คำสั่ง Draw จากนั้น ทำการ Save เป็น .IGES File และ Input file เข้า Solid Edge Software

 

3.จากนั้นทำการสร้างพื้นผิวโดยใช้คำสั่ง bounded ในหน้าต่างของ surfacing

 

 

4.เมื่อทำการสร้าง Surface เรียบร้อยแล้วจึงทำการดึงความหนาของชิ้นงานเป็นขั้นตอนต่อไป สิ้นสุดขั้นตอนการทำงาน

 

 

ในกรณีถ้าเป็นการ Sketch ต้องใช้เวลามากกว่ามี Free curve รอบๆตัวชิ้นงานแล้วสามารถทำเป็น Surface Modeling ได้เลย