3D Systems Figure 4
- 3D System เป็นบริษัทแรกที่ได้รับสิทธิบัตรด้านเทคโนโลยีการพิมพ์เรซิน 3 มิติ หรือ Stereolithography (SLA) ในปี ค.ศ. 1984 และเริ่มจำหน่ายในปี ค.ศ. 1987 (ที่มา : 3D System) ด้วยประสบการณ์มากกว่า 30 ปี ทำให้เป็นบริษัทที่มีสิทธิบัตรด้านเทคโนโลยี 3D Printing มากที่สุดในโลก ณ ปัจจุบัน
- ดังนั้นเทคโนโลยีด้านเรซินของ 3D System เรียกได้มีการปรับปรุง เปลี่ยนแปลง และพัฒนาให้ตอบโจทย์ความต้องการของลูกค้าเป็นหลัก โดยเฉพาะด้านวัสดุ ที่ครอบคลุมทุกการใช้งาน ณ ปัจจุบัน
- บทความนี้จึงแนะนำวัสดุเรซินของ 3D System ที่มีหลากหลากหลายตามการใช้งาน และได้รับมาตรฐานการผลิต จนมาทดแทนการผลิตแบบทั่วไปในบางบริษัท หลายๆชิ้นส่วนของอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ก็มีการนำมาใช้แล้วในหลายบริษัท
- เรซินที่แนะนำจะเฉพาะส่วนของระบบ Figure 4 เท่านั้น ระบบอื่นๆ เช่น MultiJet Printing (MJP) จะไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้
1. กลุ่ม Concept/Draft/Functionality (ชิ้นส่วนต้นแบบ ทดลองใช้)
- สำหรับ 3D System แล้ว วัสดุกลุ่มนี้น่าจะใกล้เคียงกับวัสดุในกลุ่ม Engineering ของหลายๆยี่ห้อเทคโนโลยี LCD, DLP โดยเน้นไปที่ความแข็งแรงของวัสดุ สำหรับทำงานต้นแบบ แต่ยังคงความแข็งแรงทนทาน ไม่เหมือนเรซินกลุ่มโมเดล ที่แตกหัก เสียหายได้ง่าย
- นอกจากเรื่องสมบัติทางกลแล้ว เรซินในกลุ่มนี้ยังมีอัตราการผลิตที่ไว และให้รายละเอียดที่คมชัด ตรวจสอบและประเมินผลการออกแบบได้ง่าย เหมาะสำหรับฝั่ง R&D ที่ต้องการออกแบบงานต้นแบบ
- ส่วนที่สำคัญอีกเรื่องคือเรซินกลุ่มนี้จะมีราคาที่ถูกกว่าฝั่งวิศวกรรม โดยเฉพาะเมื่อคำนึงถึงการผลิตที่ไม่ใช่แค่ต้นแบบ 1-2 ชิ้น แต่เป็นหลักร้อยชิ้น เพื่อทดลองใช้งาน ราคาด้านวัสดุจะต่ำกว่าอย่างชัดเจน
1.1. Figure 4 TOUGH-GRY 10 (Rigid)
- เรซินสำหรับงานด้านต้นแบบเฉพาะ มีความแข็งแรง รองรับการออกแบบทดสอบการสวมประกอบแบบ Snap-fit ได้
- ความเร็วในการพิมพ์ระดับ 100 mm/hr
- สามารถใช้ต้นแบบเพื่อหล่อแม่พิมพ์ซิลิโคน RTV ได้
- ทนต่อความชื้นและแสงแดด โดยสีไม่มีเปลี่ยน
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
1.2 Figure 4 TOUGH-GRY 15 (Rigid)
- มีสมบัติที่คล้ายกับตัว TOUGH-GRY 10 แต่มีการยืดตัวที่มากขึ้นเป็น 35% (จากเดิม 25 %) หรือสามารถห้อยตัวได้มากขึ้น
- อัตราการผลิตจะอยู่ที่ 68mm/hr
- ใช้งานได้เหมือน TOUGH-GRY 10
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
1.3. Figure 4 TOUGH-BLK 20 (Rigid)
- เป็นเรซินที่ให้สมบัติใกล้เคียงกับการฉีดพลาสติก ABS และยังทนทานต่อสภาพแวดล้อมโดยสมบัติของชิ้นงานไม่เปลี่ยนแปลง
- มีขนาดที่แม่นยำ รับแรงได้ ผิวงานหลังการพิมพ์ คล้ายกับการผลิตโดยใช้แม่พิมพ์
- ความเหนียวจะมากกว่าตัว TOUGH-GRY 15
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
1.4 Figure 4 FLEX-BLK 10 (Durable)
- เป็นวัสดุที่พัฒนามาใหคล้ายคลึงกับ PP ในกระบวนการฉีดพลาสติก มีความเหนียว ทนต่อแรงกระแทก แรงดัดได้ดี โดยไม่แตกหัก
- มีระยะยืดตัวได้มากถึง 104% พร้อมผ่านการทดสอบ impact strength ตาม ASTM D4812 โดยชิ้นงานทดอบไม่เสียหาย (ชิ้นงานไม่หักในกรณีไม่มีร่องบาก)
- ทดแทนชิ้นงานที่หล่อพอลิยูรีเทนได้ (ในกรณีการผลิตไม่เยอะ)
- งานทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่น กล่องอุปกรณ์ แผงวงจร ที่กันกระแทกได้ระดับหนึ่ง
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
1.5 Figure 4 FLEX-BLK 20
- สมบัติโดยรวมคล้ายกับตัว Flex-BLK 10 มาก แต่มีความอ่อนตัวมากกว่าเล็กน้อย ดังนั้นจะมีสมบัติด้านการต้านแรงกระแทกดีขึ้น
- การนำไปใช้งานก็อยู่ในกลุ่มเดียวกันคือ ชิ้นงานหล่อจากพอลิยูรีเทน หรือพลาสติก PP จากกระบวนการฉีด
- ความเร็วในการผลิตอยู่ที่ 25 mm/hr
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2. กลุ่ม Direct Production
- วัสดุในกลุ่มนี้ จะมีสมบัติที่พัฒนาขึ้นตอบโจทย์การใช้งานจริง เพื่อทดแทนกระบวนการผลิตแบบเดิมโดยเฉพาะ ทั้งในด้านความแข็งแรง ความทานทานต่างๆ เช่น สารเคมี ความร้อน สภาพอากาศ
- นอกจากสมบัติด้านต่างๆแล้ว ยังผ่านการทดสอบด้านความแม่นยำ และขนาด ต้องตรงแบบจำลอง 3 มิติ ที่ออกแบบ ไว้โดยไม่เกินกำหนดจากค่ามาตรฐาน ซึ่งหากเข้าไปดูข้อมูลจากทาง 3D System ชิ้นงานที่ผลิตจะผ่านการตรวจสอบคุณภาพตามมาตรฐานโรงงาน
- ปกติเครื่องตระกูล Figure 4 จะมีมาตรฐานการผลิต CPK>2 จากการผลิตปกติจะอยู่ที่ 1.33 (ยิ่งมาก ยิ่งแม่นยำ)
2.1 Figure 4 High Temp 150C FR BLACK
- เป็นวัสดุที่ตอบโจทย์อุตสาหกรรมชิ้นส่วนพลาสติกในปัจจุบัน ผ่านมาตรฐานการทนต่อการลามไฟ (Flame Retardant) UL94 V0, FAR Part 25.853, UL-746 จึงเหมาะกับทั้งงานด้านยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ รวมไปถึงชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ต้องคำนึงถึงเรื่องความปลอดภัยในส่วนนี้ (อ่านบทความเพิ่มเติมด้านพลาสติกทนไปได้ลิ้งนี้) นอกจากนี้ ยังทนความร้อนได้สูงถึง 150 องศาเซลเซียส เพียงพอต่อการใช้งานทั่วๆไป
- นอกจากสมบัติที่ได้กล่าวไปแล้ว ยังผ่านการทดสอบ จำลองการใช้งานระยะยาวเพื่อให้มั่นใจว่าสมบัติของชิ้นงานที่ผลิตออกมาจะสามารถใช้งานได้เป็นระยะเวลานานเท่าใด
- สุดท้ายคือเป็นเรซินอีกชนิดของ Figure 4 ที่ให้ผิวสวยงาม รายละเอียดคมชัดตามที่ออกแบบไว้ เหมือนผลิตด้วยกระบวนการ Inejction Molding
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2.2 Figure 4 PRO-BLK 10
- เป็นวัสดุเริ่มต้นของเรซินกลุ่ม Production ที่มีความทนทาน แข็งแรง รวมถึงสมบัติที่แทบจะไม่เปลี่ยนเป็น เมื่อผ่านการทดสอบ Aging เป็นระยะเวลา 8 ปี (โดยปกติสมบัติทางกลจะเริ่มลดลงปีที่ 3 เป็นต้นไป) เป็นตัวเลือกลำดับแรกๆของวัสดเกรด Production ที่ยังไม่ระบุสมบัติเฉพาะ
- ตัวเรซินได้รับมาตรฐาน การลามไฟ UL94 HB, Biocompatible ISO10993-5 และ ISO10993-10
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2.3 Figure 4 Rigid Gray/White
- เป็นวัสดุในกลุ่ม Rigid เกรด Production ทั้งสีเทาและสีขาว ซึ่งมีสมบัติทางกล ทางเคมี การต้านทานลามไฟ (UL94 HB)ใกล้เคียงกัน
- ให้คุณภาพผิวเหมือนงานจากเครื่อง Injection Molding เหมาะกับการผลิตจำนวนน้อย ที่ต้องการคุณภาพทัดเทียม
- สามารถนำไป Post Process โดยการ ลงสี เคลือ หรือเลเซอร์แกะสลักต่อได้ (ปกติถ้าชิ้นงานมีสีดำ มักแกะสลักด้วยเลเซอร์ได้ยาก)
- สำหรับสีขาว จะคงทนยาวนานโดยไม่เปลี่ยนสี
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (White, Gray)
2.5 Rubber-65A BLK
- วัสดุในกลุ่มยาง ที่มีค่าความแข็ง Shore 65A ความต้านทานต่อการฉีกขาดในระดับกล่ง พร้อมความยืดหยุ่นสูงถึง126 %
- เหมาะสำหรับงานกลุ่มประเก็น ยางกันฝุ่น ยางกันสะเทือน หรือด้ามจับที่ต้องการความกระชับ
- รองรับมาตรฐานการลามไฟ UL94 HB Biocompatible ISO10993-5 และ ISO10993-10
- ทนทานทั้งการใช้ภายในและภายนอกอาคาร
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2.6 Figure 4 RUBBER-BLK 10
- วัสดุที่พัฒนามาสำหรับทำต้นแบบงานกลุ่มยาง หรืออีลาสโตเมอร์ ที่มีทั้งความนิ่ม และยืดตัวได้ ทนการการอัดขึ้นรูปพิมพ์ยาง หรือหล่อซิลิโคน
- อัตราการผลิตถือว่าสูงมากเมื่อเทียบกับวัสดุยืดหยุ่นในกลุ่มเครื่อง LCD หรือ DLP ทั่วไป โดยอยู่ที่ 47 mm/hr
- สามารถใช้ทั้งงานต้นแบบ ชิ้นส่วนรับแรงกระแทก ลดแรงสั่นสะเทือนในระยะสั้นทดแทนชิ้นงานกลุ่มยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ได้
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2.7 Tough Clear
- เรซินใสเกรด Production ที่มีความใส สีไม่เปลี่ยนเมื่อใช้งาน สามารถใช้ได้ทั้งภายในและภายนอก
- ทนของเหลวและสารเคมีได้ดี จึงสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์บางชนิด รวมถึงของเหลวที่เกี่ยวข้องกับยานยนต์
- สามารถ Post Process โดยการขัดและพ่นเคลือบทำสี เพื่อให้มีความใสมากยิ่งขึ้น
- สำหรับงานที่ต้องการความใส ต้องมีของเหลวสำหรับล้างเรซินนี้โดยเฉพาะคือ Tripropylene glycol monomethyl ether (TPM) ซึ่งหาได้ทั่วไปตามร้านสารเคมีในอุตสาหกรรม
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
2.8 MED-WHT 10 & MED-AMB 10
2.9 HI TEMP 300-AMB
- เรซินเกรดทนร้อนมากกว่า 300 องศาเซลเซียส ทั้งในช่วงการทดสอบแรงกดต่ำ และสูง (1.82 MPa, 264 PSI)
- สามารถใช้เป็น Tool ของวัสดุในกลุ่มโฟม หรือยางได้
- มีค่าความแข็งสูงมาก สามารถใช้ทดแทน PEEK ในวัสดุพลาสติกได้
- ทนต่อสารเคมีได้หลากหลายชนิด ทนต่อสภาพแวดล้อมทั้งภายในและภายนอกได้ดี
- ดาว์นโหลด Technical Datasheet (คลิก)
3. กลุ่ม Jewelry
3.1 JEWEL MASTER GRY
เรซินความละเอียดสูงและแม่นยำ สำหรับทำงานต้นแบบ งานแพทเทิร์น งานสำหรับอัดแม่พิมพ์ยาง หรือแม่พิมพ์ซิลิโคน
3.2 JCAST-GRN 10
เรซินหล่อตรงที่ให้ความแม่นยำสูง ให้งานคมชัด เห้นรายละเอียดครบถ้วน หล่อง่ายไม่มีขี้เถ้า เหมาะกับงานหล่อทุกประเภท
3.3 JCAST-GRN 20
เรซินหล่อตรงที่เหมาะกับงานที่ มีรายละเอียดและต้องการความละเอียดในการปริ้นงานสูงสุด พร้อมหล่อได้ง่าย รายละเอียดครบ
เรซินของ 3D Systems Figure เทียบกับวัสดุพลาสติก
- สำหรับในกลุ่ม Flexible ที่ต้องการความอ่อนนิ่ม เช่น Keypad ปุ่มกด Knob ที่เคยใช้ ซานโตรพรีน หรือ Buna-N มาก่อน สามารถใช้ตัว Rubber-65A หรือ Rubber-BLK 10 ทดแทนได้
- ขณะที่วัสดุยอดนิยมอย่าง PP สามารถใช้ตัว FLEX-BLK 10, 20 ทดแทนได้
- หากเป็นตระกูลไนลอน PA6 PA12 ทดแทนด้วย Tough Black/White
- สำหรับกลุ่ม Rigid สามารถเลือกได้หลายตัวตามภาพด้านล่าง ให้เหมาะสมกับการใช้งาน ว่าต้องการสมบัติด้านใดเป็นเฉพาะ พิเศษ
