หลังจากเกริ่นนำไปแล้วใน เครื่องพิมพ์ 3มิติคืออะไร? และ FDM 3D Printer คืออะไร? คราวนี้เรามาต่อด้วยเครื่องพิมพ์แบบ SLA หรือ DLP กันต่อครับ
เครื่องพิมพ์แบบ SLA หรือ DLP (บางครั้งอาจจะเรียกว่า RP อยู่คือ Rapid Prototype) นั้นมีหลักการทำงานเช่นเดียวกันคือการฉายแสงไปยังเรซิ่นที่ไวต่อแสง และแข็งตัวเมื่อโดยแสงที่ย่านความถึ่เฉพาะตัว ขึ้นรูปจากน้ำเรซิ่น(Photopolymer Resin) เป็นวัตถุแข็งตัว
หลักการทำงาน
เครื่องพิมพ์ระบบ DLP/SLA นั้นคือการ “ปั่นน้ำให้เป็นตัว” โดยส่วนประกอบหลักของเครื่องคือ ถาดใส่น้ำเรซิ่น, ฐานพิมพ์ที่เคลื่อนที่ขึ้น-ลง และ แหล่งกำเนิดแสง น้ำเรซิ่นที่ว่านั้นคือ Photo-sensitive Resin เมื่อเรซิ่นชนิดนี้ถูกแสงที่ความถี่ช่วงประมาณ 360-420nm (แล้วแต่ชนิดของ Resin จะแข็งตัวที่ความถี่จำเพาะหนึ่ง) เรซิ่นจะแข็งตัวเป็นก้อนพลาสติก ดังนั้นหากฉายแสงทีละชั้นไปเรื่อยๆหลายร้อย-หลายพันชั้นก็จะขึ้นรูปออกมาเป็นชิ้นงาน ซึ่งที่แหล่งกำเนิดฉายในแต่ละชั้นคือ ภาพ Cross Section หรือ ภาพตัดขวาง ณ ตำแหน่งนั้นๆของวัตถุที่ต้องการพิมพ์นั้นเอง
เนื่องจากใช้แหล่งกำเนิดแสง เครื่องจึงสามารถสร้างงานได้ละเอียดมาก (ขึ้นอยู่ตัวแหล่งกำเนิดแสง เช่น ความละเอียดของแสง laser หรือ ความละเอียดของโปรเจคเตอร์) แต่เครื่องก็ยังมีข้อจำกัดอยู่เช่นกัน ระบบนี้ยังสามารถทำงานในขนาดที่จำกัด โดยขนาดที่สามารถสร้างได้นั้นค่อนข้างเล็ก ถึงเล็กมาก หลังจากทำการสร้างชิ้นงาน อาจจะต้องมีฉายแสงด้วยหลอด UV อีกครั้งเพื่อให้ชิ้นวัถตุแข็งตัวคงที่
ประเภทของ DLP/SLA 3D Printer
ความแตกต่างของทั้งสองระบบ นั้นอยู่ที่แห่งกำเนิดแสง DLP แหล่งกำเนิดแสงคือ Projector ส่วน SLA แหล่งกำเนิดแสงคือ เลเซอร์
1. DLP Printer
หรือ ย่อมาจาก Direct Light Process บางสำนักได้ชื่อนี้มาจาก ต้องใช้โปรเจคเตอร์ DLP หลักการทำงานของเครื่องคือ “ฉายแสงเป็นภาพ” ดังนั้นจึงขึ้นรูปในแต่ละชั้นโดยการฉายแสง เพียงครั้งเดียว โดยปกติเครื่องแบบ DLP จะมีขนาดใหญ่กว่าเครื่องแบบ SLA เนื่องจากต้องมีพื้นที่ไว้วางเครื่อง Projector โดยหลักการแล้วเครื่องแบบ DLP นั้นพิมพ์ได้เร็วกว่าระบบ SLA เนื่องจากแสงที่ชั้นเลย ไม่ใช่วาดขึ้นมาเป็นรูปเหมือน SLA ยี่ห้อเครื่องที่มีในท้องตลาด คือ B9Creator, Kudos3D and mUVe3D
2. SLA Printer
หรือ Stereolithography เป็นระบบที่มีมาเป็นสิบปีแล้ว แหล่งกำเนิดแสงคือ Laser หลักการทำงานของเครื่องคือ “วาดเส้น” โดยเครื่องจะมีกระจกที่เคลื่อนที่ได้ควบคุมตำแหน่งของแสงเลเซอร์ในยิงไปยังจุดต่างๆของถาดใส Resin เครื่องแบบนี้มักมีขนาดเล็กกว่า แบบ DLP
Material
1. เรซิ่นธรรมดา เป็นน้ำเรซิ่น เมื่อแข็งตัวมีลักษณะคล้าย ABS มีทั้งแบบธรรมดา และ แบบแข็งแรงพิเศษ
2. เรซิ่นสำหรับหล่อ (Direct Cast Resin) เมื่อแข็งตัวมีลักษณะคล้าย Wax หรือขึ้ผึ้ง สามารถใช้ความร้อนละลายออกได้ จึงเหมาะกับการผลิต Jewelry
3. เรซิ่นอื่นๆ เช่น เรซิ่นที่ยืดหยุ่นได้
การนำไปใช้งาน
1. งาน Jewelry เนื่องจากเครื่องสามารถสร้างงานได้ค่อนข้างละเอียด และทำงานชิ้นเล็กๆได้ DLP / SLA จึงเป็นที่นิยมอย่างมากในวงการ Jewelry
2. งาน พระเครื่อง ลักษณะงานพระเครื่อง คล้ายกับการทำงาน Jewelry ต้องการความละเอียดสูง ซึ่งเครื่อง 3D Printer สามารถทำงานชนิดนี้ได้ดี
3. งานแบบจำลองขนาดเล็ก
4. งาน Figure หุ่นโมเดลจำลอง
ข้อดี
1. งานที่สร้างออกมามีความละเอียดสูง เก็บรายละเอียดได้ดี โดยปรกติระบบ DLP นั้นสามารถทำชิ้นงานได้ละเอียดถึงระดับ
2. มีวัสดุให้เลือกหลายชิ้น
3. ความเร็วในการพิมพ์สูงกว่าระบบ FDM (ที่โมเดลเดียวกันและความละเอียดเดียวกัน)
ข้อเสีย
1. ใช้งานยุ่งกว่าระบบ FDM เนื่องจากเป็นของเหลว
2. มีความจำกัดทางด้านขนาด ขนาดพิมพ์ชิ้นงานทำได้เพียงชิ้นเล็กๆเท่านั้น
3. ค่าใช้จ่ายสูงกว่า ตกกรัมละ 6-10 บาท ขึ้นอยู่กับชนิดของ Resin
สรุป
เครื่องพิมพ์สามมิติระบบเรซิ่น มีคุณสมบัติเด่นที่สุดคือสามารถเก็บรายละเอียดได้มาก (มากที่สุดเมื่อเปรียบกับเครื่องพิมพ์ทุกชนิดในตลาด) อย่างไรก็ตามยังติดยอยู่ที่ระบบนี้พิมพ์ได้งานชิ้นเล็กๆ และการใช้งานยุ่งยากกว่าระบบ FDM อีกทั้งต้นทุนสูงกว่า