ความสำคัญของฟิล์มในเครื่อง Resin 3D Printer
- หลักการทำงานของเครื่อง Resin 3D Printer ที่ใช้เทคโนโลยี LCD คือการฉายแสงยูวีตามภาพ เพื่อให้เรซินเกิดปฏิกริยาทางเคมีเปลี่ยนสภาพเป็นของแข็งทีละชั้น
- การเคลื่อนที่ของฐานพิมพ์ส่วนใหญ่เป็น ระบบ Top-Down ต้องอาศัยการดึงเรซินแข็ง (Cured Resin) ให้หลุดจากตัวฟิล์มหรือวัสดุที่แสงส่องผ่านได้บริเวณด้านล่างสุดทุกชั้นของการพิมพ์ ดังนั้นจึงมีหลายตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับความสำเร็จ หรือปัญหาที่เกิดขึ้น ซึ่งฟิล์มทีติดอยู่บริเวณด้านใต้ของถาดเรซิน (Resin Tank หรือ VAT) เป็นอีกปัจจัยที่มีผลมากอีกปัจจัยหนึ่ง
ฟิล์มที่เหมาะสมควรมีสมบัติเป็นอย่างไร ?
- แสงส่องผ่านได้ดีมาก หลายๆยี่ห้อมักมีการการันตีว่าแสงส่องผ่านได้ในระดับ 90% ขึ้นไป ทั้งนี้เมื่อใช้ไปนานๆก็จะมีความขุ่นทำให้ความสามารถในการส่องผ่านลดลงไปตามอายุการใช้งาน
- มีคุณสมบัติป้องกันชิ้นงานติดตัวฟิล์มได้ดี เพื่อให้ลอกงานแต่ละชั้นได้ง่าย
- มีความยืดหยุ่น ทนต่อแรงดึงต่อเนื่องจำนวนหลายครั้งโดยไม่เสียรูป เนื่องจากต้องรับแรงดึงตลอดระยะเวลาการพิมพ์
- ทนต่ออุณหภูมิที่สูง โดยปกติเมื่อเรซินเปลี่ยนสภาพจากของเหลวเป็นของแข็ง จะคายพลังงานความร้อนออกมาสูงมาก ซึ่งฟิล์มบางประเภทจะไม่สามารถทนได้ (สามารถทดสอบได้โดย นำเรซินเหลวไปตากแดด จะเห็นควันขึ้นเลยทีเดียว)
- ราคาไม่สูงจนเกินไป ด้วยการใช้งานส่วนใหญ่มักใช้กับเครื่อง LCD ที่เริ่มต้นหลักพัน จนไปถึงหลักหมื่น ซึ่งเป็นกลุ่มที่ไม่ได้มีงบประมาณซ่อมบำรุงและเปลี่ยนชิ้นส่วนมากเหมือนระดับเครื่องการผลิตในอุตสาหกรรม
ACF Film คืออะไร ทำไมมีคนสนใจในปัจจุบัน
- ประวัติของ ACF Film หรือ Anisotropic conductive film นั้นต้องย้อนไปถึงช่วงปี 1980 เป็นการพัฒนาร่วมกันของบริษัท Hitachi Chemicals และ Dexerials ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตจอ LCD ซึ่งบางการใช้งานก็มีผลิตเป็นลักษณะกาวประสานที่เรียกว่า ACP (Anisotropic Conductive Paste) ซึ่งทั้ง 2 รูปแบบถูกเรียกรวมว่า ACAs (Anisotropic Conductive Adhesives) ทุกวันนี้ก็ยังมีการใช้งานตามปกติในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในกลุ่มหน้าจอต่างๆในปัจจุบัน
- สำหรับ ACF Film ยังไม่มีใครอ้างถึงว่านำมาใช้กับเครื่อง 3D Printer เป็นเจ้าแรก แต่ผู้เขียนเคยเห็นเมื่อ 2 ปีก่อนในแบรนด์ EPAX ซึ่งสมัยนั้นทางต้นทางก็ไม่ได้ระบุว่าเป็นวัสดุชนิดอะไร แต่มีความหนาและอ่อนนุ่มคล้าย ACF ในปัจจุบัน ยิ่งช่วงนั้นหลายแบรนด์นำเสนอในรูปแบบ nFEP หรือ Non FEP โดยที่ไม่ได้บอกอะไรด้วย ว่าวัสดุจริงๆคือวัสดุอะไร ดังนั้นก็เลยยังเป็นข้อมูลไม่เป็นทางการว่าคืออะไรกันแน่ในยุคนั้น
- การเข้ามาที่แพร่หลายมากขึ้นของ ACF เกิดจาก Supplier ของจีนที่ชื่อ Aorita3D นำเสนอให้เหล่าผู้ผลิตเครื่อง 3D Printer ทั้งหลาย รวมถึงขายตรงสู่ user ทั่วไป จึงได้รับความนิยมมากขึ้น โดยคนใช้งานจะพบความแตกต่างการลอกงานได้ชัดเจนโดย เสียงในการลอกงานใหญ่ๆ เต็มพื้นที่พิมพ์เงียบลงมาก งานเล็กๆแทบจะไม่ได้ยินเสียงเลย อัตราสำเร็จก็เพิ่มสูงขึ้น งานดึงไม่ขึ้น งานหลุดก็ต่ำลง
- ส่วนข้อเสียของ ACF ในขณะที่เขียนบทความ น่าจะเป็นเรื่องที่หลายช่องที่รีวิวเครื่อง LCD 3D Printer 12K พบปัญหา Artifact เส้นตามผิว ปัญหางานไม่คมชัด ลามไปถึงการปริ้นวัสดุวิศวกรรมไม่ติด (คลิก) โดยในบทความนี้จะทดสอบเปรียบเทียบให้เห็นข้อดี-ข้อเสีย ในแต่ละประเด็นให้ชัดๆ ว่า ผู้ใช้ ควรจะเลือกฟิล์มชนิดใดดี
- ผลทดสอบจาก Ameralabs แสดงถึงแรงดึงของ ACF Film สีเทา อยู่ในกลุ่มต่ำสุด
- FEP 50 ไมครอน อาจเป็นอีกตัวเลือกที่ดี แต่จะพบปัญหาความทนทานและรั่วซึมตามได้ง่าย อีกทั้งในไทยราคาสูงมาก
- ด้านราคาของตัวฟิล์มสำหรับแบรนด์ Phrozen เอง ก็ไม่ได้ต่างกันมาก แต่ด้วยความที่ แพ็คเกจของ ACF 1 เซ็ท มีถึง 3 แผ่น ทำให้ดูราคาสูงกว่าพอสมควร
รายละเอียดการทดสอบ
- เครื่องที่ใช้เป็น Mini 8K S รุ่นใหม่ล่าสุดที่น่าจะเป็นตัวแทนของความละเอียดได้ดี
- วัสดุที่ใช้ Phrozen Aqua Red Clay 8K 50 ไมครอน เป็นตัวแทนกลุ่มเรซินทั่วไป
- วัสดุที่ใช้ Bluecast X-One 30 ไมครอนตัวแทนงานกลุ่มจิวเวลรี
- วัสดุที่ใช้ Oynx Rigid Pro 410 50 ไมครอน กลุ่มวิศวกรรม
- Speed Resin สำหรับทดสอบกับ Mega 8K งานใหญ่ๆ คาดว่าตัวนี้น่าจะเห็นผลไม่มาก เพราะปกติก็ดึงเร็วและไม่สูงมากอยู่แล้ว
การหาค่าเวลาในการฉายแสงของ ACF Film
- เพื่อให้ตัวแปรทั้งหมดเหมือนกันในตอนแรก จะควบคุมเวลาฉายแสงให้เท่ากันทั้ง nFEP และ ACF Film แต่ทั้งนี้ จากผลทดสอบที่ออกมา ACF ที่มีความขุ่นทำให้แสงมีความเข้มลดลง ทำให้เวลาในการฉายแสง (Explosure Time) นานยิ่งขึ้น
- ดังนั้นจึงทดสอบหาเวลาที่เหมาะสมกับเรซินแต่ละชนิดใหม่ โดยไม่อิงจาก nFEP
- ผลทดสอบจาก Ameralabs ก็ห้ผลเช่นเดียวกัน โดยแสงส่องผ่านได้น้อยกว่า 2% โดยประมาณ
ACF Film ต้องเพิ่มเวลาฉายแสง สำหรับเรซิน Aqua 8K จะต้องเพิ่มราวๆ 20-30% บางชนิดก็ไม่จำเป็น
- ชิ้นงานตัวอย่างที่นำมาทดสอบ ก็เหมือนๆการรีวิวเครื่องที่ผ่านมา เพื่อให้ตรวจสอบและแยกแยะความแตกต่างได้ดีที่สุด
- สำหรับ Phrozen RP Tester ใครสนใจไปโหลดเองได้ที่ Phrozen
ผลการทดสอบ ACF Film vs nFEP Film
Mini 8K S
- ในกรณีของ Mini 8K S พบว่า ACF Film ต้องใช้เวลาฉายแสงมากกว่าตัว nFEP
- เวลาที่คำนวนจาก Chitubox เมื่อใช้ nFEP และ ACF Film จะต่างกับการปริ้นจริงทั้งคู่ โดย ACF จะคลาดเคลื่อนมากกว่า จากความเป็นจริงที่ตัวเครื่องไม่สามารถเคลื่อนที่ ขึ้น – ลง ได้เร็วตามที่ตั้งไว้ (มีความหน่วง อัตราเร่งต่ำ) หรือบางแหล่งข้อมูลก็แจ้งว่ามอเตอร์ที่ใช้ไม่สามารถหมุนได้เร็วตามความเร่งที่ต้องการ
- ความเร็วในการขึ้นลงของ ACF ตั้งไว้ 300 mm/mins (มากสุดของ Firmware ปัจจุบัน)
- เวลาจริงรวมๆลดไป ถึง 38% ยิ่งงานใหญ่ๆ จะยิ่งเห็นผลชัดเจนขึ้น
- ผลงานการพิมพ์สามารถดูได้จากภาพเปรียบเทียบด้านล่าง บางภาพแสงและเงาอาจจะแตกต่างกัน แต่เรื่องความละเอียดสามารถมองเห็นได้ชัดเจน
- ยังอยู่ที่ Mini 8K S แต่รอบนี้เป็นผลการปริ้นจากเรซิน Bluecast X-One สำหรับคนทำงานจิวเวลรีโดยเฉพาะ
- Profile การปริ้นใช้ของ Official Setting จากทาง Bluecast คือ 30 ไมครอน เวลาฉายแสงเท่าเวลายกเท่ากันทั้ง nFEP และ ACF
- ผลที่ได้แยกความแตกต่างได้ยากเช่นเดิม ยิ่งหากเอาไปหล่อต่อ ปัจจัยอื่นน่าจะมีผลต่อคุณภาพมากกว่าตัวงานพิมพ์
สรุปการปริ้น Mini 8K ด้วย ACF Film แม้กระทั่ง Mini 8K S ที่ความละเอียด 22 ไมครอน ยังมองความต่างเรื่องรายละเอียด และความคมได้ยากมาก
Mighty 8K
- ผลทดสอบ Mighty 8K เวลาฉายแสงก็ให้ผลเช่นเดียวกัน คือหากเป็น ACF ต้องเพิ่มเวลาเล็กน้อย
- เวลาในการปริ้นจริงสำหรับ profile มาตรฐาน Phrozen จูนมาค่อนข้างแม่นยำไม่ต่างจากใน Chitubox ในขณะที่ความเร็วของ ACF คำนวนผิดพลาดไปครึ่งหนึ่งเลยทีเดียว
- รวมเวลาจริงลดไป 25% รออัพเดด Firmware เช่นเดิม
- ตัวอย่างงานปริ้นแสดงดังภาพด้านล่าง
สรุปการปริ้น Mighty ด้วย ACF Film ในด้านความละเอียดไม่ได้แตกต่างจาก nFEP แต่มีโอกาสที่รายละเอียดขนาดเล็กจะหลุด ฉีกขาด หรือเสียหายจากแรงดึงที่สูงกว่าเดิมได้
Mega 8K
- สำหรับ Mega 8K จับเอา Speed Resin ที่ปริ้นได้ไวอยู่แล้วมาทดสอบ เพื่อดูว่ายังสามารถไวเพิ่มขึ้นได้มาก-น้อยในระดับใด
- โดยปรับค่าจากเดิม 2 step เป็น 300 mm/mins ในช่วงหลัง (อาจจะไม่มาก แต่เพื่อความแน่นนอนในการพิมพ์)
- ผลที่ได้เร็วขึ้นราวๆ 17%
- ส่วนเรซินความละเอียดสูงอย่าง Aqua 8K ที่ 50 ไมครอน ก็สามารถปริ้นงาน 30 cm นิดจบภายใน 1 วัน เรียกง่ายๆว่า เต็มความสูง 40 cm ของเครื่อง สามารถปริ้นจบได้ภายใน 1 วัน แน่นอน (ระวังเรซินหมด)
สรุปการปริ้น Mega ด้วย ACF Film สำหรับ Speed Resin ความเร็วในการพิมพ์ไม่ได้เพิ่มขึ้นมาก อาจต้องรออัพเดดตัว Firmware ใหม่ ส่วนคุณภาพถึงจะปริ้นงานที่ความละเอียดหน้าถึง 150 ไมครอน ก็ยังไม่พบว่าคุณภาพด้อยกว่า nFEP หรือมีตำหนิจากการปริ้น แต่สำหรับ Resin Aqua 8K ถือว่าเร็วขึ้นราวๆ 2 เท่าได้เลย
สรุปการใช้งาน ACF Film
- การทดลองในบทความยังไม่พบว่าคุณภาพ ความคมของงานจะลดลงเมื่อเปลี่ยนมาใช้ ACF Film
- สามารถปรับความเร็วเพิ่มขึ้นเป็นระดับ 200-300 mm/mins โดยไม่พบปัญหาใหญ่ แต่รายละเอียดเล็กๆ อาจมีโอกาสหลุดลอกได้ง่ายขึ้น
- เวลาในการผลิตรวมๆ ลดลงประมาณ 20-40 %
- การลอกชิ้นงานลื่นขึ้น เสียงน้อยลง แต่ยังมีอยู่สำหรับงานขนาดใหญ่ๆ
- เครื่องของ Phrozen ยังต้องปรับ firmware ให้ค่า Acceleration สูงขึ้นในปัจจุบัน เพราะเครื่องยังไม่สามารถทำความเร็วได้ถึงที่ตั้งไว้ เช่น ตั้งไว้ 300 ความเร็วจริงอาจจะได้แค่ 150-200 เท่านั้น หรืออยู่ที่ข้อจำกัดมอเตอร์ที่ไม่สามารถหมุนได้ความเร็วรอบตามที่ต้องการ
ซื้อตัวไหนดี ?
- ACF Film เป็นตัวเลือกแรกที่เหมาะสม จากผลที่ผ่านมา แต่ในส่วนของ Phrozen มีขายแต่แบบ 3 แผ่น/เซ็ท ทำให้ราคาสูงขึ้น 3 เท่าตัวจาก nFEP ดังนั้น อาจจะไม่เหมาะกับคนที่นานๆใช้ที
- สายจิวเวลรี nFEP ยังเป็นตัวเลือกที่ดี ในระยะยาว เพราะคุณภาพงานที่ออกยังดี ต่อให้ฟิล์มมีอายุนาน ส่วนของ ACF หากใช้ไปนานๆ ยังไม่ได้มีการทดสอบเรื่องแสงที่ส่องผ่าน ว่าจะมีปัญหาจากความขุ่นมาก-น้อย แค่ไหน โดยเฉพาะความหนา 300 ไมครอน น่าจะมี Error มากกว่าฟิล์มที่หนา 150 ไมครอน ใสแน่นอน
- คนที่ปริ้นงาน Production จำนวนเยอะๆ เต็มถาดตลอด ACF จะตอบโจทย์ได้ดีที่สุด ลดแรงดึง ปริ้นได้ไวขึ้น ที่สำคัญความหนา 300 ไมครอน ช่วยลดการรั่วซึมได้มากกว่า nFEP
สั่งซื้อ ACF Film
