การทำชิ้นงานเสมือนคนจริงแบบย่อส่วนด้วยสแกนเนอร์ และ Autodesk Meshmixer

การทำชิ้นงานเสมือนคนจริงแบบย่อส่วนด้วยสแกนเนอร์ และ Autodesk Meshmixer

        หลายๆ คนที่ไม่ได้มีความสามารถทางด้านการเขียน การปั้น แบบ 3 มิติ แต่อยากที่จะได้ชิ้นงานแบบ 3 มิตินั้นก็สามารถทำได้ ถึงจะไม่ได้เก่งด้านโปรแกรม 3 มิติเลยก็ตามแต่ก็ทำได้เช่านกัน เพียงแค่ต้องมีอุปกรณ์เป็นเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ Einscan Pro 2X ที่สามรถใช้สแกนงานทั้งขนาดเล็กและใหญ่ได้ ที่เด่นๆ เลยคือสามารถสแกนมนุษย์ได้ด้วย แต่จะมีข้อจำกัดอยู่ประมาณ 3 อย่าง คือ ชิ้นงานสีดำ ชิ้นงานท่มีความมันเงา และชิ้นงานที่มีสีใส แต่ก็มีวิธีแก้ไขโดยการใช้สเปรย์แป้งพ่นลงบนผิวของชิ้นงาน หรือทำให้ชิน้งานมีสีที่สว่างขึ้น ไม่เงา ไม่ใส ก็จะสามารถใช้เครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ สแกนได้เเล้ว 

       เมื่อนำไปสแกนคน ส่วนที่ต้องยอมรับเลยว่าจะสแกนไม่ได้จริงๆ คือส่วนที่เป็นเส้นผม ดังนั้นวิธีแก้ไขจะต้องนำไฟล์ที่ได้จากการสแกนไปปรับแต่งแก้ไขเพิ่ม แต่ก่อนที่จะสแกนนั้นแนะนำว่าให้ผู้ที่เป็นแบบใส่หมวกหรือหาสิ่งของมาปิดบังเส้นผมให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ โปรแกรมที่นำมาใช้ปรับแต่งไฟล์สแกนที่ทางเราใช้นั้น ทุกๆ คนสามารถโหลดมาใช้งานได้คือ Autodesk Meshmixer เป็นโปรแกรมฟรีที่สามารถใช้งานได้ดีมากตัวหนึ่งเลย ด้านโปรแกรมนั้นจะออกเป็นแนวของการปั้นขึ้นรูปงาน จะไม่เหมือนกับโปรแกรม CAD ต่างๆ ที่จะมีการขึ้นรูปเป็นรูปแบบมีขนาด องศา สัดส่วนที่แน่นอนมากๆ 

 

        ขั้นตอนการสแกนงาน Einscan Pro 2X  ก่อนการสแกนงานที่เป็นคน หรือสิ่งมีชีวิตนั้นควรจะจัดแต่งต้นแบบงานให้เรียบร้อยก่อน อย่างที่บอกไปเบื้องต้นคือ ให้แบบใส่หมวกที่ไม่ใช่สีดำ เสื้อที่ใส่ห้ามเป็สีดำ ถ้าใส่แว่นแนะนำให้ถอดออก เป็นต้น เมื่อเราจัดเตรียมแบบเสร็จแล้ว ให้เราเริ่มเปิดโปรแกรม EXScan Pro ได้เลย เปิดเข้ามาให้เลือกโหมดการสแกนที่เป็น Rapid Scan Handheld ในโหมดนี้จะสามารถสแกนงานได้หลายหลากแต่เหมาะกับงานที่มีขนาดใหญ่หน่อย วิธีการยืนของแบบที่จะสแกนควรจะนิ่งที่สุด สามารถลืมตาได้ในระหว่างสแกน เนื่องด้วยไฟของตัวเครื่องสแกนนั้นเป็นแบบ LED ไม่มีผลอะไรต่อดวงตาอยู่แบบเหมือนกับเราถ่ายภาพแล้วเปิดไฟแฟรช การสแกรเราสามารถสแกนได้ทั้งตัวของแบบเลย แต่ทางเราจะสแกนอยู๋ประมาณครึ่งตัวด้านบนเท่านั้นใช้เวลาประมาณ 3-5 นาที ในการสแกน เมื่อทำการสแกนเสร็จแล้วให้ปิดผิวงานเป็นแบบ Waterlight Models เพื่อนำไปแก้ไขต่อและแนะนำว่าขนาดของไฟล์ควรจะอยู่ประมาณ 150MB แล้วแต่คอมพิวเตอร์ของแต่ละท่านด้วยนะครับ จากนั้น Save ออกมาเป็นไฟล์นามสกุล .stl 

        ขั้นตอนการแก้ไขไฟล์งานสแกนด้วย Autodesk Meshmixer  โหมดการสแกนแบบ Fixed จะมีการแสดงข้อมูลการสแกนทั้งหมดที่เราทำการสแกนมาจะอยู่ด้านซ้ายมือของหน้าต่าง สามารถเปิดปิดเพื่อดูและลบ ข้อมูลได้บางทีชุดข้อมูลสแกนนั้นเกิดความคาดเคลื่อนเมื่อโปรแกรมทำการ Alignment Auto ให้เรา และที่ดีมากๆ เลยของโหมดนี้คือสามารถ Alignment แต่ละชุดข้อมูลได้บางข้อมูลอาจจะสแกนซ้ำจุดเดิมมาแล้วไม่ได้มีผมทำให้งานอะเอียดหรือว่าแม่นยำมากขึ้นก็ลบทิ้งไปได้เลย จะทำให้ Size File ที่ทำการเซฟออกมามีขนาดเล็กกว่าเดิมด้วย เมื่อเรานำไปใช้งานต่อในโปรแกรมต่างๆ จะทำงานได้ราบรื่นมากยิ่งขึ้น สามารถดูรูปภาพด้านล่างได้จะเป็ยไฟล์ที่ได้จากการสแกน ก่อนการปรับแก้ไขไฟล์งาน จะเห็นได้ว่าส่วนที่เป็นเส้นผมจะไม่สามรถสแกนได้ดังนั้นเราจึงควรจะสวมหมวก แต่อันนี้ก่อนที่จะ Save เราได้ทำการตัดหมวกแยกออกไป และจะนำมาประกอบในตอนหลังจะได้ทำงานง่ายยิ่งขึ้น

        เมื่อทำการแก้ไขเร็จแล้วจะได้ตามภาพด้านล่าง โดยหลักๆ จะใช้เครื่องมือในถบด้านซ้ายของหน้าต่างเป็น Sculpt และเลือกปรับที่ Brushes อีกทีว่าเราจะเลือก ดึงนูน ปรับเรียบเนียน กรีดคม และอื่นๆ ตามความต้องการ แต่จะเห็นบางส่วนที่เป็นผิวงานที่เกินออกมานั้นจะใช้เครื่องมือ Select เพื่อเลือกจุดที่เราต้องการจากนั้นลบทิ้งและเลือกอีกครั้งเพื่อซ่อมแซมส่วนที่ขาดหายไป Fill แต่ที่สำคัญควรพยายามลบส่วนที่เกินออกมานั้นให้หมด อย่าให้มีเป็นเศษเล็กๆ หลงเหลืออยู่เพราะจะมีปัญหาตอนที่นำงานได้ส่งพิมพ์  3 มิติ เนื้อผิวในส่วนนั้นจะเสียหายได้ง่าย เมื่อปิดผิวงานแล้วก็ทำกาปรับให้เรียบอีกครั้งด้วยเครื่องมือ Sculpt อันนี้งานที่เรานำไปใช้ต่อจะเอามาย่อขนาดลงดังนั้นอาจจะไม่ได้ทำให้ผิวของงานคมมากเกินไปเท่าไหร่ เพราะเมื่อย่อขนาดลงแล้วผิวของงาน รายละเอียดต่างๆ จะคมชัดขึ้นเอก แต่เมื่อนำไปขยายอาจจะต้องแก้ไขไฟล์งานให้มีรายละเอียดที่ชัดเจนมากขึ้นกว่านี้ 

        พอเราปรับไปเกือบสมบูรณ์แบบแล้วก็นำไฟล์หมวกที่เราตัดออกไปนั้นมาใสให้ชิ้นงาน และใส่ฐานวางงานเพื่อให้ดูดีมากยิ่งขึ้น อาจจะประกอบงานในอีกโปรแกรมที่ชื่อว่า Flashprint ซึ่งเป็นโปรแกรมของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Flashforge ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากทั่วโลก ตอนที่เราประกอบงานนั้นก็ให้ทำการย่อขนาดของงานลงเหลือตามที่เราต้องการอันนี้เราจะย่อลงอยู่ที่สูง 50 mm. เมื่อประกอบเสร็จแล้วก็จะได้ไฟล์งานตามภาพด้านล่าง แต่ยังไม่เสร็จเท่านี้นะยังต้องเก็บงานอีกนิดหนึ่ง คือการทำงานให้กลวงเพื่อจะนำไปพิมพ์กับเครื่องพิมพ์แบบเรซิ่น Form2 การทำกลวงนั้นจะช่วยให้พิมพ์งานได้ง่ายขึ้น ประหยัดน้ำยาเรซิ่นด้วย ทำกลวงโดยใช้เครื่องมือ Edit เลือก Hollow เครื่องมือนี้เราจะสามารถเลือกได้ว่าจะทำให้ผนังของงานหนาเท่าไหร่ ที่เราใช้ประจำจะอยู่ที่ 2 mm. และอย่าลืมทำรูที่ด้านล่างของชิ้นงานด้วยเพราะจะช่วงให้แก้การเกิด Cup ในการพิมพ์กับเครื่อง Form2 

        การพิมพ์ชิ้นงานด้วย Form2 เครื่องพิมพ์เรซิ่น เปิดไฟล์งานที่แก้ไขเสร็จจาก Autodesk Meshmixer จากนั้นให้เราหมุนงานเอียงเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเเรงดึงระหว่างพิมพ์ชิ้นงาน เพราะการพิมพ์แบบเรซิ่นจะมีดึงผิวของแผ่นฟิล์มที่อยู่ในถาดน้ำยาเรซิ่น พอเอียงงานเสร็จแล้วก็เริ่มทำ Support สามารถใช้ค่าตั้งต้นของโปรแกรมตามน้ำยานั้นๆ ได้เลยนะครับ กด Auto Support โปรแกรมจะทำส่วนนี้ให้อัตโนมัติ และเราก็ค่อยมาแก้จุดสัมผัสที่ชิ้นงานเองบางจุดอาจจะไม่จำเป็นต้องมีเราก็ลบทิ้ง เมื่อเราทำ Support เสร็จแล้วโปรแกรมไม่ได้แจ้ง Error อะไรเกี่ยวกับงานให้กด Upload เพื่อสั่งพิมพ์งานได้ทันทีเลยนะครับ ส่วนเรื่องเวลาและปริมาณน้ำยาที่ใช้โปรแกรมจะคำนวณมาให้เองครับ 

วีดีโอการทำ

การประยุกต์ใช้งานเครื่องพิมพ์และเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ ในการทำ Packaging แบบ Vacuum

การประยุกต์ใช้งานเครื่องพิมพ์และเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ ในการทำ Packaging แบบ Vacuum

        หลายๆ คนที่กำลังมองหาเครื่องมือที่จะนำมาช่วยในการทำงานด้านบรรจุภัณฑ์ (Packaging) ต่างๆ อยู่นั้นทางเรามีวีธีการนำเครื่องมือที่เรียกว่าเทคโนโลยี 3 มิติ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่สามารถขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความซับซ้อนได้เสมือนจริง แถมยังมีต้นทุนที่ต่ำอีก และเครื่องสแกนเนอร์ 3 มิติ ที่สามารถสแกนชิ้นงานจริงแล้วนำไฟล์ที่ได้มาแก้ไขให้เหมือนชิ้นงานต้นแบบตามที่เราต้องการได้ (Coppy Model) ซึ่งจะเหมาะกับผู้ใช้งานที่ไม่ได้เชียวชาญด้านการเขียนแบบ 3 มิติ สำหรับท่านที่ไม่มีความรู้ด้านนี้เลยก็สามารถใช้งานได้ วิธีการนี้อาจจะมีการประยุกต์ใช้กับโปรแกรมอื่นๆ ตามความเหมาะสม เช่น Autodesk Meshmixer และอื่นๆ ถ้าท่านใดที่มีความรู้ทางด้านเทคโนโลยีด้าน 3 มิติ อยู่แล้วจะง่ายมากๆ สำหรับนำไปใช้งาน แต่สำหรับผู้ที่ไม่มีความรู้เลยก็สามารถใช้งานได้เช่นกันทางเรายินดีให้คำปรึกษา และสอนการใช้งานตัวเครื่องอยู่แล้วนะครับ 

ซึ่งตัวอย่างนี้เราจะมาทำ Packaging พลาสติกของแก้วน้ำกันนะครับ ซึ่งจะมีขั้นตอนการทำงานตามลำดับดังนี้

     ขั้นตอนที่ 1 การปรับแต่งชิ้นงานให้เหมาะสมต่อการนำไปใช้ การปรับแต่งนั้นเป็นการปิดรู หรือรอยบนผิวของชิ้นงานที่เราไม่ต้องการออก เพราะว่าการทำ Packaging พลาสติกแบบแวคคั่มปั้มหรือสูญญากาศ (Vacuum) จะต้องปิดช่องหรือรูส่วนที่เราไม่ต้องการออกด้วยถ้าไม่อย่างนั้น เนื้อพลาสติกจะโดนดูดเข้าไปในช่องว่างของชิ้นงานนั้นๆ ทำให้แกะงานแม่แบบออกไม่ได้ การปิดรูนั้นก็แล้วแต่ความถนัดของแต่ละคนเลยว่าถนัดแบบไหน อันนี้เราจะใช้เป็น Blue Tape ปิดรูที่หูจับของแก้วน้ำ ดังภาพประกอบ นำเทปมาติดให้ดีและเนียนที่สุดเท่าที่จะทำได้นะครับ 

 

———————- วีดีโอ ขั้นตอนที่ 1 ———————-

 

     ขั้นตอนที่ 2 การใช้สแกนเนอร์ 3 มิติ สแกนชิ้นงานเพื่อนำไปพิมพ์เป็นบล๊อคแม่แบบในการทำแวคคั่มสูญญากาศ (Vacuum) ซึ่งเราได้ใช้เครื่องสแกนเนอร์เป็นรุ่น Shining Einscan Pro 2X Series ที่มีความแม่นยำสูง 40 ไมครอน ใช้ร่วมกับ Turntable Einscan Pro จะทำให้สแกนงานได้ที่มีขนาดไม่เกิน 200 mm ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เมื่อสแกนชิ้นงานเสร็จต้องนำไฟล์งานออกมาแล้วตั้ง Offset ให้งานให้เพราะ Packaging ของสินค้าก็จะมีขนาดที่ใหญ่กว่าสินค้านิดหน่อย งานที่ได้จาการสแกนจะเป็นไฟล์ .stl , .obj จะได้ไฟล์งานตามรูปภาพประกอบ

 

———————- วีดีโอ ขั้นตอนที่ 2 ———————-

 

     ขั้นตอนที่ 3 การแก้ไขไฟล์ 3 มิติ ที่ได้จากการสแกน ขึ้นตอนนี้ง่ายมากๆ ยิ่งสำหรับคนที่ใช้โปรแกรมเขียน 3 มิติเป็นอยู่แล้วจะเข้าใจได้เร็วมากยิ่งขึ้น ซึ่งโปรแกรมที่เราใช้จะเป็นโปรแกรมฟรี Autodesk Meshmixer โปรแกรมนี้ส่วนมากเราจะใช้ในการทำ Hollow ชิ้นงาน ปรับผิวให้เรียบก่อนที่จะส่งพิมพ์กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งขั้นตอนการทำให้ดูตามวีดีโอนะครับ เมื่อเราเปิดไฟล์เข้ามาในคำสั่ง Import ที่หน้าแรกเลยให้เราระบายสี (เป็นการเลือกพื้นผิวงาน) เพื่อจะทำการปรับผิวงานให้เรียบจะได้ง่ายต่อการทำแวคคั่มสูญญากาศ (Vacuum) คำสั่งที่เราใช้คือ Select >ระบายส่วนที่ตั้งการ >Deform >Smooth ในขั้นตอนการทำ Smooth นั้นจะมีคำสั่งให้เลือกปรับโดยจะเน้นไปที่การปรับ Smooth Scale ยิ่งค่ามากจะเรียบเนียนมากแต่ถ้ามากเกินไปจะทำให้รูทรงชิ้นงานเพี้ยนมากตามไปด้วนะครับ เมื่อได้ค่าที่เหมาะสมแล้วกด Accept ได้เลย ทีนี้เราก็จะได้ไฟล์ 3 มิติ ที่มีผิวงานเรียบเนียมแล้ว ส่วนการ Save งานออกมานั้นให้ใช้คำสั่ง Export > ตั้งชื่องาน นามสกลุที่ได้จะเป็น .stl ให้นำไฟล์ตัวนี้เปิดในโปรแกรมของเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้เลยครับ

 

———————- วีดีโอ ขั้นตอนที่ 3-4 ———————-

 

     ขั้นตอนที่ 4 ตั้งค่าการพิมพ์งานกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งเครื่องพิมพ์ 3 มิตินั้นจะมีโปรแกรมที่ใช้ในการตั้งค่าต่างๆ ที่จะใช้พิมพ์ชิ้นงานมากับตัวเครื่องด้วยตัวเครื่องที่เราใช้เป็นตัว Fullscale Max300 ที่มีขนาดพิมพ์งานอยู่ที่ 300x250x300 mm แต่ก่อนหน้านั้นเราจะใช้โปรแกรมของอีกเครื่องพิมพ์รุ่นหนึ่งในการปรับต่งไฟล์งานนิดหน่อยเพื่อให้ง่ายต่อการทำงาน คือโปรแกรม Flashprint ของเครื่องพิมพ์ยี่ห้อ Flashforge ในโปรแกรมนี้เราแค่โดนงานเข้ามาแล้วตัดบางส่วนที่ไม่ต้องการออกกับแบ่งครึ่งชิ้นงานเป็น 2 ชิ้นแค่นั้นเองครับ ดูวีธีการได้ตามวีดีโอ การพิมพ์งานนั้นเราจะใช้ความละเอียดของผิวชิ้นงานอยู่ที่ 200 ไมครอน (Layer Height) พิมพ์งาน 2 ชิ้นเป็นด้านซ้ายและขวา เพราะว่าจะนำมาแวคคั่ม (Vacuum) เป็น  Packaging ซ้าย/ขวา ความเร็วที่ใช้พิมพ์  60mm/s(Print Speed), ความร้อน 210-215 องศา(Temperature), ความหนาของงาน 3 ชั้น(Parameter shell) และเนื้อด้านใน 15% (Fill Density) ใช้วัสดุเป็นพลาสติก PLA (Polylactic acid) ใช้เวลาพิมพ์ประมาณ 9 ชั่วโมง เมื่องานพิมพ์เสร็จแล้วให้แกะออกมาจากนั้นก็สามารถนำไปเข้าเครื่องแวคคั่มแบบสูญญากาศ (Vacuum) ได้เลยครับ

 

     ขึ้นตอนที่ 5 การทำแวคคั่มแบบสูญญากาศ (Vacuum) เราจะใช้แผ่นพลาสติกที่มีความหนา 0.5 มิลลิเมตร เพื่อเน้นความแข็งแรงของตัว Packaging เอง ความร้อนที่ใช้นั้นจะอยู่ที่ 160 องศา เป็นเนื้อพลาสติก HIPS เมื่อความร้อนได้ตามที่เราตั้งแล้วเครื่องจะมีการแจ้งเตือนจากนั้นเราก็ดึงแผ่นพลาสติกลงมาแนบที่ชิ้นงานได้เลยจะเหมือนกับในวีดีโอด้านล่างครับ แล้วเครื่องจะเริ่มดูดอากาศที่อยู่ภายในออกจนหมดหรือให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ข้อควรระวังคือถ้าบางครั้งเราเลือกใช้ความร้อนกับเนื้อพลาสติกที่จะทำการแวคคั่ม (Vacuum)  นั้นไม่เหมาะสมหรือผิดค่าจะทำให้พลาสติกที่ใช้นั้นขาดได้ 

 

———————- วีดีโอ ขั้นตอนที่ 5 ———————-

———————- วีดีโอรวม ———————-

เทคโนโลยีต้นทุนต่ำในการผลิตอวัยวะเทียม

เทคโนโลยีต้นทุนต่ำในการผลิตอวัยวะเทียม

มีคนนับสิบล้านคนที่เป็นผู้พิการ ส่วนใหญ่คนเหล่านั้นอยู่ในประเทศกำลังพัฒนา และมีจำนวนไม่น้อยที่ยังเป็นเด็ก

ที่โรงพยาบาล CoRSU ในประเทศยูกานดาเป็นศูนย์ช่วยเหลือผู้พิการแห่งหนึ่ง ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากองค์กร Nia Technology ในการพัฒนาการผลิตอวัยวะเทียมให้ดีขึ้น

แต่เดิมที่โรงพยาบาลนี้ใช้วิธีผลิตด้วยมือทั้งหมดทุกขั้นตอน ตั้งแต่การหล่อปูนปลาสเตอร์เพื่อทำเบ้าแขน-ขา การหุ้มฟองน้ำ และอื่นๆ ซึ่งขาเทียมแต่ละชุดจะใช้เวลาทำประมาณหนึ่งสัปดาห์ ซึ่งไม่ทันต่อความต้องการใช้งาน

องค์กร Nia Technology ได้นำเอาเครื่องสแกนเนอร์สามมิติ เครื่องพิมพ์สามมิติ และโปรแกรมสามมิติ มาช่วยในการผลิต อวัยวะเทียม ซึ่งสามารถช่วยให้ทำเสร็จได้ภายในวันเดียว โดยสแกนเนอร์เป็นยี่ห้อ Sense ของ 3D Systems ราคาไม่แพง และโปรแกรม Meshmixer ซึ่งเป็นโปรแกรมฟรี ทำให้ศูนย์บริการอื่นๆ สามารถนำไปใช้ได้โดยไม่ต้องลงทุนสูง

มาดูวิดีโอของโครงการนี้ พร้อมด้วยการสาธิตการใช้ Meshmixer ในการนำมาทำเบ้าสวมแขน-ขาของผู้พิการ ซึ่งจากวิดีโอนี้จะเห็นได้ว่าไม่ยากเลย

เทคนิคประหยัดเรซิ่นกว่า 50% ในการพิมพ์ DLP/SLA 3D Printer

เทคนิคประหยัดเรซิ่นกว่า 50% ในการพิมพ์ DLP/SLA 3D Printer

เทคการประหยัดเรซิ่น

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วครับว่า เรซิ่นนั้นราคาค่อนข้างสูงตั้งแต่ 4บาท/กรัม ตัวแพงๆอาจจะราคาถึง 17บาท/กรัม ดังนั้นวิธีการลดต้นทุนเป็นเรื่องที่สำคัญมากสำหรับพิมพ์เรซิ่น
บทความนี้จะว่าด้วยวิธีการ ประหยัดเรซิ่นกว่า 50% จากการพิมพ์ปกติ นอกจากนี้ยังยืดอายุการใช้งานถาดพิมพ์อีกด้วยนะเออ ที่สำคัญที่สุดวิธีการนี้สามารถใช้ได้กับเครื่อง DLP, SLA ทุกเครื่องในท้องตลาดไม่ล็อคยี่ห้อใดยี่ห้อหนึ่ง

จากรูปจะเห็นองค์พระหนักเพียง 20g จากปกติต้องใช้เรซิ่นถึง 50g ประหยัดเรซิ่นกว่า 60%
จากรูปจะเห็นองค์พระหนักเพียง 20g จากปกติต้องใช้เรซิ่นถึง 50g ประหยัดเรซิ่นกว่า 60%

สิ่งที่ต้องเตรียม
– เครื่อง DLP หรือ SLA Printer ของท่านรุ่นใดๆก็ได้ (ในบทความนี้ ผมใช้ Flashforge Hunter)
– Software MeshMixer (Free Software จาก AutoDesk) Download จาก http://www.meshmixer.com/
เอาไว้ทำวัตถุกลวง Hollow เจาะรู และ จัดการไฟล์อื่นๆ
– Software FlashPrint (Free Software จาก Flashforge) Download จาก http://www.flashforge.com/
เอาไว้ตัดชิ้นงาน สร้าง Support แล้วออก Save ออกมาเป็นไฟล์ STL (อย่างลืมเลือก Machine เป็น FF Hunter)

วิธีที่ 1 (ใช้ได้กับทุกเครื่อง DLP, SLA) ทำให้กลวง เจาะรูให้น้ำไหล สร้าง Support ช่วงค้ำยัน ทั้งนอกและและในชิ้นงาน
1.1 เตรียมไฟล์ STL ของเราไว้ ในบทความนี้เราใช้ไฟล์จาก thingiverse รูปพระพุทธรูป https://www.thingiverse.com/thing:2156108 Credit : Strong Hero
หากนำไฟล์นี้มาพิมพ์เลยโดยตรงจะเป็นการพิมพ์ตัน

โดยทั่วไปการทำไฟล์ 3มิติ นิยมทำเป็นโมเดลตัน
โดยทั่วไปการทำไฟล์ 3มิติ นิยมทำเป็นโมเดลตัน

1.2 เอาไฟล์ที่เราได้มาเปิดใน MeshMixer ปรับขนาดชิ้นงานที่ต้องการพิมพ์ตามที่เราต้องการ ในที่นี้ให้ชิ้นงานสูง 70mm ใช้ฟังก์ชั่น Hollow ให้ทำให้ชิ้นงานกลวง โดยปกตินั้นผมจะใช้ค่า offset ให้ชิ้นงานมีความหนา 3mm ขึ้นไปเพื่อความแข็งแรง

ปรับขนาดชิ้นงาน ไปที่ Edit>Transform ในตัวอย่างปรับให้สูง 70mm
ปรับขนาดชิ้นงาน ไปที่ Edit>Transform ในตัวอย่างปรับให้สูง 70mm
กดคำสั่ง Edit>Hollow โดยกำหนดค่าความหนาของผนังที่ offset เป็นหน่วยมม. ส่วนมากเราจะใช้ค่าอยู่ที่ 3มม. สั่งเกตุว่าเราสารถเจาะรูปชิ้นงานให้นำเรซิ่นไหลออกได้ที่ Generate Hole
กดคำสั่ง Edit>Hollow โดยกำหนดค่าความหนาของผนังที่ offset เป็นหน่วยมม. ส่วนมากเราจะใช้ค่าอยู่ที่ 3มม. สั่งเกตุว่าเราสารถเจาะรูปชิ้นงานให้นำเรซิ่นไหลออกได้ที่ Generate Hole หลังจากกำหนดค่าอะไรเสร็จกด Accept

1.3 หากชิ้นงานใหญ่อย่าลืมเจาะรูให้น้ำพลาสติกไหลออกด้วย (ในฟังก์ชั่น Hollow นั้นมีเครื่องมือเจาะรูชิ้นงานให้น้ำเรซิ่นไหลด้วยชื่อ Generate Hole สามารถเลื่อนตำแหน่งต่างๆบนพื้นผิวได้) จำเป็นต้องมีทางออกของน้ำเรซิ่นด้วย หรือ หากฐานไม่ใช่ส่วนสำคัญก็ตัดฐานออกใน Software FlashPrint ก็ได้
1.4 Export ไฟล์ออกมาเป็น STL เพื่อเราจะไปเปิดใน Flashprint ต่อ (เวลาใช้ FlashPrint อย่าลืมเลือกเครื่องพิมพ์เป็น Hunter ก่อนครับ)

เมื่อทำให้กลวงหรือเจาะรูแล้ว เราสามารถทำการ Export ไฟล์ออกมาเป็น STL ได้
เมื่อทำให้กลวงหรือเจาะรูแล้ว เราสามารถทำการ Export ไฟล์ออกมาเป็น STL ได้

1.5 เปิดไฟล์ใน Flashprint เพื่อสร้าง Support (บางคนคิดว่าไม่จำเป็น ส่วนตัวผมคิดว่าจำเป็นมากๆ เนื่องจากส่วนที่ทำให้กลวงนั้น โมเดลมีส่วนที่เป็น overhang ห้อยอยู่หลายส่วน)
1.5.1 หากฐานไม่เรียบหรือฐานไม่จำเป็นแนะนำให้ตัดฐานออกด้วย (ในบทความนี้จะตัดฐานออกให้เห็นการสร้าง Support ภายในครับ)

ตย.นี้จะขอตัดฐานออก เนื่องจากโมเดลฐานไม่เรียบ
ตย.นี้จะขอตัดฐานออก เนื่องจากโมเดลฐานไม่เรียบ
สร้าง Support แบบ Auto ด้วย FlashPrint
สร้าง Support แบบ Auto ด้วย FlashPrint

1.6 กรณีใช้เครื่องพิมพ์ Flashforge Hunter สามารถสั่งพิมพืต่อได้เลย กรณีใช้เครื่องพิมพ์ยี่ห้ออื่นๆ สามารถ Export ไฟล์ออกมาเป็น STL ไปใช้ครับเครื่องพิมพ์ของท่านๆได้เลย

สามารถ Export ไฟล์ออกมาเป็นโมเดล STL (กรณีใช้กับเครืองพิมพ์ยี่ห้ออื่นๆ) กรณี Hunter สามารถสั่งพิมพ์ต่อได้เลย
สามารถ Export ไฟล์ออกมาเป็นโมเดล STL (กรณีใช้กับเครืองพิมพ์ยี่ห้ออื่นๆ) กรณี Hunter สามารถสั่งพิมพ์ต่อได้เลย

วิธีที่ 2 (ใช้ได้กับเครื่อง Flashforge Hunter)
2.1 โยนไฟล์ 3มิติเปิดใน FlashPrint เวลาสั่งพิมพ์ให้เลือก infill เป็น 0% กรณีที่พิมพ์กลวง

สามารถปรับ % ความกลวงได้ 0% คือกลวง 5-15% คือมีโครงสร้างอยู่
สามารถปรับ % ความกลวงได้
0% คือกลวง 5-15% คือมีโครงสร้างอยู่
กรณีให้พิมพ์กลวงโดยมีผนังบาง 3มม.
กรณีให้พิมพ์กลวงโดยมีผนังบาง 3มม.

2.2 สามารถเลือก infill เป็น 5-15% ก็ได้เช่นกันเพื่อเพิ่มความแข็งแรง

กรณีกำหนดค่า infill เป็น 10%
กรณีกำหนดค่า infill เป็น 10%

ทั้งนี้ทั้งนั้นกรณีวิธีที่ 1 ดีที่สุดเพียงแต่มีหลายขั้นตอน วิธี 2.1 มีโอกาสที่ทำให้ชิ้นงานเสีย เนื่องจากกลวงแต่ไม่มีโครงสร้างภายในไม่มีโครงสร้างภายใน

Credit : Mamipoko Print3Dd

ทำความเข้าใจไฟล์ STL สำหรับเครื่องพิมพ์ 3D

ทำความเข้าใจไฟล์ STL สำหรับเครื่องพิมพ์ 3D

เราจะมาแนะนำวิธีการตั้งค่าความละเอียดที่เหมาะสมของไฟล์ STL เพื่อไม่ให้งานที่พิมพ์หยาบเกินไป หรือไฟล์ที่ได้มีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น

ทำความรู้จักกันก่อน

ในขณะที่รูปแบบของไฟล์สามมิติที่จะนำไปใช้พิมพ์กับเครื่องพิมพ์สามมิติมีอยู่หลายรูปแบบ เช่น .OBJ, .3DP, ฯลฯ แต่รูปแบบ .STL (Standard Triangle Language) กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม และถูกใช้อย่างกว้างขวาง โปรแกรม CAD เกือบทั้งหมดสามารถบันทึกไฟล์งานในรูปแบบของ .STL ได้ จากนั้นมันจะถูกนำไปแปลงค่าอีกครั้งหนึ่งในโปรแกรม Slicer ให้อยู่ในรูปแบบ G-code ซึ่งเป็นภาษาที่เครื่องพิมพ์ 3D รู้จักต่อไป

 

ขั้นที่ 1 เข้าใจถึงความสำคัญของความละเอียดของไฟล์ STL ที่ Export ออกมา

ไฟล์ STL ใช้ข้อมูลของรูปสามเหลี่ยมที่เชื่อมกันในการสร้างรูปทรงหรือรูปร่างของชิ้นงานที่ต้องการพิมพ์ เมื่อเราเพิ่มความละเอียด (Resolution) ของไฟล์งาน (ซึ่งขนาดไฟล์จะใหญ่ขึ้นด้วย) จำนวนของรูปสามเหลี่ยมที่พื้นผิวโมเดลก็จะมากขึ้นไปด้วย

visual1
แสดงความละเอียดสามระดับ ในโปรแกรม Meshmixer

จากรูปด้านบน รูปทรงกลมที่มีกำหนดค่าความละเอียดต่างกันในโปรแกรม MeshMixer เมื่อกำหนดความละเอียดไว้ต่ำๆ เราจะเห็นผิวงานเป็นเหลี่ยมๆ แต่ถ้ากำหนดความละเอียดสูงมากเกินไป รายละเอียดที่มากเกินกว่าเครื่องพิมพ์จะทำได้จะทำให้ไฟล์มีขนาดใหญ่เกินไป โปรแกรมก็จะทำงานช้าโดยเปล่าประโยชน์

visual4
การใช้ความละเอียดต่ำในการบันทึกไฟล์ STL จะทำให้งานพิมพ์ 3D หยาบไปด้วย

ขั้นที่ 2 เลือกความละเอียดที่เหมาะสมในการ Export

เราสามารถเปลี่ยนความละเอียดได้โดยปรับค่าการ export ในโปรแกรม 3D ซึ่งแต่ละโปรแกรมจะมีวิธีปรับแตกต่างกันไป แต่ส่วนใหญ่จะสามารถปรับค่า chord height กับ angle control ได้

Chord height เป็นระยะที่ห่างที่สุดของระหว่างพื้นผิวที่ต้องการ กับพื้นผิวหลังจาก Export เป็น STL แล้ว ระยะที่สั้นกว่าจะให้รูปสามเหลี่ยมที่เล็กกว่าและความละเอียดที่สูงขึ้น ใกล้เคียงกับงานที่ออกแบบมากขึ้น

visual2

จากรูปแสดงให้เห็นถึงระยะ Chord height

เราแนะนำว่าให้ใช้ค่า 0.001 ม.ม. สำหรับค่า Chord height ซึ่งเป็นค่าที่ให้ผลดี การกำหนดค่าที่ต่ำกว่านี้จะไม่ได้ช่วยให้งานมีคุณภาพดีขึ้นเนื่องจากเครื่องพิมพ์ไม่สามารถพิมพ์ได้ละเอียดกว่านั้นแล้ว

ค่า angle เป็นตัวกำหนดองศาของมุมที่อยู่ติดกัน ค่าปกติของมุมจะอยู่ที่ 15 องศา ถ้าลดองศาของมุมลงก็จะได้ความละเอียดที่มากขึ้น

visual5

ค่าที่ตั้งสามารถอยู่ได้ระหว่าง 0 ถึง 1 แต่ถ้าไม่มีเหตุจำเป็นแล้วขอแนะนำว่าให้คงเอาไว้ที่ 0 เพื่อให้ได้ผิวที่ละเอียดมากขึ้น

 

ขั้นที่ 3 การ Export ไฟล์งานจากโปรแกรม 3D

โปรแกรม 3D แต่ละโปรแกรมมีขั้นตอนการ Export เฉพาะตัว แต่เราจะนำเอาวิธี Export ของโปรแกรมยอดนิยมมาแสดงให้ดูดังนี้

3D Studio Max

  1. ควรตรวจสอบ errors ก่อน
  2. STL จะต้องสมบูรณ์และผิวที่ปิดเรียบร้อย ใช้ STL-Check ในการตรวจสอบก่อนจะ Export เป็น STL
  3. เลือกวัตถุ
  4. กดปุ่ม Modify
  5. กดปุ่ม More …
  6. เลือก “STL-Check” ที่อยู่ใต้ Object-Space Modifiers
  7. เลือก Check
  8. ถ้าไม่มี error ใดๆ ก็ไปทำการ export ไฟล์ STL โดยการ:
  9. กดปุ่ม File>Export
  10. เลือก “StereoLitho [*.STL]” ในส่วนของ Save as type
  11. เลือกตำแหน่งที่จะ Save ไฟล์ข้อมูล
  12. ตั้งชื่อไฟล์
  13. กดปุ่ม Save; OK
  14. หน้าต่าง Export To STL จะถูกเปิดขึ้นมา:
  15. Object Name: ใส่ชื่อของวัตถุที่จะ export เป็น STL
  16. Binary/ASCII: เลือกว่าจะบันทึกเป็นแบบ binary หรือ ASCII (ไฟล์ชนิด ASCII STL จะมีขนาดใหญ่กว่า binary STL มาก)
  17. Selected Only: เลือก Exports เฉพาะวัตถุที่ถูกเลือกเท่านั้น

Alibre

  1. File
  2. Export
  3. Save As > STL
  4. ตั้งชื่อไฟล์
  5. Save

AutoCAD

  1. กดปุ่ม Output > Send panel > Export. ที่ช่องคำสั่งให้พิมพ์ว่า export.
  2. ในหน้าต่าง Export Data, ใส่ชื่อไฟล์ที่จะบันทึก
  3. เลือก Lithography (*.stl) ที่อยู่ใต้ Files of Type แล้วกดปุ่ม Save.
  4. เลือกวัตถุที่ต้องการ วัตถุจะต้องมีค่าพิกัดเป็นบวกเท่านั้นใน WCS

AutoDesk Inventor

  1. เลือก Save Copy As
  2. เลือก STL
  3. เลือก Options > Set to High
  4. ตั้งชื่อไฟล์
  5. Save

Google Sketchup

  1. ก่อนอื่นโหลด plugin ชื่อ Sketchup to DXF or STL มาก่อน
  2. โหลดเอาไว้ในคอมพิวเตอร์ คำว่า [VERSION] หมายถึงเวอร์ชั่นของ Sketchup (6, 7 or 8) ที่คุณใช้อยู่
  3. ถ้าคุณใช้ Windows PC: ถ้าคุณลง Sketchup ไว้ในไดรฟ์ C: ก็ควรจะลงไว้ที่นี่ C:\program files\google\google sketchup [VERSION]\ plugins.
  4. ถ้าคุณใช้ Mac OSX: ก็ควรจะลงไว้ที่นี่ /Library/Application Support/Google SketchUp [VERSION]/SketchUp/Plugins
  5. หลังจากใส่ Plugins แล้วเปิดโปรแกรม Sketchup. ตอนนี้คุณควรมีเมนูเพิ่มขึ้นมา (Export to DXF or STL) ในเมนู Tools

Pro E

  1. เลือก File > Export > Model (หรือ File > Save a Copy)
  2. เลือก type เป็น STL
  3. ตั้งค่า chord height เป็น 0.
  4. ตั้งค่า Angle Control เป็น 1
  5. ตั้งชื่อไฟล์
  6. กด OK

RhinO

  1. เลือก File > Save As
  2. ตั้งชื่อไฟล์ เลือกรูปแบบเป็น STL
  3. กดปุ่ม Save
  4. ในช่อง STL Mesh Export Options ตั้งค่าความคลาดเคลื่อนของงานเทียบกับไฟล์ STL
  5. ในช่อง Polygon Mesh Detailed Options dialog box, ตั้งค่าความคลาดเคลื่อนของ STL ในส่วน Maximum distance, edge to surface, ตรวจสอบคำอธิบายในคู่มือของซอฟแวร์
  6. กดปุ่ม OK.
  7. ในช่อง STL Export Options ตั้งชนิดของไฟล์เป็นแบบ Binary แล้วกดปุ่ม OK.

     NOTE: ในการจะนำไปพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติวัตถุที่ต้องการพิมพ์จะต้องมีผิวที่ปิดสนิท โปรดตรวจสอบในเมนูความช่วยเหลือเกี่ยวกับเรื่อง STL

SolidWorks

  1. เลือก File > Save As
  2. เลือก Save As Type เป็น STL
  3. เลือก Options > Resolution > Fine > OK
  4. Save

UGS NX 6

  1. เลือก File > Export > STL
  2. เลือก Output type เป็น Binary
  3. ตั้งค่า Triangle Tolerance เป็น 0.001
  4. ตั้งค่า Adjacency Tolerance เป็น 0.001
  5. ตั้งค่า Auto Normal Gen เป็น On
  6. ตั้งค่า Normal Display เป็น Off
  7. ตั้งค่า Triangle Display เป็น Off

สรุป                     

  • Export ไฟล์โดยใช้ค่า001 ม.ม. ตรง chord height tolerance.
  • กระบวนการ Export ให้ทำตามคำแนะนำในคู่มือของแต่ละโปรแกรมที่คุณใช้อยู่

ที่มา – https://www.3dhubs.com/knowledge-base/3d-printing-stl-files-step-step-guide

– http://www.stratasys.com/~/media/Main/Files/Best-Practices_BP/BP_DU_CADtoSTL_EN_1115.ashx

สแกน3มิติ รถยนต์ ด้วยเครื่อง EinScan-Pro โหมด Rapid Scan (มือจับ)

สแกน3มิติ รถยนต์ ด้วยเครื่อง EinScan-Pro โหมด Rapid Scan (มือจับ)

สวัสดีครับ คราวนี้เราเอาผลงานของเครื่อง 3D Scanner EinScan-Pro มาโชว์กันให้ดูนะครับ ที่เราสแกนใน Video เป็นส่วนหน้าของรถยนต์ SUV ลูกค้าต้องการสแกนเพื่อเก็บไฟล์ 3 มิติ ไปใช้ในการหา Dimension ของส่วนประกอบกระจังหน้า หรือไฟรถ เพื่อจะนำไปทำชุดแต่งรถต่อไป (แต่ก่อนลูกค้าใช้วิธีวัดจุดโดยใช้สายวัด หรือการกะคาดคะเนเอา ซึ่งใช้เวลานานกว่ามาก)

ไฟล์ที่ได้จากการสแกนเป็น File .STL, .OBJ, .PLY หากใช้ในเชิงวิศวกรรมจะใช้ .STL ไฟล์เพื่อ Inspection(วัดขนาด ตรวจดูว่าสิ่งที่ทำออกมาจริงกับที่วางเป็น CAD อยู่ในเครื่องมีความคาดเคลื่อนกันเท่าไหร่ เพื่อไปปรับปรุงการผลิต) หรือ Reverse Engineering (เอาไฟล์สามมิติที่ได้ ไปลอกแบบเพื่อทำพิมพ์ หรือ เอาของจริงกลับไปเป็นไฟล์ CAD ต่อไป — คือ ลอกแบบขึ้นมานั้นเอง)

การเตรียมชิ้นงานนั้นเอารถมาทั้งคัน แล้วพ่นสเปรย์บางๆ สเปรย์ที่พูดถึงคือ สเปรย์แป้ง ซึ่งเช็ดหรือล้างออกได้ การสแกนสภาพแสงมีส่วนสำคัญมาก โดยแสงควรจะไม่แรงมาก อยู่ในที่ร่มเลยจะดีกว่า จากจำเป้นต้องทำกลางแจ้งควรทำตอนเช้า หรือตอนเย็นไปเลย
ใน Video เป็นตอนเย็นในสภาพในสภาพฝนตก

เครื่องที่ใช้ : EinScan-Pro
Module ที่ใช้เพิ่มเติม : ไม่ได้ใช้เพิ่มเติม
Mode ที่ใช้ : Rapid Scan
Marker : ไม่ได้ติดจุด Marker

ก่อนการสแกนเราทำการพ่นสเปรย์แป้งส่วนที่จะสแกนก่อน ในภาพจะเห็นว่าเราพ่นส่วนที่ไเป็นไฟ(ใส) และส่วนที่เป็นโครเมียม(เงา)
ก่อนการสแกนเราทำการพ่นสเปรย์แป้งส่วนที่จะสแกนก่อน ในภาพจะเห็นว่าเราพ่นส่วนที่ไเป็นไฟ(ใส) และส่วนที่เป็นโครเมียม(เงา)
สแกนต่อไฟล์ไปเรื่อยๆ เก็บไปเรื่อยๆ
สแกนต่อไฟล์ไปเรื่อยๆ เก็บไปเรื่อยๆ
มาดูภาพในสกรีนของเครื่องคอมกันบ้าง ด้านซ้ายมือเป็นระยะที่เครื่องสแกนอยู่ห่างจากชิ้นงาน (ใกล้ไปหรือห่างไปมีการเตือน)
มาดูภาพในสกรีนของเครื่องคอมกันบ้าง ด้านซ้ายมือเป็นระยะที่เครื่องสแกนอยู่ห่างจากชิ้นงาน (ใกล้ไปหรือห่างไปมีการเตือน)