แนะนำระบบของ Resin 3D Printer ที่ใช้ LCD
เครื่อง 3D Printer ชนิดเรซิน หรือ stereolithography จะใช้การฉายแสงยูวี ที่ช่วงความยาวคลื่น 365-405 nm (ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตเครื่องและเรซิน) เพื่อกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี เปลี่ยนสภาพของเรซินที่เป็นของเหลว ให้กลายเป็นของแข็ง เราเรียกปฏิกิริยานี้ว่า Crosslink
ดังนั้นสิ่งที่จำเป็นในการปริ้น 3D ด้วยเทคนิคนี้คือ แสงยูวีซึ่งในสมัยแรกเริ่มของการคิดค้นเครื่องจะใช้ระบบ เลเซอร์ Galvo ในการฉายแสงไปที่จุดต่างๆ ตามที่ต้องการ เรียกว่า Laser SLA แบบที่สองเป็นการฉายแสงเป็นภาพออกมาเลย เรียกระบบนี้ว่า DLP SLA (Digital Light Processing) ซึ่งเป็นระบบเดียวกับพวกเครื่องฉายโปรเจคเตอร์ที่เราใช้นำเสนองาน หรือฉายหนังกันอยู่ในปัจจุบัน(มีทั้งระบบฉายแสงและสร้างภาพในชิพเซ็ทเดียว) ระบบสุดท้ายคือ MSLA (Masking-SLA) ใช้จอ LCD ในการฉายภาพ โดยใช้แหล่งกำเนิดแสง LED UV แยกต่างหากอีกที (เหมือนการฉายภาพสไลด์)
กลุ่มหลังสุดเป็นที่นิยมในปัจจุบันมาก เนื่องจากราคา LCD ถูกลงพอสมควร และได้ความละเอียดที่ยอมรับได้ ปัจจุบันมีตั้งแต่ FullHD 2K 4K และ 6K ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ทำให้ชิ้นงานจากการปริ้น 3D มีความละเอียดสูงตามไปด้วย ส่วนของราคาตอนนี้จอ 4K 40 นิ้วอยู่ไม่ถึง 2 หมื่นบาท ในขณะที่ความละเอียด 4K ถ้าเป็นชิบ DLP แท้ๆจะอยู่ที่แสนกว่าบาท !
ที่มา: www.formlabs.com
Wanhao Duplicator 8 เป็นการต่อยอดมาจาก Duplicator 7+ ที่ใช้ LCD 5.5 นิ้วเป็นแหล่งฉายภาพ กลายเป็น 8.9 นิ้ว รายละเอียดดูได้จากตารางเปรียบเทียบด้านล่าง โดย D8 จะมีข้อด้อยกว่าแค่ ข้อเดียวคือความละเอียดของ XY ที่ 75 ไมครอน ซึ่งถ้าเป็นงานใหญ่ๆ คงไม่มีผลเท่าไหร่ แต่ถ้าเป็นงานขนาดเล็ก หรือระดับจิวเวรี จะมีผลพอสมควร ดังนั้นต้องพิจารณาถึงการนำไปใช้งานก่อน ว่าอยากได้ขนาดการพิมพ์ ใหญ่ หรืองานความละเอียดสูง
สาเหตุที่ความความละเอียดลดลง เมื่อใช้จอ LCD ขนาดใหญ่ขึ้น แต่ความละเอียดเท่าเดิม (2K) เนื่องจากขนาดของพิกเซลขยายใหญ่ขึ้น ยกตัวอย่าง IPAD ที่มีค่าความละเอียดบอกเป็น ppi (พิกเซลต่อนิ้ว) IPAD และ IPAD mini 4 มีความละเอียดเท่ากันคือ 2048×1536 แต่ตัว mini มีความละเอียดมากกว่าคือ 326 ppi เนื่องจากจอเล็กกว่า จำนวนพิกเซลต่อพื้นที่จึงมากตามไปด้วย เหมือนกับ D7+ และ D8 นั่นเอง
แกะกล่องดูภายนอก
ต้องบอกก่อนว่าเครื่องที่นำมารีวิวผ่านการใช้งานมาอย่างหนัก ดังนั้นอาจจะดูเก่าไปบ้าง โดยเจ้า Duplicator 8 มาพร้อมอุปกรณ์ทุกอย่างครบครัน ประกอบไปด้วย
- ตัวเครื่อง Duplicator 8 หนัก 22 กว่ากิโลกรัม
- ถาดเรซิน (VAT)
- ฐานพิมพ์ (Build plate)
- Flashdrive 16gb
- Wifi dongle สำหรับต่อระบบอินเตอร์เน็ท
- FEP สำรอง 1 แผ่น
- อุปกรณ์อื่นๆ เช่น เกรียง ถุงมือ ที่กรอง
การใช้งานมีให้อ่านจากในคู่มือ VDO หรือเวบไซต์จากทางผู้ผลิต (Wanhao Duplicator 8 Support page) ที่มาพร้อมเครื่องสามารถไปอ่านได้ โดยรีวิวครั้งนี้จะเน้นไปที่การใช้งานจริงเป็นหลัก รวมถึงข้อเด่น-ด้อยของเครื่อง
โครงสร้างของเครื่อง
Duplicator 8 แทบจะเปลี่ยนการดีไซน์ด้านโครงสร้าง และภายนอกจาก Duplicator 7+ ไปทั้งหมด
- ระบบฉายแสงจากเม็ด LED UV แล้วกระจายแสงไปยังด้านบน เปลี่ยนมาใช้เป็น LED Array พลังงานสูง ทำให้การกระจายของแสงเท่ากันใกล้เคียงกันทุกจุดในพื้นที่การพิมพ์
- ระบบโครงสร้างแกน Z เปลี่ยนเป็น Ball screw มี linear rail 2 ข้างประคองให้ตรงศูนย์ ไม่สั่นไหว หรือบิดเบี้ยวเมื่อต้องรับแรงดึงมหาศาลตอนยกขึ้น สังเกตว่าแบบนี้จะใช้กันทุกยี่ห้อสำหรับเครื่องที่ใช้จอ 8.9 นิ้วขึ้นไป ส่วนเครื่องไหน ที่ไม่มีก็น่าจะคาดเดาได้ว่าลดต้นทุนในการผลิต
- ระบบหน้าจอสัมผัสที่ ที่น่าใช้มากขึ้น สามารถสั่งให้ทำงานหลายอย่าง จากปกติ D7+ มีแค่สั่งปริ้นกับเคลื่อนที่ขึ้น-ลงเท่านั้น รวมระบบ Internal slicer ที่โยนไฟล์ .stl ผ่าน wifi ก็พิมพ์ได้เลย เครื่องจะจัดการให้โดยอัตโนมัติ
- ฝาปิดเปิด สะดวกในการใช้งาน ไม่เหมือน D7+ ที่ยกขึ้น-ลง ลำบาก รุ่นๆหลังหูยกก็ไม่มีมาให้
- มีระบบฟิลเตอร์กรองอากาศแล้ว อย่างน้อยก็มั่นใจได้ว่าถ้าปิดฝา ก็ไม่มีกลิ่นหรือสารระเหยขณะพิมพ์
หลังจากแกะกล่อง ตรวจสอบสภาพของเรียบร้อน ตั้งะนาบฐานเรียบร้อยมาเข้าสู่การทำงานจริง โดยทางผู้ผลิตใช้โปรแกรม Chitubox ในการ slicer ชิ้นงาน ซึ่งหลังจากติดตั้งโปรแกรมแล้ว ไปที่ setting เลือก Wanhao D8 จะได้ default profile การพิมพ์มา ซึ่งตั้งค่าที่ไม่เหมาะสม ต้องปรับก่อน
การใช้งาน Chitubox ค่อนข้างง่าย หากตั้งค่า Support ที่เหมาะสม โอกาสพิมพ์งานสำเร็จน่าจะสูงเกิน 50% ซึ่งคนส่วนจะยังไม่กล้าตั้ง support ขนาดใหญ่ เนื่องจากกลัวเปลืองเรซิน แกะยาก หรือดูไม่สวยงาม แต่ในการทำงานจริงของเครื่องเรซิน 3D Printer ระบบ Top-Down (ถาดพิมพ์เลื่อนลง) ที่มีแรงดึงระหว่างชิ้นงานที่แข็งตัวกับฟิล์มด้านล่างสูง ดังนั้นการตั้ง support ที่เล็กไปจะมีโอกาสงานหลุดหรือบิดเบี้ยวมากกว่า ส่วนถ้าใครปริ้นงานเล็ก ก็ตั้งค่าได้ตามโรงงานเซ็ทมาเลยก็ได้
หลังจากตั้ง support เรียบร้อยพอกดคำสั่ง slice โปรแกรมจะคำนวนเวลาที่ใช้ พร้อมเรซิน โดยประมาณมาเป็นข้อมูลให้เราพิจารณา นอกจากนี้เราสามารถเลื่อนดูได้ว่าระหว่างชั้นมีการฉายภาพออกมาเป็นหน้าตาอย่างไร
หลังจากกด save โปรแกรมจะให้เลือกโฟลเดอร์ที่จะบันทึก โดยสังเกตว่าไฟล์เป็นนามสกุล zip โดยข้างในจะเป็นไฟล์รูปภาพแต่ละชั้นที่ต้องฉายกับไฟล์ gcode เพื่อควบคุมการทำงานของเครื่อง หลังจากนั้น copy zip ดังกล่าวเข้า flash drive อีกทีเพื่อนำไปสั่งพิมพ์หน้าเครื่อง
ที่หน้าเครื่องหลังจากเสียบ Flashdrive สั่งพิมพ์ผ่าน USB Print เทเรซินประมาณ 500CC (ที่ถาดเรซินสีส้มจะมีขีดบอกไว้) เครื่องก็จะทำงานทันที ภาพที่นำมาให้ดูเป็นงานที่พิมพ์ใกล้เสร็จแล้ว ถ้าเป็นไฟล์ .zip ที่มาากโปรแกรม Chitu ที่หน้าจอมีภาพ Preview ว่ากำลังพิมพ์ชิ้นงานหน้าตาอะไรอยู่ให้ด้วย ส่วนถ้าสไลด์ด้วยโปรแกรม Creation Workshop หรือโปรแกรมอื่นๆที่เป็นนามสกุล .cws จะบอกเฉพาะเลเยอร์ ส่วนรายละเอียดบอกเหมือนกันหมด ไม่ว่าจะเป็นเวลาที่ใช้โดยประมาณ (print time) จำนวนชั้น ความละเอียด
ภาพขณะพิมพ์งาน และตัวอย่างผลงาน
สำหรับเครื่อง LCD ขนาดใหญ่ การพิมพ์งาน 1-2 วันถือว่าเป็นเรื่องปกติ ข้อมูลคร่าวๆ ชิ้นงานสูง 150mm ไม่รวมเวลาการขึ้นลง การตั้งค่าหน่วงขณะพิมพ์ (delay)
- ความละเอียด 100 ไมครอน ใช้เวลา 17-18 ชั่วโมง
- ความละเอียด 50 ไมครอน ใช้เวลา 24-26 ชั่วโมง
หลังจากปริ้นเสร็จขั้นตอนถัดมาก็ตามนี้เลยครับ
- ล้างด้วย IPA หรือน้ำเปล่าตามชนิดเรซิน
- เป่าให้แห้งสะอาด
- แกะ Support (แล้วแต่ความถนัด)
- อบ UV 405 nm ขึ้นกับกำลังของเครื่องอบและชนิดเรซิน มีตั้งแต่ ไม่อบ จนไปถึงอบ 30 นาที ก็มีในส่วนนี้
- ขัดตกแต่งส่วนที่ support สัมผัสกับชิ้นงานให้เรียบร้อย
- ลงสี หรือลงแลกเกอร์เคลือบผิวให้แข็งแรง
ความละเอียดเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องความละเอียดสูง
ตัวบทความนี้เคยลงข้อมูลบางส่วนไปที่ Fanpage ของเราแล้ว (คลิ๊กอ่าน) สรุปสั้นๆว่าถ้าเปรียบเทียบกับเครื่องจิวเวรี จะให้รายละเอียดและความคมชัดด้อยกว่าครับซึ่งก็เป็นเรื่องปกติอยู่แล้วของเทคโนโลยี ก็คงต้องรอจอ 4K 6K มีราคาที่ถูกลง บอร์ดควบคุมที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นมากกว่านี้เสียก่อน
สรุปการใช้งาน
เป็นอีกเครื่องที่ระบบเสถียรและโครงสร้างแข็งแรงตามไสตล์ Wanhao ที่พยายามพาตัวเองไปสู่ตลาดกลุ่ม Prosumer ข้อดีคงไม่มีอะไรต้องสรุปมากกว่านี้เหมาะกับคนที่ต้องการเครื่องที่ทนทาน เสถียร ใช้งานง่าย อินเตอร์เฟสพร้อมใช้ ถ้าต้องไปทำสี ตกแต่งอยู่แล้ว ก็จะลดข้อด้อยตรงความละเอียดไปได้ครับ
ส่วนข้อเสีย หรือข้อสังเกตขอลงรายละเอียดไว้ตามนี้ครับ
- คุณภาพการพิมพ์ยังสู้เครื่องตัวเล็กไม่ได้
- Software D8 Workshop ของโรงงาน ยังไม่พร้อมใช้งาน สู้ Chitu ไม่ได้
- ควรมีระบบปิดหน้าจอขณะพิมพ์เพื่อประหยัดพลังงาน และรักษาหน้าจอ
- ระบบที่พร้อมใช้งานอย่างเช่น ระบบอุ่นฐานเรซิน หรือกล้องวงจนปิด ไม่มีมาให้ (โรงงานแจ้งมาว่าต้องเป็นรุ่นอื่นไปเลย ถึงติดตั้งมาให้ ดังนั้น D8 ไม่มีแน่นอน)
- ไฟดับพิมพ์ต่อไม่ได้
- พิมพ์งานเต็มพื้นที่ 80% ต้องใช้ประสบการณ์อย่างมาก ในการวางชิ้นงาน ความหนาที่รับได้ การสร้าง support ดังนั้นคนที่ไม่เคยใช้เครื่องเรซิน 3D Printer มา แล้วใช้งานพิมพ์เต็มพื้นที่เลย อาจจะผิดหวัง เนื่องจากงานเสียตลอด
- ถึงแม้ว่าความเร็วในการพิมพ์จะปกติเหมือนเครื่อง LCD ทั่วไป แต่เป็นไปได้อยากให้พิมพ์ด้วยความเร็ว 3-4 วินาที ต่อชั้น (ปกติ 6-7 วินาที) เพื่อให้งานเสร็จเร็วขึ้น 2 เท่า ซึ่งหากเพิ่มกำลังไฟ UV น่าจะพอเป็นไปได้เพราะมีพัดลมมากที่สุดในขณะนี้ถึง 4 ตัว
- เสียงดังด้วย พัดลมภายนอกที่เราเห็น 4 ตัว พัดลมภายในเครื่องอีก 2 ตัว
ใครสนใจสั่งซื้อหรือขอดูตัว Demo ติดต่อได้เลย ยินดีให้ข้อมูลเชิงลึกของเครื่องแบบไม่ปิดบัง
