fbpx

Reverse Model Vs Real Model การเปรียบเทียบชิ้นงานจริงกับชิ้นงานที่พิมพ์มาใหม่

Reverse Model Vs Real Model การเปรียบเทียบชิ้นงานจริงกับชิ้นงานที่พิมพ์มาใหม่

สวัสดีครับ วันนี้พวกเรา Print3DD ขอนำมาเสนอ การนำไฟล์ที่ได้จากการ Reverse Engieering มาพิมพ์งานใหม่ โดยเริ่มต้นจากการนำชิ้นงานหรือโมเดลงาน ที่ได้จากการสแกนด้วย เครื่องสแกน 3 มิติ โดยครั้งนี้เราได้ใช้เครื่องสแกนรุ่น Einscan Pro 2×2020 หลังจากนั้นเรานำไฟล์ มาผ่านกระบวณการ Reverse Engineering ด้วยโปรแกรม Solid Edge 2021 หลังจากนั้นนำไฟล์ที่ได้นำไปพิมพ์ด้วยเครื่อง Formlabs รุ่น Form3 แล้วนำ โมเดลที่ได้มาเปรียบเทียบขนาดว่าแตกต่างกันมากน้อยเพียงใด

สแกน3มิติ ด้วยเครื่อง Einscan Pro 2X2020
สแกน3มิติ ด้วยเครื่อง Einscan Pro 2X2020

หลังจากนั้นนำไฟล์ทีได้ มา Reverse Engineering บนโปรแกรม Solid Edge 2021 ไปชมคลิปวิดิโอกันเลยครับ

Reverse File Vs Scan File : เปรียบเทียบชิ้นงานบนโปรแกรม Solid Edge 2021 ครับ
Reverse File Vs Scan File : เปรียบเทียบชิ้นงานบนโปรแกรม Solid Edge 2021 ครับ
Reverse File Vs Scan File : เปรียบเทียบชิ้นงานบนโปรแกรม Solid Edge 2021 ครับ
นำไฟล์ไปพิมพ์กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ : Formlabs Form3
นำไฟล์ไปพิมพ์กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ : Formlabs Form3
ใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมง พิมพ์เสร้จแล้วครับ
ใช้เวลาประมาณ 5 ชั่วโมง พิมพ์เสร้จแล้วครับ

** ครั้งนี้เราได้ใช้ Wax Resin ในการพิมพ์งาน เป็น Resin ชนิดพิเศษ เมื่อพิมพ์เสร้จแล้ว สามารถนำไปผ่านกระบวณการ Casting หรือกระบวณการหล่อ ได้เลยครับ **

เปรียบเทียบงานจริงกับงานที่พิมพ์มาใหม่ครับ
เปรียบเทียบงานจริงกับงานที่พิมพ์มาใหม่ครับ

สรุปขั้นตอนทั้งหมด
1. สแกนโมเดล ด้วย เครื่องสแกน 3 มิติ – Einscan Pro 2×2020
2. นำไฟล์ที่ได้จากการสแกน มา Reverse Engineering บน SolidEdge 2021
3. นำไฟล์ที่ได้จากการ Reverse Engineering ไปพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ Formlabs Form3
4. นำชิ้นงานที่พิมพ์ใหม่ (Wax Resin) มาเปรียบกับชิ้นงานจริง

** หลังจากที่นำชิ้นงานทั้ง 2 มาเปรียบความแตกต่างกันแล้ว ขนาดมีความคลาดเคลื่อนกันน้อยมากๆ ซึ่งถ้ามองด้วยตาเปล่า อาจจะไม่เห็นถึงความแตกต่างกันเลย แล้วถ้าลองเอาเครื่องมือมาวัดขนาดของทั้งสองแล้ว ก็แทบจะไม่คลาดเคลื่อนเลยครับ โดยทั้งหมดนี้ เรื่องของขนาดและความคลาดเคลื่อน มีผลตั้งแต่การเริ่มสแกน3มิติ , Reverse Engineering , การพิมพ์พ์งาน เลยครับ
สรุปกระบวณการทั้งหมด สามารถทำให้ชิ้นงานความเคลื่อนได้ ต้องระมัดระวังกันมากๆ เลยหล่ะครับ

Custom รถเก่าให้ง่ายขึ้นด้วย3D Printer

Custom รถเก่าให้ง่ายขึ้นด้วย3D Printer

Ringbrothers อู่รถชื่อดังในสหรัฐฯที่มีชื่อเสียงในด้านการทำรถCusutom โดยการนำรถรุ่นเก่าระดับตำนานหรือรถเก่าๆทั่วมาทำใหม่ให้ใช้งานได้เหมือนรถใหม่ที่ได้ทั้งฟีเจอร์ในการขับขี่และรูปลักษณ์ที่สวยงาม
ความท้าทายหลักของงานนี้คือการสร้างชิ้นส่วนที่มีความเฉพาะตัวและคุณภาพสูงอีกทั้งยังต้องคิดเรื่องค่าใช้จ่ายในการออกแบบ ทดสอบและสั่งผลิตต้องมีความสมดุลกัน เพราะการทำชิ้นส่วนแบบCustomนั้นมีต้นทุนที่สูงพอสมควรเลย

การลดช่องว่างระหว่างงานดิจิทัลและงานกายภาพเพื่อเร่งการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ

การเข้ามามีบทบาทมากขึ้นของ3D Printerนั้นทำให้งานระยะเวลาในการทำงานระหว่างการออกแบบไปสู่การผลิตนั้นมีความรวดเร็วมากขึ้นอีกทั้งยังลดต้นทุนได้ดีอีกด้วย

ขั้นตอนการทำงานของพวกเขาคือการออกแบบชิ้นส่วนที่ต้องการขึ้นในคอมพิวเตอร์จากนั้นก็ทำการสั่งผลิตด้วยCNC เมื่อได้ชิ้นส่วนมาแล้วก็ทำการทดสอบเพื่อใช้งานกับรถจริงก่อนที่จะผลิตชิ้นงานจริงขึ้นมาอีกครั้ง และเมื่อทดสอบผ่านก็สามารถผลิตชิ้นส่วนได้ทันที จะเห็ว่าขั้นตอนการทำงานของพวกเขานั้นอาจจะไม่ได้หลายขั้นตอนมากนักแต่ปัญหาก็คือ เมื่อการทดสอบไม่ผ่านพวกเขาจะต้องสั่งชิ้นงานขึ้นมาใหม่อีกครั้งซึ่งการสั่งชิ้นงานจากCNCนั้นต้องใช้เวลาพอสมควรและมีราคาสำหรับการทดสอบที่สูงจึงทำให้การทำงานนี้

การเข้ามาของ3D Printerนั้นทำให้เวลาในขั้นตอนดังกล่าวลดลงอย่างมากอีกทั้งยังทำให้ราคาในการทดสอบลดลงอย่างมหาศาลและยังเพิ่มอิสระในการออกแบบให้กับทีนักพัฒนาอย่างมหาศาลเลยทีเดียว

3D Printer ระบบ SLA จาก Formlabs นั้นตอบโจทย์ทีมนักพัมนาจากRingbrothers เพราะชิ้นงานที่พิมพ์ออกมานั้นสามารถใช้ได้อย่างรวดเร็วอีกทั้งยังมีความแม่นยำสูงมากอีกด้วย มีชิ้นงานตัวอย่างที่ทำจากเครื่องFormlabsสามารถดูจากด้านล่างได้เลย

ชุดประกอบของกระจกทำจาก Tough resin


โลโก้Cadillac ที่พิมพ์ด้วย castible Wax จากนั้นนำไปหล่อโลหะและนำมาใช้จริง


ฐานล้อกกระจกจาก Rigid Resin


ด้ามหมุนกระจกจาก Tough Resin

เนื่องด้วยFormlabsมีเรซิ่นให้เลือกได้อย่างมากมายทำให้ตอบโจทย์งานได้หลากหลายรูปแบบ อีกทั้งงานพิมพ์ออกมานั้นยังสามารถใช้จริงได้เรียกได้ว่าบางชิ้นพิมพ์ออกมาเพื่อทดแทนของเก่าอย่างแท้จริง

3D printer ทางเลือกสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการงานต้นแบบ สำหรับการสั่งผลิตปริมาณที่น้อยและมาก

3D printer ทางเลือกสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการงานต้นแบบ สำหรับการสั่งผลิตปริมาณที่น้อยและมาก

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาหลังจากจีนได้เข้าร่วมองค์การค้าโลก (WTO) ในปี 2544 ทำให้ประเทศจีนในปัจจุบัน เป็นผู้ผลิตรายใหญ่ ของโลก
ด้วยแรงผลักดันจากการเติบโตอย่างรวดเร็วนี้ ได้ทำการเปิดกิจกรรมที่ให้ผู้คนมีส่วนร่วม โดยเริ่มต้นจากการฉีดขึ้นรูปเล็กๆจนถึงขนาดใหญ่
ลูกค้าที่มีการเข้ามาร่วมกับกิจกรรมที่จัดส่วนใหญ่จะเป็นลูกค้าที่มีการผลิตในปริมาณที่น้อย ซึ่งถ้ามีการสั่งผลิตจริงที่ตามวัตถุประสงค์ที่ลูกค้าต้องการ
สินค้าชิ้นนั้นๆอาจจะมีราคาที่แพง และใช้เวลาที่นาน

ตัวอย่างที่นำมานี้เป็นการสั่งผลิตที่รวดเร็วที่สุด กรณีส่วนใหญ่ แม่พิมพ์ที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปจะทำจากโลหะ
เช่น เหล็กหรืออลูมิเนียมแต่เมื่อพูดถึงการผลิตเป็นชุดเล็กๆ แม่พิมพ์โลหะอาจมีต้นทุนสูง เนื่องจากมีราคาแพงและใช้เวลานานในการผลิต
เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา Multiplus นำการพิมพ์ 3D มาใช้และได้ซื้อเครื่องพิมพ์ 3D มาหลายเครื่อง ส่วนใหญ่เป็นการพิมพ์แบบจำลองการสื่อสารและชิ้นส่วนสำหรับการตรวจสอบการออกแบบในวัสดุต่างๆ
เมื่อความต้องการในการผลิตเป็นชุดเล็กๆ เริ่มเพิ่มขึ้น Multiplus หันไปใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสำรวจวัสดุต่างๆ เพื่อพยายามหาวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการผลิตแม่พิมพ์พลาสติกราคาถูกสำหรับคำสั่งซื้อที่มีขนาดเล็กลง การผลิตแม่พิมพ์ฉีดปริมาณน้อยด้วยเครื่องพิมพ์ Formlabs 3D ช่วยลดต้นทุน แรงงาน และเวลา เมื่อเทียบกับการตัดเฉือนแม่พิมพ์อะลูมิเนียม และสามารถใช้กับเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบอุตสาหกรรม Babyplast ได้อย่างราบรื่น หนึ่งในวัสดุที่MultiplusทดสอบคือFormlabs Resin Rigid 10K Cartridge 1Lซึ่งเป็นเรซินที่เติมแก้วซึ่งมีความแข็งมาก แข็งแรง รวมทั้งทนความร้อนและสารเคมี ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับแม่พิมพ์ฉีด นอกจากนี้ ชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วยเรซินแข็ง 10K บนเครื่องพิมพ์ Form 3 SLA 3Dมีผิวด้านที่เรียบเนียนซึ่งแปลเป็นพื้นผิวที่สะอาดบนชิ้นส่วนที่ฉีด

แกนแม่พิมพ์ Resin Rigid 10K Cartridge 1L ประกอบกับแม่พิมพ์โลหะ

มีวัสดุพิมพ์ 3 มิติจำนวนไม่มากที่สามารถทนต่อแรงกด ความร้อน และความเย็นซ้ำๆ ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป ถึงแม้ว่าวัสดุที่อ้างว่าทนต่ออุณหภูมิสูง
แม่พิมพ์ที่พิมพ์ออกมาอาจสามารถทนต่อรอบการฉีดได้ 10-20 รอบ และแตกหักลงหลังจากนั้น หรือคุณภาพลดลงจนทำให้ชิ้นส่วนงานเสีย
ในการผลิตด้วยResin Rigid 10K Cartridge 1L ผลิตชิ้นส่วนได้ 100 ชิ้นโดยไม่มีปัญหา

ลดเวลาดำเนินการจากสี่สัปดาห์เหลือเพียงหนึ่งสัปดาห์
ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติและเครื่องฉีดขึ้นรูปหลายเครื่องในเวิร์กช็อป Multiplus สามารถส่งหลายร้อยชิ้นได้ภายใน 3 วัน ซึ่งสั้นกว่าที่จำเป็นสำหรับ 3-4 สัปดาห์อย่างมากหากต้องฉีดชิ้นส่วนแม่พิมพ์ฉีดด้วยแม่พิมพ์โลหะกลึง CNC


การสร้างต้นแบบขวดมัลติฟังก์ชั่นด้วยการพิมพ์ SLA 3D ด้วยวัสดุ Clear Resin

การสร้างต้นแบบขวดมัลติฟังก์ชั่นด้วยการพิมพ์ SLA 3D ด้วยวัสดุ Clear Resin

สองผู้ผลิตและผู้รักการออกแบบจากอิตาลี Damiano Iannini และ Ferdinando Petrella ก่อตั้ง idea3Di ในปี 2014 เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นจากเทคโนโลยีใหม่

โปรเจ็กต์แรกของพวกเขาที่เป็นขวดอเนกประสงค์อัจฉริยะที่ช่วยกรองน้ำให้บริสุทธิ์ในเวลาเพียง 60 วินาทีโดยใช้ไฟ LED อัลตราไวโอเลต

เปลี่ยนเป็นไฟฉาย ตะเกียง หรืออุปกรณ์ส่งสัญญาณ และยังมีแบตสำรองในตัวอีกด้วย นับว่าเป็นนวัตกรรมที่สามารถช่วยคนที่ชอบตั้งแคมป์ในป่าได้ดี

Damiano Iannini และ Ferdinando Petrella

โดยเริ่มแรกพวกเขาออกเป็น 3Dที่ใช้เครื่องพิมพ์แบบ FDM และมันได้ผลดี จากนั้นจึงเริ่มนำไปสู่การพิมพ์ แบบ SLA  SLA 3D Printer ระบบเรซิ่น คืออะไร มีกี่ชนิด??

ในการพิมพ์ครั้งนี้เพื่อให้ได้ต้นแบบที่ใกล้เคียงที่สุดพวกเขาเลือกใช้ Formlabs Form3 เป็นเครื่องพิมพ์ที่มีระบบ Low Force Stereolithography (LFS) และสามารถเก็บรายละเอียดได้ดี

และมีการเลือกใช้ Resin BioMed Clear Cartridge 1L

กระบอกแก้วที่พิมพ์ด้วยเครื่อง Form3 ที่ใช้ Clear Resin ในการผลิต
หลังจากขัดแต่งขอบและทดสอบลองครอบใส่ในฝาขวดหรือกระบอก


ทีม Formula Student TU Berlin ได้นำนวัตกรรม 3D Printer เข้าสู่การแข่งขันทำรถแข่งFormula

ทีม Formula Student TU Berlin ได้นำนวัตกรรม 3D Printer เข้าสู่การแข่งขันทำรถแข่งFormula

ทีม Formula Student TU Berlin เป็นกลุ่มที่ใหญ่ที่สุดและมีชื่อเสียงอย่างมากได้นำ 3D Printer มาเข้าร่วมกับการแข่งขันออกแบบทางวิศวะกรรมของเขา
ที่จัดขึ้นทุกๆปี โดยเป็นการนำเครื่อง Formlabs Form 3 SLA 3D Printer มาใช้เพื่อทำต้นแบบของชิ้นส่วนต่างๆ รวมถึงการนำมาผลิตเพื่อใส่ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์
และอีกหลายๆชิ้นมากมายถึง30ชิ้น โดยนำใช้กับรถแข่ง Formula


เครื่อง3D Printerและวัสดุที่ใช้


3 ส่วนหลักๆที่ใช้เครื่องพิมพ์3มิติในการผลิตโมเดล
1. ต้นแบบ:พิมพ์ต้นแบบสำหรับชิ้นส่วนต่างๆเช่นส่วนยึดของแถบป้องกันการม้วนหรือผู้มีส่วนได้ส่วนเสียของ แบตเตอรี่ HV
2. แม่พิมพ์สำหรับผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์:ทีมงานพิมพ์แม่พิมพ์เพื่อประดิษฐ์ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่ไม่สามารถทำอย่างอื่นได้
3. ชิ้นส่วนที่ใช้งานจริง: ชิ้นส่วนสุดท้ายประมาณ 30 ชิ้นของรถจะถูกพิมพ์แบบ 3 มิติโดยตรง เช่นตัวยึดปุ่มตัวเปลี่ยนของพวงมาลัยไปจนถึงท่อและตัวเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ของระบบระบายความร้อน

 

วิธีห่อหุ้มคาร์บอนไฟเบอร์พวงมาลัยStick ของรถแข่ง Formula

ผลที่ได้รับนั้นเกินความคาดหมาย โดยน้ำหนักของรถแข่งนั้นได้ลดลง เช่นพวงมาลัยจาก 120กรัม เหลือเพียง 21กรัม
โดยการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ ส่วนวัสดุตั้งต้นอย่าง Tough 1500 Resin ก็มีส่วนช่วยได้อย่างมาก

 

หลังจากการใช้เวลาทั้งวันในการทำ ผลที่ได้ออกมาดีเยี่ยม

และการจัดทำไม่ได้ทำเพียงแค่ทำตัวห่อหุ้มคาร์บอนไฟเบอร์เท่านั้น แต่ทำถึงแป้นการทำปุ่มควบคุมต่างๆ โดยใช้ Tough 2000 Resin เพื่อความทนทานต่อการใช้งาน

การสรุปการออกแบบทางวิศวะกรรมของรถแข่ง Formula
ขณะนี้ทีมงานยังคงพัฒนารถแข่ง โดยการใช้นวัตกรรม 3D Printer อย่างสืบเนื่อง โดยในอนาคตยังมีหนึ่งในโครงการที่กำลังจะจัดขึ้นอีกไม่นาน
ซึ่งมีการตั้งเป้าหมายไว้สูงมากคือการสร้างการไหลเวียนของอากาศจากคาร์บอน โดยการใช้เครื่องพิมพ์3มิติ จัดทำส่วนประกอบหลายๆอย่างเข้าด้วยกัน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

การฟื้นตัวหลังจากการผ่าตัด ที่ขาและแขนนั้นไม่แย่อย่างที่คิด

การฟื้นตัวหลังจากการผ่าตัด ที่ขาและแขนนั้นไม่แย่อย่างที่คิด

การฟื้นตัวหลังจากการผ่าตัดนั้นเป็นอะไรที่ลำบากที่สุด ไม่ว่าจะด้วยตัวเองหรือคนรอบข้าง ทำให้ประสบการณ์การฟื้นตัวนั้นเป็นที่น่าผิดหวัง
ของใครหลายๆคนอย่างแท้จริง แต่ ณ ปัจจุบันการออกแบบด้วย3D Printนั้นได้พัฒนาไปไกลทำให้ การพักฟื้นตัวหลังจากผ่าตัดนั้นเป็นอะไรที่ไม่รุนแรง
เหมือนแต่ก่อนในผู้ป่วยระยะแรก

การพักฟื้นหลังจากการผ่าตัดที่ขาแบบเดิมๆ

ในส่วนขาและแขนนั้นในอดีตไม่มีอุปกรณ์ที่ช่วยพยุงหรือค้ำยัน ทำให้ผู้อาจจะต้องนอนเฉยๆเพื่อการฟื้นตัว แต่ในปัจจุบัน นวัตกรรมการพัฒนาของ 3D Printer นั้น
ได้มีการคิดค้นอุปกรณ์เป็นการบล๊อกในส่วนนั้นๆเพื่อการขยับและการรักษากระดูก กล้ามเนื้อให้น้อยลง ซึ่งผลที่ได้นั้น เกินคาด

อุปกรณ์ที่ช่วยการซับแรงและใช้หลังจากพักฟื้น ที่ใช้3D Printในการสร้าง

การพิมพ์3มิตินั้นได้ช่วยส่งเสริมการพัฒนา อุปกรณ์ สายรัดหรือโครงยึด ไว้ที่ขาและแขน เสมือนการใช้เฝือกดาม โดยวัสดุที่ใช้จะเป็น Tough 2000 Resin ผ่านการพิมพ์จาก Formlabs
และการพิมพ์นั้นยังใช้งานได้ดี แข็งแรงและประหยัดต้นทุน เวลา พร้อมโครงสร้างที่ไม่ยุ่งยาก เมื่อใช้คู่กับ Form3

เครื่องพิมพ์3มิติที่นักวิจัยและการแพทย์แนะนำ

3D Printer Formlabs ได้ร่วมมือกับทางการแพทย์สร้างอุปกรณ์ตรวจโควิด-19

3D Printer Formlabs ได้ร่วมมือกับทางการแพทย์สร้างอุปกรณ์ตรวจโควิด-19

ในปีที่ผ่าน สถานการณ์โควิด -19 เริ่มแผร่ระบาดทั่วโลก จึงทำให้ประเทศอเมริกาได้เริ่มคิดค้นผลิตอุปกรณ์ทดสอบผลการติดโควิด-19
ที่ใช้สอดเข้าไปในช่องจมูก และมีการเร่งการผลิตเพื่อใช้ทั่วโลก ให้ตอบสนองความต้องการได้ โดยการทุ่มเงินไปมากถึง700ล้านดอลลาร์

และในที่สุด Dr. Lockwood ก็ได้คิดค้นจากการพิมพ์ 3มิติโดยเป็นวิธีการแก้ปัญหาขาดแคลยอุปกรณ์ได้ไวที่สุด และทำการแจกจ่ายอย่างเร่งด่วน
เพื่อสุขภาพขอบทุกคน โดยเริ่มทดสอบแบบเป้าหมายที่ชัดเจน โดยที่ก่อนหน้านี้ Dr. Lockwood ก็เป็นบุคคลที่มีชื่อเสียงจากการคิดค้นอุปกรณ์การผ่าตัดต่างๆผ่านการพิมพ์3มิติ

ด้วยประสบการ์ณที่มีความเชี่ยวชาญในการใช้พิมพ์ 3มิติ ในงานของทางการแพทย์ จึงใช้เครื่อง Formlabs ที่ใช้มาหลายๆผลงานในการพิมพ์ทำให้เครื่องมือหรืออุปกรณ์ในการทดสอบผลของโควิดเสร็จทันและรวดเร็ว
โดยแพทย์เริ่มการทดสอบกับอาสาสมัครหลายคน และได้ค้นพบในที่สุด โดยใช้เวลาทั้งหมด12วัน ในการคิดค้นและผลิต รวมถึงการสร้างไฟล์ 3มิติ

และปัจจุบันถึงแม้จะมีการคิดค้นถึงวัคซีนที่ช่วยบรรเทาของเชื้อโควิด-19แล้วแต่ก็ยังมีอีกหลายๆประเทศที่มีการเข้าถึงต่อวัคซีนที่ช้า และไม่เพียงพอ
เพราะฉะนั้นวิธีที่ป้องกันตัวเองได้ดีที่สุดในตอนนี้คือ
1) รักษาระยะห่าง ไม่เข้าใกล้ผู้อื่น (Social Distancing)
2) ใส่แมสตลอดเวลา ปลอดภัยที่สุด
3) ล้างมือด้วยสบู่หรือเจลแอลกอฮอล์บ่อยๆ
4) หากจามหรือไอใช้กระดาษทิชชู่ปิดปากและจมูก
5) ไม่ใช้ของส่วนตัวร่วมกับผู้อื่น
6) หมั่นสังเกตด้วยตัวเอง
7) ห่างไกลจากพื้นที่แออัด
8) ดูแลสุขภาพตัวเอง

เครื่องพิมพ์3มิติที่นักวิจัยและการแพทย์แนะนำ

นักวิจัยได้พัฒนาหน้ากาก PPE ที่ประสิทธิภาพการใช้งานที่สูงถึง 8เท่า โดยการใช้ 3D Printer

นักวิจัยได้พัฒนาหน้ากาก PPE ที่ประสิทธิภาพการใช้งานที่สูงถึง 8เท่า โดยการใช้ 3D Printer

เมื่อช่วงหลายๆเดือนที่ผ่านมามีการระบาดของ covid-19 ในหลายๆประเทศ ซึ่งทำให้ห้องปฏิบัติการและหลายๆสถานที่จะต้องขาดแคลนชุด PPE
จึงทำให้ทีมนักวิจัยหลายๆที่ขาดแคลหน้ากาก N95 ไปด้วย และได้เปลี่ยนความกังวลให้กลายเป็นความจริงด้วยการสร้างหน้ากากอนามัยที่สั่งทำพิเศษ
และมีประสิทธิภาพสูงกว่าหน้ากาก N95 ถึง8เท่าโดยใช้เครื่อง 3D Printer ของ Formlabs

และที่ผ่านมาในช่วงที่ยังขาดแคลนหน้ากาก N95 จึงต้องสร้าง Solution ทางการแพทย์เพื่อตอบสนองความปลอดภัยต่อการขาดแคลน PPE ที่ส่งผลกระทบอยู่ทั่วประเทศ
ต่อมาได้ทำเริ่มทำแบบพิเศษด้วยการใช้ Scaner 3Dและ3D Printer SLA ของ Form3 และ Form3ฺB  ในการ Flexible Resin โดยทำการทดสอบการออกแบบให้รวดเร็วที่สุดโดยใช้ Tough Resin
เพื่อทำให้ปิดบังที่รอบปากให้ดีกว่าเดิม และนี่เป็นจุดเริ่มต้นของการทำอุปกรณ์ทางการแพทย์ในการสร้าง PPE ที่ไม่เคยมีมาก่อนในด้านการแพทย์ ซึ่งเป็นการแสดงให้เห็นว่าการผสมผสานของเทคโนโลยีและการใช้ต้นทุนที่น้อยนิด สามารถลดต้นทุนและเวลาได้

ทางด้านวิศวะกรหลังจากได้ตรวจสอบแล้วพบว่า หน้ากากนั้นคุณภาพโดยรวมนั้น สุดยอดมาก ทำให้สามารถเพิ่มฟิลเตอร์ P100 ได้ และนอกจากนี้ยังสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างง่ายดาย
และการใช้ฟิลเตอร์ P100 ช่วยให้สามารถแชร์การออกแบบมาสก์นี้ เพื่อนำไปทำต่อได้อย่างง่ายดาย ช่างเป็นการออกแบบที่ดีต่อโลก และการพัฒนายังมีอีกต่อไป

และการพัฒนาการของหน้ากาก PPE เพื่อการวิจัยและการแพทย์ ณ ปัจจุบันยังมีค้นคว้าและพัฒนาอยู่อีกต่อไป

เครื่องพิมพ์3มิติที่นักวิจัยและการแพทย์แนะนำ

เครื่องScanner 3D ที่นักวิจัยและการแพทย์แนะนำ

วัสดุตั้งต้นที่นักวิจัยและทางการแพทย์แนะนำ

ออกแบบเคสนาฬิกาเอง!! ใช้งานเอง!! แบบง่ายๆ

ออกแบบเคสนาฬิกาเอง!! ใช้งานเอง!! แบบง่ายๆ

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

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

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

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

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

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

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

นักวิจัยโชว์การพิมพ์ตับHi-Speed resin hydrogel

นักวิจัยโชว์การพิมพ์ตับHi-Speed resin hydrogel

SLA 3D Printing เป็นระบบที่กำลังจะเป็นอนาคตของวงการแพทย์จึงทำให้นักวิจัยด้านการแพทย์หรือที่เกี่ยวข้องศึกษาเกี่ยวกับการพิมพ์วัสดุททางการแพทย์(Bioprinting)เพื่อมาใช้ประกอบกับการรักษาหรือวินิจฉัยอาการป่วยให้แม่นยำมากขึ้น แม้แต่Formlabsก็มีน้ำยาเรซิ่นด้านการแพทย์อยู่หลายชนิดเช่นกัน
ทีมวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์กวิทยาเขตบัฟฟาโลได้ทำการพัฒนา 3D printer สำหรับการใช้งานเพื่อพิมพ์Hydrogelและ โชว์การพิมพ์อวัยวะและตัวอย่าเนื้อเยื่อด้วยHi-speed Resin Hydrogel โดยการพิมพ์ตัวอย่างชิ้นนี้จะใช้เวลาเพียง19นาทีเท่านั้น หากเทียบกับ3D Printerทั่วๆไปจะใช้เวลาถึง6ชั่วโมงเลยทีเดียว
จากรูปจะเป็นการเทียบสเกลกับ1เซนติเมตรเพื่อให้เห็นคร่าวๆว่าตัวงานมีขนาดประมาณไหน

ตัวอย่างงานที่พิมพ์ ที่ได้ทั้งความเร็วและความละเอียดที่สูงมาก(ประมาณขนาดโดยใช้สเกล1cmด้านบนขวา)

โดยงานนี้ได้อธิบายไว้ในงานวิจัยอย่างละเอียดในชื่อ” a study published in the journal Advanced Healthcare Materials.” ซึ่งศาสตราจารย์ Chi Zhou ได้บอกเกี่ยวกับงานวิจัยนี้ว่า “กระบวนการนี้ทำให้เราสามารถพิมพ์ชิ้นงานด้วยHydrogelในขนาดหลักเซนติเมตรได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น และยังทำให้ตัวชิ้นงานที่ได้จากการพิมพ์มีร่องรอยตำหนิน้อยลงด้วยอีกทั้งยังลดอาการบาดเจ็บของชิ้นงานจากสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น เมื่อเทียบกับกระบวนการขึ้นรูปHydrogelแบบทั่วไป”

ตัวอย่างงานที่ทำการพิมพ์โชว์ โดยดูการพิมพ์ได้จากวิดีโอด้านล่าง

ซึ่งในวิดีโอที่ทางทีมวิจัยได้ทำการนำมาโชว์เรานั้นจะเป็นการพิมพ์ตัวอย่างตับ ซึ่งถ้าหากเราสังเกตด้านซ้ายของวิดีโอจะเห็นได้ว่าการพิมพ์งานชิ้นนี้ใช้เวลาไม่ถึง5นาทีเท่านั้น





3D Printing ยังคงเป็นเทคโนโลยีที่เป็นความหวังของทุกวงการในโลกที่จะพัฒนางานวิจัยและพัฒนาได้อย่างก้าวกระโดดมากขึ้น

Formlabs ผู้ผลิต3D Printerที่สามารถใช้งานทางการแพทย์และอื่นๆได้เป็นอย่างดี