การนำ IPA กลับมาใช้ใหม่

การนำ IPA กลับมาใช้ใหม่

ในการพิมพ์งาน SLA หรือ DLP จำเป็นต้องมีการล้างเอาเรซินส่วนเกินที่เคลือบอยู่บนผิวงานออก โดยการใช้แอลกอฮอล์ชนิด IPA เมื่อเราใช้แอลกอฮอล์ในถังนั้นไปได้สักพัก เรซินที่ถูกล้างจะปนอยู่ในแอลกอฮอล์ เมื่อมันมีปริมาณมากขึ้นก็จะทำให้ประสิทธิภาพในการชะล้างลดลง งานพิมพ์ที่เราล้างก็จะไม่สะอาดเป็นผลให้คุณภาพงานลดลงอย่างเห็นได้ชัด 

ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องคอยเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้สดใหม่อยู่เสมอ เพื่อให้ได้งานที่มีคุณภาพสูงสุด แต่ราคาแอลกอฮอล์ก็มีราคาสูงพอดู ณ วันที่เขียนบทความนี้ราคาแอลกอฮอล์ IPA อยู่ที่ประมาณ 150-180 บาทต่อลิตร ในการใช้งานแต่ละครั้งก็ต้องใช้หลายลิตรอยู่ 

หลายคนอาจจะเทแอลกอฮอล์ที่ใช้มาหลายครั้งแล้วทิ้งไป แต่ในความเป็นจริงเราสามารถนำแอลกอฮอล์กลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยวิธีง่าย ๆ 

ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจก่อนว่าเมื่อเราล้างเรซินในแอลกอฮอล์ เรซินจะไม่ได้ละลายไปกับแอลกอฮอล์ มันจะถูกชะล้างจากผิวงานแล้วไปแขวนลอยอยู่ในแอลกอฮอล์ แต่เนื่องจากเรซินมีอณูที่เล็กมากเราจึงเห็นเสมือนว่ามันละลายรวมไปกับแอลกอฮอล์ 

วิธีที่ง่ายที่สุดก็คือเทเรซินที่ใช้งานแล้วลงในภาชนะต่างหาก ปิดฝาไว้ แล้วเพียงวางตั้งไว้นิ่ง ๆ ในที่แดดส่องถึง เช่นระเบียงหน้าบ้าน ทิ้งไว้ประมาณ 1 สัปดาห์ก็จะเห็นว่าเรซินจะตกตะกอนลงมาอยู่ที่ก้นภาชนะ และแอลกอฮอล์ด้านบนก็จะใสขึ้นอย่างมาก มันอาจจะมีสีจาง ๆ ของเรซินที่ใช้อยู่บ้างก็ไม่มีผลกับประสิทธิภาพแต่อย่างใด

จากนั้นเราก็จัดการตักเอาส่วนที่ใสมาใช้งาน ส่วนของตะกอนที่นอนก้นอยู่ให้เอาไปตากแดดโดยเปิดฝาไว้ แอลกอฮอล์จะระเหยไป และเรซินก็จะแข็งตัว จากนั้นก็ทิ้งเหมือนขยะทั่วไปได้ คิดว่าบทความนี้จะช่วยให้เพื่อน ๆ ประหยัดค่า IPA ได้ไม่มากก็น้อยนะครับ

เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรใช้งานได้จริงจาก 3D Printer

เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรใช้งานได้จริงจาก 3D Printer

วันนี้มาแชร์งานดีดีที่ทำได้จากเครื่องพิมพ์สามมิติกันครับนั่นคือ “เครื่องพิมพ์ลายนามบัตรอัตโนมัติ” ซึ่งวันนี้เราจะมานำเสนองานดีๆ มีประโยชน์และยังเพิ่มความหรูหราดูดีและคลาสสิคสุดๆ ให้กับนามบัตรของเราได้ด้วย ซึ่งตัวปั๊มพิมพ์ลายนั้นมีข้อดีหลายอย่างไม่ได้เพียงแค่เพิ่มความหรูหราแต่ยังสามารถช่วยให้คนพิการทางสายตาได้รับรู้ถึงข้อมูลและลายละเอียดของเราได้อีกด้วย ซึ่ง ณ ปัจจุบันนี้สามารถทำได้เองโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ ระบบ FDM หรือ SLA ก็สามารถใช้งานได้เช่นกัน

 

– ย้อนไปในยุคสมัยก่อนถ้าเราต้องการที่จะพิมพ์นามบัตรต่าง ๆ ก็จะต้องทำบล๊อคขึ้นโมลตัวปั๊มซึ่งต้นทุนสูงและทำยากมากๆ เพราะต้องมีการแกะรายตามแบบที่ต้องการ

– ประโยชน์ของเครื่องพิมพ์ลายไม่ได้เพียงแค่เพิ่มความหรูหราดูดีแต่ยังช่วยให้คนพิการทางสายตานั้นได้รับรู้และเข้าใจแทนการมองเห็นของเขาได้อีกด้วยถือว่าเป็นสิ่งที่ดูเหมือนจะไม่มีอะไรแต่ประโยชน์เพียบ

– ทางเรา PRINT3DD มีก็ได้ทำการทดลองการออกแบบโดยใช้โปรแกรม Solid Edge ในการวาดโครงนามบัตรโดยอ้างอิงจากนามบัตรจริงของเรา

ซึ่งบางคนอาจจะเข้าใจว่า Solid Edge ใช้ออกแบบงานด้านวิศวกรรมต่าง ๆ แต่จริงๆแล้วด้านอาร์ตเล็กๆ น้อยๆ Solid Edge ก็ทำได้เหมือนกัน วันนี้เราจะมาออกแบบโครงนามบัตรกันโดยนำการสแกนนามบัตรจริงเพื่อเป็นเค้าโครงให้กับการออกแบบครับ

– เริ่มจากการออกแบบทรงกระบอกหน้าสัมผัสการปั๊มให้พอดีกับความยาวของนามบัตร และเส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกระบอกประมาณ 31 ซม.

– นำเข้าไฟล์รูปภาพจากการสแกนนามบัตรจริงเพื่ออ้างอิงขนาดของนามบัตรและตัวอักษรบางตัวที่ต้องการพิมพ์ทำลายอักษรของตัวปั๊มนั้น โดยการ Import Picture ของโปรแกรม Solid Edge

– สามารถออกแบบเองได้และทำการ Assemby ชิ้นงานเข้าหากันเพื่อดูความแม่นยำและการหมุน

– เรามีตัวอย่างสำหรับงานจริงของต่างประเทศที่ใช้งานมาให้รับชมครับ

– ทุกท่านอาจจะได้เห็นกันแล้วสำหรับเครื่องพิมพ์ลายนามบัตรแบบมือหมุนในแบบต่างๆ เฟสต่อไปของทางเราที่จะทำก็คือให้ทำมันหมุนแบบอัตโนมัติโดยไม่ต้องใช้มือหมุนให้เปลืองแรงติดตามกันต่อเฟสหน้าครับ

 

 

 

 

 

 

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยขอนแก่น วิทยาเขตหนองคาย

ลูกค้า: มหาวิทยาลัยขอนแก่น วิทยาเขตหนองคาย

ขอขอบคุณ มหาวิทยาลัยขอนแก่น วิทยาเขตหนองคาย
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Flashforge Guider IIs , Formlabs Form 2, Einscan-SE ไปใช้ในการเรียนการสอนของมหาวิทยาลัย

เครื่องพิมพ์สามมิติ: Flashforge Guider IIs , Formlabs Form 2,

เครื่องสแกนสามมิติ: Einscan-SE

พิมพ์ชิ้นงานที่มีทั้งความแข็งและยืดหยุ่นได้ด้วย Tough 1500 Resin

พิมพ์ชิ้นงานที่มีทั้งความแข็งและยืดหยุ่นได้ด้วย Tough 1500 Resin

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

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

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

จะเลือกใช้ Tough 1500 ในกรณีใดบ้าง

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

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

การทำต้นแบบงาน Polypropylene ด้วย Tough 1500 Resin

Polypropylene เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสินค้าอุปโภคแทบทุกชนิด คุณสามารถใช้ Tough 1500 Resin จำลองความแข็งแรงของสินค้าที่จะผลิตด้วย polypropylene

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคของ Tough 1500 Resin

การประเมินลักษณะที่ดีของวัสดุ เราต้องดูที่คุณสมบัติทางด้านเทคนิคของมัน Tough 1500 Resin มีความสมดุลย์ทั้งด้าน elongation และ modulus ทำให้มันมีความยืดหยุ่นสูง และสามารถสปริงกลับไปยังตำแหน่งเดิมได้อย่างรวดเร็ว

  • Elongation เป็นการวัดว่าวัสดุนั้นสามารถดึงยืด หรือดัดงอไปได้ไกลแค่ไหน
  • Modulus เป็นการวัดความแกร่งของวัสดุว่าจะบิดงอ หรือยืดได้ง่ายแค่ไหน 

ชิ้นงานที่พิมพ์ด้วยวัสดุนี้สามารถดัดงอไปได้มาก และดีดกลับมาอยู่ในรูปเดิมได้อย่างรวดเร็ว

ข้อมูลทางเทคนิคของ Tough 1500 Resin หลังจากอบแล้ว

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

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

ดาวน์โหลด Technical Data Sheet ที่นี่

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

 

ตัวอย่างการใช้งาน Tough 1500 Resin – ตัวยึดเซ็นเซอร์ของรถเทสลา

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

ตอนนี้ได้มีการใช้เครื่องพิมพ์ของ Formlabs ในการพิมพ์ตัวยึดเซ็นเซอร์ครั้งละ 30 ชิ้น ทำให้การถอด และใส่เหลือเพียงขั้นตอนเดียว ช่วยให้ทำเสร็จได้ถึงสามคันต่อวัน

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

นอกจากนี้ Tough 1500 Resin ยังมีสีเทา สามารถทำชิ้นส่วนที่มองเห็นได้โดยมันจะดูกลมกลืนกับห้องโดยสารอีกด้วย

 

นักวิจัยเปลี่ยนน้ำมันพืชใช้แล้วจากร้านแมคโดนัลเป็นเรซินสำหรับ 3D printer คุณภาพสูง

นักวิจัยเปลี่ยนน้ำมันพืชใช้แล้วจากร้านแมคโดนัลเป็นเรซินสำหรับ 3D printer คุณภาพสูง

Rajshree Ghosh Biswas นักศึกษาปริญญาเอกในห้องทดลอง Professor Andre Simpson 

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต สการ์เบอร์ก ได้เปลี่ยนน้ำมันทอดอาหารที่ใช้แล้วเป็นเรซินสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติที่มีความละเอียดสูง และย่อยสลายในทางชีวภาพได้

การนำน้ำมันพืชที่ผ่านการใช้งานมาแล้วมีความเป็นไปได้สูง มันมีราคาถูก และพลาสติกที่ทำจากน้ำมันพืชก็ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติได้ดีกว่าเรซินที่ใช้กันทั่วไป 

“การที่พลาสติกเป็นปัญหากับสภาพแวดล้อมก็เนื่องจาก ธรรมชาติไม่สามารถปรับตัวได้ทันกับสารเคมีที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้น เนื่องจากสิ่งเราใช้อยู่เป็นผลผลิตจากธรรมชาติ ในกรณีนี้คือน้ำมันพืช ซึ่งธรรมชาติสามารถจัดการมันได้ดีกว่ามาก

Professor Andre Simpson ผู้คิดค้นเรซินจากน้ำมันพืชในห้องแล็บของเขาเกิดความสนใจในไอเดียนี้ เนื่องจากเมื่อสามปีก่อนเขาได้ใช้เครื่องพิมพ์สามมิติเป็นครั้งแรก และเขาพบว่าโมเลกุลของเรซินมันเหมือนกับของน้ำมันพืช เลยสงสัยว่าเขาจะทำเรซินจากน้ำมันพืชได้หรือไม่

เรื่องท้าทายเรื่องหนึ่งคือจะหาน้ำมันพืชใช้แล้วปริมาณมาก ๆ จากที่ไหน หลังจากที่เขาพยายามติดต่อร้านฟาสฟู๊ดระดับชาติทุกแห่งในเมือง แต่มีเจ้าเดียวที่ติดต่อกลับมาคือ แมคโดนัล 

Simpson กับทีมของเขาใช้กรรมวิธีทางเคมีแบบตรงไปตรงมาในห้องแล็บ เขาสามารถทำเรซินได้ 420 มล. จากน้ำมันพืช 1 ลิตร เขาลองใช้เรซินนั้นพิมพ์รูปผีเสื้อที่ความละเอียด 100 ไมครอน และมันมีความเสถียรในแง่ของโครงสร้าง และอุณหภูมิ ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่เสียรูป หรือละลายในอุณภูมิห้อง หรือสูงกว่า

Prof. Simpson กล่าวว่า “เราพบว่าน้ำมันใช้แล้วจากแมคโดนัลมีความเป็นไปได้สูงในการเปลี่ยนให้มันเป็นเรซินสำหรับ 3D printer”

โมเดลสามมิติที่พิมพ์จากเรซินที่ดัดแปลงมาจากน้ำมันพืชใช้แล้ว 
โมเดลสามมิติที่พิมพ์จากเรซินที่ดัดแปลงมาจากน้ำมันพืชใช้แล้ว

 หลังจากตีพิมพ์ผลงานวิจัย Prof. Simpson ได้รับทุนจากหลายสถาบันเช่น Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), the Canada Foundation for Innovation (CFI), Government of Ontario, และ the Krembil Foundation.

ทุกวันนี้น้ำมันใช้แล้วเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมอันดับต้น ๆ ของโลก ทั้งน้ำมันจากการพาณิชย์ และในครัวเรือน มันยังทำให้ท่อระบายน้ำตันอีกด้วย

ในขณะที่มีการรีไซเคิลน้ำมันใช้แล้วเหล่านี้อยู่ก็ตาม แต่ก็ยังไม่มีการเปลี่ยนให้เป็นสินค้าที่มีมูลค่าสูงแต่อย่างใด ในการที่เราสามารถเปลี่ยนน้ำมันใช้แล้วเหล่านี้เป็นเรซินสำหรับเครื่องพิมพ์สามมิติจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการรีไซเคิลเพราะในหลายประเทศประชาชนยังต้องจ่ายเงินเพื่อทิ้งมัน

เรซินคุณภาพดีอาจมีราคาสูงถึงหลักหมื่นบาทต่อลิตร เนื่องจากมันทำมาจากน้ำมันดิบ และต้องผ่านกรรมวิธีทางเคมีหลายขั้นตอน แต่เรซินจากห้องแล็บของ Prof. Simpson จะมีราคาต่ำกว่าหนึ่งหมื่นบามต่อตัน ซึ่งถูกกว่าเม็ดพลาสติกทั่วไป

คุณสมบัติที่ดีมากอีกหนึ่งอย่างของมันก็คือสามารถย่อยสลายในธรรมชาติได้ โดยเมื่อเอาโมเดลที่พิมพ์แล้วไปฝังในดิน ภายในสองสัปดาห์มันจะถูกย่อยสลายไปถึงร้อยละ 20 

Prof. Simpson กล่าวว่า “ถ้าฝังมันลงในดินจุลินทรีย์จะเริ่มย่อยสลายมันในทันที เพราะส่วนประกอบของมันคือไขมัน ซึ่งจุลินทรีย์ชอบกิน และมันทำได้ดีเสียด้วย”

UMass Lowell ผสมผสานศิลปะกับเทคโนโลยีได้อย่างไร

UMass Lowell ผสมผสานศิลปะกับเทคโนโลยีได้อย่างไร

Yuko Oda มีพื้นฐานในด้านวิจิตรศิลป์ เธอได้รับวุฒิปริญญาโทด้านประติมากรรมจาก Rhode Island School of Design จากนั้นเธอก็ไปทำงานในนิวยอร์คกับสถาบัน New York Institute of Technology (NYIT) ที่นั่นทำให้เธอได้ใช้เครื่องพิมพ์สามมิติเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นระบบเส้นพลาสติก (FFF) และเครื่องระบบ Stereolithography (SLA) ก่อนที่จะร่วมงานกับมหาวิทยาลัย Massachusetts Lowell (UMass Lowell) ในปี 2017 ทุกวันนี้วิทยาลัยต่าง ๆ มีการนำการพิมพ์สามมิติมาใช้ในการเรียนมากขึ้น ตั้งแต่การออกแบบ ไปจนถึงงานแอนนิเมชั่น และการปั้น เป็นการส่งเสริมนักเรียน และปรับปรุงหลักสูตรให้ทันกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่กำลังเปลี่ยนไปจากการปฏิบัติแบบเดิมๆ

เทคโนโลยี และศิลปะที่ UMass Lowell

Yuko and students print projects on Form 2. Photo Credit: Jim Higgins

เครื่องพิมพ์สามมิติเริ่มเป็นสิ่งที่เห็นได้ทั่วไปในวิทยาลัย และโรงเรียนเทคนิคต่าง ๆ ทั่วโลก และนักศึกษาจำนวนมากได้ผสมผสานเทคโนโลยีนี้เข้ากับแผนการศึกษาของพวกเขา ขณะนี้การมีเครื่องพิมพ์สามมิติในที่ทำงานเป็นเรื่องปรกติแล้ว ดังนั้นสถานศึกษาก็จะต้องเตรียมความพร้อมให้นักศึกษาสำหรับการเริ่มงานในอนาคตซึ่ง UMass Lowell มีความตั้งใจจะให้การปั้น และการออกแบบสามมิติมีความทันสมัยกับศตวรรษที่ 21 เมื่อ Yuko เข้ามาทำงาน เธอเริ่มสั่งซื้อเครื่องพิมพ์สามมิติชนิดต่างๆ เข้ามาใช้งาน

Yuko ได้นำเอาความหลงไหลในศิลปะ และเทคโนโลยีเข้ามาในห้องเรียนที่เธอสอนด้านประติมากรรม การขึ้นรูปสามมิติและแอนนิเมชั่น และสื่อเชิงโต้ตอบ นักศึกษารู้ดีว่าพวกเขาต้องเรียนรู้และเข้าใจ แอนนิเมชั่นสามมิติ และการขึ้นรูปสามมิติ เพื่อการทำงานในหลากหลายสาขาอาชีพ รวมถึงการออกแบบในภาพยนตร์ ซึ่งความสามารถด้านการขึ้นรูปสามมิติเป็นสิ่งที่จำเป็นมากในทุกสตูดิโอ

UMass Lowell ต้องการติดปีกให้กับนักศึกษาด้วยทักษะความชำนาญที่จำเป็นเพื่อเป็นการนำตลาดแรงงานไปสู่การใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ด้วยการแนะนำของ Yuko นักศึกษาก็เริ่มเห็นว่าปัจจุบันมีความต้องการทักษะด้าน 3D เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น การตัดสินใจซื้อสินค้าของผู้บริโภคมีอิทธิพลจากการออกแบบบรรจุภัณฑ์ และการพิมพ์สามมิติช่วยให้ได้งานต้นแบบเหมือนจริงเร็วขึ้น ลดเวลาการวางตลาด และเพิ่มยอดขาย

โครงงาน Sculpture I VR โดย UML Art และ Cecilia Chi นักศึกษาผู้ออกแบบ 

เครื่องพิมพ์ของ Formlabs ให้งานพิมพ์ที่มีคุณภาพสูง ผิวเรียบ มีความขนาดที่ถูกต้อง ทำให้การทำงานขั้นต่อไปง่ายขึ้นมาก ทำให้นักศึกษามีประสบการณ์กับเครื่องพิมพ์ชนิดนี้ซึ่งมีใช้อยู่ในบริษัทชั้นนำเช่น New Balance และ Ashley Furniture

 

นักศึกษาสามารถสร้างสรรค์งานที่วิจิตรอย่าเหลือเชื่อนี้ได้ด้วยการใช้เครื่องพิมพ์ของ Formlabs นักศึกษาผู้ออกแบบ Alex Twyman 

Organic and Synthetic Collide

Yuko ยังคงสร้างงานศิลปะของเธอแม้กระทั่งนอกเวลางาน เธอสร้างสรรค์งานหลากหลายแบบ ทั้งในรูปทรงแบบออแกนนิค และอินออแกนนิค ซึ่งสะท้อนถึงสิ่งที่มนุษย์ทำขึ้น (เช่นขยะ) ทำร้ายโลกของเรา เธอยังศึกษาถึงสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นและธรรมชาติจะอยู่ร่วมกันได้อย่างไร

 

รูปด้านบนเป็นโครงงานที่เธอให้ชื่อว่า Darkness Meets Light ฐานสีขาวหมายถึงรังไหมเป็นจุดเริ่มต้นของชีวิตทำจากปูน ในขณะที่ชิ้นสีดำซึ่งหมายถึงปีกผีเสื้อพิมพ์ด้วยเรซินสีดำ

อีกหนึ่งผลงานของเธอให้ชื่อว่า หยาดน้ำค้างยามเช้า – Morning Dew เป็นส่วนผสมระหว่างใบไม้ธรรมชาติ กับหยดน้ำค้างที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ 

ผลงานนี้เกิดจากการที่เธอเดินออกมานอกบ้านในเช้าวันหนึ่ง และเห็นหยดน้ำค้างบนใบไม้ จึงเกิดแรงบันดาลใจจากความสวยงามที่เรียบง่ายของธรรมชาติ 

Additive Manufacturing AM คืออะไร?

Additive Manufacturing AM คืออะไร?

Additive Manufacturing (AM) แปลตรงตัวเลย การผลิตแบบเติมเข้าไป บางครั้งอาจจะใช้คำว่า 3D Printing, Rapid Prototype ล้วนมีความหมายเดียวกัน เป็น CAM(Computer Aided Manufacturing)เครื่องมือ เครื่องจักรในการสร้างชิ้นงานโดยการเพิ่มเนื้อวัสดุเข้าไปที่ละชั้น ชิ้นประกอบด้วยชั้นวันวัสดุหลายๆชั้น โดยไฟล์ที่ใช้ในการพิมพ์นั้นเกิดจากการออกแบบ, สแกน หรือ สร้างจาก CAD(Computer Aided Design) ซอฟแวร์จำพวก SolidWord, Maya, Fusion360 เป็นต้น โดยมาไฟล์ที่ใช้จะมีนามสกุลชื่อ .STL เป็นไฟล์มาตรฐานในการพิมพ์ 3มิติ

ก่อนหน้านี้ AM จะใช้คำว่า Rapid Prototype เนื่องการใช้งานเครื่องช่วงแรกๆนั้น จะใช้ในหน่วยงาน R&D การวิจัยออกแบบ และ พัฒนา ต่อมาเครื่อง Additive Manufacturing มีการใช้งานที่หลากหลายมากขึ้น ระบบที่ออกมาหลังๆ นอกจะพิมพ์เพื่อเป็น ต้นแบบ Prototype แล้ว วัสดุที่พิมพ์ออกมาสามารถใช้ได้จริง ทดแทนการผลิตในรูปแบบเก่า จึงนี้นิยมใช้คำว่า 3D Printing, AM มากกว่าในปัจจุบัน

วัสดุจากเครื่อง AM 

วัสตุที่สามารถสร้างขึ้นมาได้จากเครื่อง AM หรือ 3D Printer มีหลากหลายชนิด ตั้งแต่พลาสติก, เหล็ก หรือ แม้กระทั่งเซลล์ ปัจจุบันวัสดุที่สร้างสรรค์จากเครื่อ Additive Manufacturing สามารถแบ่งเป็น 

  • Polymer พลาสติกต่างๆเช่น ABS, PLA, PET, Nylon (สารตั้งต้นอาจจะอยู่ในแบบ ของแข็ง, ของเหลว หรือ ผง ก็ได้)
  • Wax, Polymer Wax เพื่อใช้ในอุตสหากรรมการหล่อ
  • Metal โลหะชนิดต่างๆ เช่น Stainless, Copper, Titanium
  • ปูนหรือซีเมนต์ บ้านจาก 3D Printing เป็นต้น
  • Bio Material ในอนาคตอันใกล้ เราจะได้เห็นการพิมพ์อวัยวะจากเซลล์ของเราเอง

Subtractive VS Additive Manufacturing

หลายคนอาจจะยังคุ้นเคยกับการผลิตแบบ Subtractive Manufacturing  จำพวก CNC ซึ่งเป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการตัดวัสดุออกไป ระบบ Subtractive มีการใช้งานกันมานานแล้ว ยกตัวอย่างง่ายๆคือ “มีท่อนไม้หนึ่งท่อน ช่างแกะสลัก เอาเครื่องมือแกะเนื้อไม้ออกมาจนเป็นเรือ 1 ลำ” เครื่อง CNC มีหลักการทำงานเหมือนกันคือวัสดุตั้นต้นอาจจะเป็นก้อนอลูมิเนียมขนาดใหญ่ 1 ก้อนเครื่องจะใช้ดอกสว่าน หัวต่างๆตัดเนื้ออลูมิเนียมออกไปให้ได้ชิ้นงาน ระบบนี้ยังมีข้อจำกัดในการทำชิ้นงานที่ซับซ้อนอยู่ เช่นไม่สามารถคว้านส่วนที่เป็น Under cut ได้

Additive Manufacturing เป็นการเพิ่มวัสดุเข้าไปทีละชั้นเพื่อในเกิดชิ้นงาน ยกตัวอย่างเปรียบเทียบง่ายๆ “มีก้อนดินอยู่ ช่างปั้นเนื้อดินดังกล่าวเป็นโอ่งขนาดใหญ่” เป็นการเปลี่ยนรูปร่างวัสดุตั้งต้นเป็นรูปร่างอื่นๆ ปัจจุบันระบบที่มีค่าใช้จ่ายถูกที่สุดคือ ระบบ FFF (Fused Filament Fabrication) มีหลักการทำงานคือ เครื่องใช้งานร้อนหลอมพลาสติกให้เป็นของเหลวและพิมพ์ออกมา เหมือนปีนฉีดกาว โดยพิมพ์รูปแบบตามไฟล์ 3มิติที่เราตั้งค่าไว้ การฉีดพลาสติกจะพิมพ์ทีละชั้นขึ้นไปเรื่อยๆ จนได้เป็นรูปร่างตามต้องการ

ข้อดีของ Additive Manufacturing

  • ไม่ขึ้นข้อจำกัดในการออกแบบ สามารถสร้างชิ้นงานที่ซับซ้อนมากๆได้ เนื่องจากพิมพ์ทีละเลเยอร์ ทับไปเรื่อยๆ
  • ไม่ต้องมีการผลิตขั้นต่ำ สามารถผลิตชิ้นงานเดียวในโลกได้เลย สินค้าในอนาคตจะเป็นสินค้า Personalize มากขึ้นเรื่อยๆ 
  • เป็นเครื่องจักรในการผลิต จะแทนทีเครื่องจักรอื่นๆมากขึ้นในอนาคต เนื่องจากไม่ต้องผลิตขึ้นต่ำ สามารถ Customized ได้สูง AM จะอยู่ในโรงงานผลิตทุกๆที ไม่จำเป็นต้องเป็นโรงงานผลิตใหญ่ๆอีกต่อไป
  • สามารถพัฒนาต่อไปได้อีกมาก วัสดุหลากหลาย และท้ายที่สุด สามารถพิมพ์อวัยวะได้

ข้อเสียของ Additive Manufacturing 

  • ปัจจุบันยังข้อจำกัดในเวลาการพิมพ์อยุ่ คือ ใช้เวลานานในการพิมพ์ โดยจุดด้อยตรงนี้มีการพัฒนาอยู่ หรือ อาจแก้โดยการมีเครื่องไว้หลายๆเครื่องแทน

เครื่อง AM มีระบบอะไรกันบ้าง

เครื่องพิมพ์สามมิติแต่ละระบบทำงานอย่างไร

เครื่องพิมพ์สามมิติไม่ว่าจะเป็นระบบใดก็ตามจะสร้างวัตถุขึ้นมาจากไฟล์สามมิติทีละชั้น ๆ เพียงแต่ระบบหนึ่ง ๆ จะมีวิธีการเฉพาะตัว เพื่อไม่ให้เกิดความสับสน เราทำ Infographic ของเครื่องพิมพ์ทุกระบบมาเปรียบเทียบให้เข้าใจได้ง่าย โดยจัดเป็นกลุ่ม ระบบ ชื่อระบบ วัสดุที่ใช้ และยี่ห้อที่มีจำหน่ายในท้องตลาด
additive-manufacturing-infographic--x-large

คลิ๊กที่รูปเพื่อขยาย

กับคำถามที่ว่าเทคโนโลยีแต่ละแบบทำงานอย่างไร และผลงานที่ได้ออกมาหน้าตาเป็นอย่างไร ระบบการพิมพ์แต่ละแบบมีข้อดี-ข้อด้อยอย่างไร?
ในบทต่อไปนี้จะแสดงให้เห็นว่าระบบต่างๆ ทำงานอย่างไรโดยละเอียด

Fused Filament Fabrication (FFF)

เป็นระบบที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับเครื่องพิมพ์ตั้งโต๊ะ ทำงานได้รวดเร็ว และต้นทุนถูกที่สุด

FFF เป็นการพิมพ์ที่เริ่มต้นจากวัสดุที่ทำมาเป็นเส้นยาว ๆ ซึ่งเรียกว่า Filament มันจะถูกดึงมาจากม้วนป้อนเข้าสู่ส่วนที่ทำความร้อนเพื่อทำให้วัสดุละลาย เมื่อมันละลายแล้วก็จะถูกฉีดออกมาจากหัวพิมพ์ซึ่งจะลากไปตามแบบที่กำหนดจากโปรแกรม ในขณะที่วัสดุถูกฉีดออกมาเป็นชั้นๆ มันก็จะเย็นลง และแข็งตัวเพื่อรองรับวัสดุที่จะซ้อนในชั้นต่อๆ ไปจนกระทั่งเสร็จสิ้นทั้งชิ้นงาน
fdm-technologyนอกจากจะเป็นระบบที่ต้นทุนถูกที่สุดแล้ว ยังมีวัสดุ และสีให้เลือกมากมาย ทั้งวัสดุ ABS, PLA, Nylon หรือวัสดุแปลกๆ เช่นเส้นที่ผสมคาร์บอน บรอนซ์ หรือไม้
FDM เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับงานที่ต้องการทำต้นแบบด้วยความรวดเร็ว และราคาถูก สามารถนำไปใช้ได้กับงานต่างๆ ได้อย่างกว้างขวาง การพิมพ์ในปัจจุบันมีความก้าวหน้ามาก สามารถพิมพ์ในส่วนที่เป็นกลไก และอิเลคทรอนิคส์ได้ด้วย เช่น โดรน แต่การออกแบบบางลักษณะ และข้อจำกัดของวัสดุ ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ระบบ FDM กับงานที่มีความละเอียด และซับซ้อนสูง

raspberrypi-case

กล่องใส่ Raspberry Pi B+ ออกแบบโดย walter

housingต้นแบบฝาครอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

drone Mini FPV Tricopter ออกแบบโดย EMaglio. Printed by Ken’s Hub

house-modelแบบจำลองบ้านพิมพ์ด้วยวัสดุ PLA และ เส้นพลาสติกผสมไม้

bronze-bustsรูปปั้นครึ่งตัวพิมพ์ด้วยเส้นพลาสติกผสมบรอนซ์ ทางขวาเป็นตัวที่ขัดแล้ว

Stereolithography and Digital Light Processing (SLA & DLP)

ระบบเรซิ่นเหลวที่ทำให้แข็งตัวโดยแสง ส่วนมากจะใช้ในงานที่มีรายละเอียดมากๆ งานปั้น และงานเครื่องประดับ

ทั้งระบบ Stereolithography (SLA) และ Digital Light Processing (DLP) สร้างชิ้นงานสามมิติขึ้นจากเรซิ่นเหลว (photopolymer) ใช้แสงที่ส่องเป็นรูปร่างชิ้นงานทำให้มันแข็งตัวเป็นชั้นๆ
ในการขึ้นรูปชิ้นงาน แท่นพิมพ์จะจุ่มลงไปในถาดโปร่งแสงที่มีน้ำเรซิ่นอยู่ เมื่อแท่นพิมพ์จุ่มลงไปถึงก้นถาดเครื่องกำเนิดแสง จะฉายภาพชิ้นงานทีละชั้นทะลุผ่านถาดมาทำให้เรซิ่นแข็งตัว เมื่อเรซิ่นแข็งตัวแล้วแท่นพิมพ์จะขยับสูงขึ้นไปเท่ากับความสูงของชั้นถัดไป น้ำเรซิ่นใหม่ก็จะไหลเข้ามาแทนที่ แล้วเครื่องกำเนิดแสงก็จะฉายภาพของชั้นถัดไป เป็นแบบนี้ทีละชั้นไปเรื่อยๆ จะกระทั่งเสร็จงาน ปัจจุบันเครื่องพิมพ์ระบบนี้มีอยู่สองลักษณะ แตกต่างกันด้วยแหล่งกำเนิดแสงซึ่ง SLA จะใช้แสงเลเซอร์ ในขณะที่เครื่องระบบ DLP จะใช้แสงจากเครื่อง projector

sla-technology
แผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLA

เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติประเภทนี้มีอยู่ในเครื่องตั้งโต๊ะด้วย วัสดุที่ใช้ได้ขณะนี้จำกัดอยู่ที่เรซิ่นเท่านั้น แต่ก็กำลังจะมีวัสดุหลากหลายอย่างที่มีการผลิตออกมาเพื่อเพิ่มความแข็งแรง และความยืดหยุ่นของชิ้นงาน

เครื่องพิมพ์สามมิติทั้ง SLA และ DLP เป็นระบบมีความละเอียดสูง ได้ผิวงานที่เนียนเรียบ มักใช้กับงานที่มีรายละเอียดมากๆ เช่นงานประติมากรรม เครื่องประดับ งานต้นแบบ โดยปรกติเครื่องพิมพ์ชนิดนี้มีพื้นที่พิมพ์ขนาดเล็ก จึงไม่สามารถพิมพ์งานขนาดใหญ่ได้

part-prototypeการประกอบงานต้นแบบ ใช้เรซิ่นความแข็งแรงสูง (สีน้ำเงิน) กับเรซิ่นปกติ โดยใช้เครื่องของ Formlabs

propeller-prototype ใบพัดเทอโบชาร์จเจอร์ ใช้เรซิ่นความแข็งแรงสูง

planetary-gears ชุดเกียร์ ประกอบกับส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ออกแบบโดย aubenc. พิมพ์โดย Diederik’s Hub

ninja-turtleรูปปั้นพิมพ์ที่ความละเอียด 25 ไมครอน ให้รายละเอียด และความเรียบเนียนของพื้นผิวสูง ออกแบบโดย Robin Brockötter

jewelryเครื่องประดับพิมพ์จากเรซิ่นชนิดหล่อตรง และแหวนที่หล่อสำเร็จแล้ว ออกแบบและพิมพ์โดย Formlabs

ระบบ Selective Laser Sintering (SLS)

การขึ้นรูปพลาสติกโดยใช้เลเซอร์ความเข้มสูง เหมาะสำหรับต้นแบบที่นำไปใช้งานได้ และชิ้นส่วนที่มีความสลับซับซ้อน

Selective Laser Sintering (SLS) เป็นการใช้แสงเลเซอร์ไปทำละลายและขึ้นรูปชิ้นงานจากผงวัสดุที่ใส่เข้าไป

เครื่องพิมพ์ระบบนี้จะมีแท่นพิมพ์อยู่สองส่วน เมื่อเริ่มพิมพ์เครื่องจะยิงแสงเลเซอร์ลงไปที่ผงวัสดุ เป็นรูปร่างตามแบบที่กำหนด เมื่อวัสดุละลาย หลอมเป็นเนื้อเดียวกันแล้ว แท่นพิมพ์ส่วนที่สร้างชิ้นงานจะเลื่อนลง ในขณะที่แท่นพิมพ์ส่วนที่บรรจุผงวัสดุจะเลื่อนขึ้น ลูกกลิ้งก็จะกลิ้งเอาผงวัสดุมาทับบนส่วนที่พิมพ์ไปแล้ว แสงเลเซอร์ก็จะยิงแสงเป็นรูปร่างของชั้นต่อไป จนกว่างานจะเสร็จ

sls-technologyแผนภาพแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์สามมิติระบบ SLS

เครื่องพิมพ์ระบบนี้มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเครื่องระดับตั้งโต๊ะก็มีให้เห็นแล้ว และกำลังถูกผลักดันให้เป็นระบบหลักของการพิมพ์สามมิติ วัสดุที่ใช้ได้มีหลากหลายเช่น polyamides (หรือ nylon), polystyrenes และ thermoplastic elastomers
ระบบ SLS ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการทำต้นแบบที่ใช้การได้จริง รวมถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเลยทีเดียว ข้อได้เปรียบประการสำคัญของระบบนี้คือเราสามารถออกแบบได้อย่างอิสระ เนื่องจากผงวัสดุที่ไม่ได้ถูกหลอมจะทำหน้าที่เป็น support ให้กับเนื้องาน ดังนั้นงานที่มีความสลับซับซ้อน มีส่วนยื่น หรือ overhang ก็ไม่มีความจำเป็นต้องสร้าง support เพิ่มเติม เนื่องจากระบบนี้ต้องการเวลาในการระบายความร้อนค่อนข้างนาน จึงทำให้ต้องใช้เวลารวมทั้งกระบวนการนานกว่า

bracketข้อต่อหลักของเครื่องยนต์เจ็ท สามารถลดเนื้อวัสดุลงได้ 78% ออกแบบโดย GE

goproอุปกรณ์เสริมของ GoPro ออกแบบโดย Alan Nguyen

jet-engineแบบจำลองแสดงภาพตัดภายในเครื่องยนต์เจ็ทขอบริษัท GE สามารถเคลื่อนไหวได้ด้วย

beagleboardกล่องใส่คอมพิวเตอร์จิ๋ว BeagleBone พร้อมกับ breadboard ขนาดครึ่งเดียว เพื่อทำเป็นห้องทดลองแบบพกพา

t-rexหุ่นจำลองโครงกระดูกของ Tyrannosaurus rex

Material Jetting (PolyJet and MultiJet Modeling)

ระบบที่มีความแม่นยำ และเสมือนจริงมากที่สุด มีความละเอียด และความเรียบเนียนของพื้นผิวที่ดี
Material Jetting (หรือที่บริษัท Stratasys เรียกว่า PolyJet และ 3D Systems เรียกว่า MultiJet Modeling) เป็นระบบที่คล้ายกับเครื่องพิมพ์ inkjet แต่แทนที่มันจะพ่นหมึกพิมพ์ลงบนกระดาษ มันจะพ่นโพลีเมอร์เหลวลงบนแท่นพิมพ์ จากนั้นแสง UV จะทำให้มันแข็งตัวในทันที
กระบวนการสร้างชิ้นงานจะเริ่มจากการที่เครื่องพิมพ์พ่นของเหลวลงบนแท่นพิมพ์ตามด้วยแสง UV เพื่อให้ของเหลวแข็งตัว จากนั้นชั้นบางๆ ของโพลีเมอร์ก็จะถูกทับซ้อนกันขึ้นไปเรื่อยๆ จนเสร็จ ในส่วนที่เป็น overhang ซึ่งต้องการ support เครื่องจะพ่นวัสดุที่เหมือนเจลเพื่อสร้าง support ชั่วคราว และสามารถเอาออกได้โดยง่ายหลังจากพิมพ์เสร็จ

polyjet-technology
ผังการทำงานของระบบ Material Jetting

ระบบนี้มักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม วัสดุพิมพ์จะประกอบด้วยโพลีเมอร์ไวแสงแบบเหลว มีให้เลือกหลายชนิดตามความต้องการ เช่นความแข็งแรง ความใส ความยืดหยุ่น ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือสามารถฉีดวัสดุได้หลากหลายชนิดพร้อมกัน เพื่อให้ได้ลักษณะและสีตามความต้องการ
Material Jetting มีข้อได้เปรียบมากมายในการทำงานต้นแบบ มันช่วยให้ผู้ใช้งานสร้างสรรค์งานที่เหมือนจริง และสามารถใช้งานได้ด้วย และยังมีความละเอียด เที่ยงตรง แม่นยำ เป็นระบบการพิมพ์สามมิติที่ให้ความเที่ยงตรงที่สุดในปัจจุบัน มันพิมพ์ได้ถึง 16 ไมครอน ซึ่งบางกว่าเส้นผมของคนเรา

toothbrushต้นแบบแปรงสีฟัน ที่มีขนแปรงเป็นวัสดุอ่อนนิ่ม ด้ามแปรงแข็ง เหมือนการฉีดพลาสติกแบบ Overmold

injection-moldสร้างแม่พิมพ์โดยใช้วัสดุคล้าย ABS ทำได้รวดเร็ว เที่ยงตรงสูง และประหยัด ใช้เป็นแม่พิมพ์ในการฉีดพลาสติกจำนวนไม่มาก ประมาณ 10-100 ชิ้น

medical-visualizationแบบจำลองตับ ที่ใส มองเห็นภายในเพื่อการศึกษาของมหาวิทยาลัยโกเบ ใช้พลาสติกใสในการพิมพ์

turboท่อแยกหลายทางในเครื่องเทอร์โบ เพื่อทดสอบการติดตั้ง
iphone-caseกรอบใส่โทรศัพท์มือถือ ได้แรงบันดาลใจจากคลื่นน้ำทะเล พิมพ์ด้วยวัสดุเสมือน Polypropylene

Binder Jetting

เครื่องพิมพ์สีธรรมชาติจากหินทราย ใช้กันอย่างกว้างขวางงานประติมากรรมรูปเหมือน และหุ่นจำลอง

เครื่องในระบบ binder jetting จะเหมือนกับระบบ SLS ในแง่ของการพิมพ์โดยใช้ผงวัสดุแล้วหลอมเข้าด้วยกัน เพียงแต่แทนที่จะใช้แสงเลเซอร์เพื่อหลอมผงวัสดุเข้าด้วยกัน มันจะใช้สารเหลวเพื่อเชื่อมให้ผงวัสดุติดกัน
กระบวนการพิมพ์จะเริ่มจากหัวพิมพ์ฉีดสารเหลวไปบนแท่นพิมพ์เพื่อเชื่อมผงวัสดุเข้าด้วยกัน เมื่อชั้นแรกเสร็จเรียบร้อย แท่นพิมพ์จะลดระดับลงเล็กน้อย และผงวัสดุชั้นต่อไปจะถูกเกลี่ยลงไปเป็นชั้นบางๆ แล้ววงจรการพิมพ์ก็จะดำเนินไปเรื่อยๆ จนกระทั่งเสร็จสิ้น ได้ชิ้นงานออกมา
หลังจากที่นำชิ้นงานออกจากแท่นพิมพ์ มันจะต้องถูกนำไปล้างเอาผงวัสดุส่วนเกินออกไป และเคลือบด้วยกาวอีกทีหนึ่งเพื่อให้มันมีความแข็งแรง และป้องกันสีซีดจาง

binder-jetting-technology แผนผังแสดงการทำงานของเครื่องพิมพ์ระบบ Binder Jetting

ระบบ Binder Jetting ถูกใช้ในวงการอุตสาหกรรม วัสดุที่ใช้ปกติจะเป็นหินทราย ให้สีเหมือนธรรมชาติ ในราคาที่เอื้อมถึง เมื่อเทียบกับระบบ SLS เนื่องจากว่าระบบนี้ใช้พลังงานน้อยกว่า แต่งานที่ได้ก็มีความแข็งแรงน้อยกว่า
จากการที่มันพิมพ์งานได้สีตามจริงทำให้มันเป็นที่นิยมในงานแบบจำลองทางสถาปัตยกรรม และรูปปั้นเหมือนจริง ข้อดีข้อหนึ่งที่เหมือนกับระบบ SLS คือผงวัสดุที่ไม่ได้เป็นเนื้องานจะทำหน้าที่เป็น Support ไปในตัว ทำให้งานยากๆ มีส่วนยื่นเยอะๆ ทำได้ง่าย ไม่ต้องสร้าง support เพิ่มเติม

3dl-maisonแบบจำลองบ้าน

stadium-modelแบบจำลองสนามกีฬา AEK ในกรุงเอเธนส์

kitchen-modelแบบจำลองครัว

dinosaurรูปปั้น Tyrannosaurus rex

spraying-device
แบบจำลองเครื่องพ่น

การพิมพ์โลหะ (Selective Laser Melting and Electron Beam Melting)

การพิมพ์ในระบบอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง เพื่อผลิตงานที่ใช้งานได้จริง และสามารถใช้โลหะ และอัลลอยได้หลายชนิด

Selective Laser Melting and Electron Beam Melting (SLM and EBM) เป็นระบบที่ใช้กันเป็นปรกติสำหรับการพิมพ์โลหะ ลักษณะของมันจะเหมือนกับระบบ SLS ตรงที่ใช้ผงวัสดุเป็นวัตถุดิบในการขึ้นรูป แล้วหลอมวัสดุเหล่านั้นให้เป็นรูปร่างตามต้องการด้วยความร้อน แต่ด้วยวัสดุที่เป็นโลหะ ระบบนี้ต้องใช้พลังงานสูงมากในการหลอมโลหะ แสงเลเซอร์กำลังสูง (ในระบบ SLM) และแสงอิเล็กตรอน (ในระบบ EBM) จึงถูกนำมาใช้
ในการพิมพ์ด้วยระบบนี้ เครื่องพิมพ์จะเกลี่ยผงโลหะให้เป็นชั้นบางๆ บนแท่นพิมพ์ แล้วผงโลหะจะถูกหลอมละลายด้วยแสงเลเซอร์ (SLM) หรือลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) จากนั้นแท่นพิมพ์ก็จะเลื่อนลงแล้วเครื่องก็จะเกลี่ยผงโลหะทับขึ้นไปเพื่อพิมพ์ชั้นต่อไป ทำซ้ำๆ ไปจนชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์ ทั้งระบบ SLM และ EBM ต้องการ support เพื่อยึดตัวชิ้นงาน และรองรับส่วนยื่นให้ติดกับแท่นพิมพ์ และเพื่อระบายความร้อนจากตัวงานด้วย นอกจากนี้เวลาพิมพ์ ระบบ SLM จะต้องพิมพ์ในพื้นที่ที่มีออกซิเจนต่ำ และระบบ EBM ต้องพิมพ์ในสุญญากาศ เพื่อลดแรงเค้นจากอุณหภูมิ และลดการบิดงอด้วย
dmls-technology ebm-technology
ผังแสดงการพิมพ์ระบบ SLM                                                                                                                       ผังแสดงการพิมพ์ระบบ EBM
ระบบ SLM และ EBM ถูกใช้กันมากในโรงงานอุตสาหกรรม วัสดุที่ใช้ได้เป็นโลหะหลากหลายชนิด เช่นเหล็ก ไทเทเนียม อลูมิเนียม โคบอลต์-โครม และนิเกิล
การพิมพ์โลหะถือเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการพิมพ์สามมิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงการการบินอวกาศ อากาศยาน รถยนต์ และระบบดูแลสุขภาพ ครอบคลุมตั้งแต่สินค้าไฮเทค แต่ปริมาณน้อย จากงานต้นแบบไปถึงการพิมพ์เพื่อใช้งานจริง การพิมพ์ชิ้นส่วนโลหะทำให้การออกแบบชิ้นส่วนได้เป็นชิ้นเดียว ไม่จำเป็นต้องมีส่วนย่อยๆ มาประกอบกัน สามารถลดขนาดของชิ้นงาน และลดเนื้อวัตถุดิบได้ ระบบการพิมพ์นี้ได้พัฒนามาจนถึงจุดที่ผลงานสามารถเทียบได้กับสิ่งที่ผลิตจากเครื่องจักรโดยทั่วไปได้แล้ว ทั้งในแง่ของเนื้อวัสดุ และคุณสมบัติทางกายภาพ จนถึงระดับจุลภาคเลยทีเดียว

ge-3d-printed-fuel-nozzleชิ้นส่วนเครื่องยนต์ LEAP ของ GE จำนวน 19 ชิ้น ในส่วนของหัวฉีดน้ำมัน สามารถทำให้เครื่องบินรูปร่างเพรียวลมแบบเครื่องบินรุ่น Boeing 737MAX และ Airbus A320neo ทะยานไปได้

dental-copingครอบฟัน และสะพานฟันของคนไข้ พิมพ์ด้วยวัสดุผสม cobalt-chrome

airbusข้อต่อน้ำหนักเบาใช้ในเครื่องบิน Airbus A380

koenigsegg-turboเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จน้ำหนักเบามาก ผลิตโดยบริษัทรถยนต์ในสวีเดน Koenigsegg

globeโล่รางวัลพิมพ์จากโลหะ stainless steel

ติดตามตอนต่อไปในเรื่องของวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์

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

ลูกค้า: บริษัท ซีเคซี จิวเวลรี่ จำกัด

ลูกค้า: บริษัท ซีเคซี จิวเวลรี่ จำกัด

ขอขอบคุณ บริษัท ซีเคซี จิวเวลรี่ จำกัด
ที่อุดหนุนเครื่องพิมพ์สามมิติ Form3 ครบชุดไปใช้ในการผลิตสินค้าให้มีคุณภาพดียิ่งขึ้น

3D Printer: Form3Form CureForm Wash

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