• sales
  • 064-931-9191
  • admin@sync-innovation.com
  • support
  • 095-778-1204
  • support@sync-innovation.com
  • mon-sat 8:00-18:00

ใช้เครื่อง 3D Printer แบบไหนดี ?

           ปัจจุบันเครื่อง 3D Printer แทบจะเป็นหนึ่งในเครื่องมือช่าง อุปกรณ์เพื่อการศึกษา หรือเครื่องจักรในการผลิตของหลายอุตสาหกรรมไปแล้ว ดังนั้นจึงมีความหลากหลายทั้งเทคโนโลยี วัสดุ ความยากในการใช้งาน รวมไปถึงราคา ซึ่งแตกต่างกันไป ดังนั้นบทความนี้จึงเหมาะกับคนที่ยังไม่แน่ใจว่างาน หรือ Application ของตัวเอง นั้นเหมาะสมกับเทคโนโลยีใด และถ้าหากลงทุนจะต้องตั้งงบประมาณ (budget) จะต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง โดยเน้นไปที่เทคโนโลยีหลัก 3 เทคโนโลยี และราคาเครื่องที่ไม่เกิน 1 ล้านบาท

  1. Fused Depostion Modelling (FDM/FFF) แบบเส้นพลาสติก
  2. Stereolithography (SLA/DLP/LCD)  แบบน้ำเรซิน
  3. Selective Laser Sintering (SLS) แบบผงแป้ง

1. ขนาดการพิมพ์ (building size)

           สำหรับคนที่ให้ความสำคัญด้านขนาดการพิมพ์ สำคัญเป็นอันดับแรกคงหนีไม่พ้นเครื่อง 3D Printer แบบใช้เส้นพลาสติก (FDM/FFF) ซึ่งมีราคาต่อพื้นที่การพิมพ์ต่ำที่สุด รวมถึงวัสดุที่หาได้ง่ายในไทย มีให้เลือกหลากหลาย โดยตัวเครื่องมีให้เลือกตั้งแต่แบบ DIY ซึ่งต้องมาประกอบเครื่องเอง จนไปถึงเครื่องระดับอุตสาหกรรมที่รองรับวัสดุความแข็งแรงสูง ในราคาที่ถูกกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ อย่างไรก็ตามเครื่องระดับอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ที่รองรับวัสดุแข็งแรงมากเช่น PEEK PEAK หรือ PEI นั้น ส่วนใหญ่จะมีขนาดที่ไม่ได้ใหญ่มากนัก ส่วนใหญ่ไม่เกิน 30×30 cm ในขณะที่เครื่องที่เน้นพิมพ์เฉพาะ PLA ในราคาเท่ากัน สามารถเลือกเครื่องในระดับ 1×1 เมตรได้เลย

           สำหรับเทคโนโลยี SLA/LCD/DLP และ SLS นั้น ขนาดการพิมพ์ในราคาเครื่องระดับนี้ โดนจำกัดด้วย ตัวฉายแสงเลเซอร์ หรือ UV ทั้งหลาย ที่มีราคาสูงเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว ดังนั้นจึงมีตัวเลือกไม่มากนักในราคาระดับนี้

2. ความละเอียดและคุณภาพผิว (Quality)

  • สำหรับคนที่ต้องการคุณภาพด้านผิวมาเป็นอันดับที่ 1 คงหนีไม่พ้น เทคโนโลยีเรซิน 3D Printer ที่ได้ชิ้นงานผิวเรียบแทบไม่เห็นรอต่อระหว่างชั้น แถมยังสามารถทำสีตกแต่งได้ง่าย เหมือนงานจากเครื่องฉีดพลาสติก (injection molding) อย่างไรก็ตามข้อเสียคงเป็นเรื่องขนาดการพิมพ์ที่ยังเล็กอยู่ในปัจจุบันสำหรับเครื่องราคาถูก หากมีชิ้นงานขนาด 25×25 cm ขึ้นไป แนะนำใช้บริการจ้างพิมพ์ 3D (printing service) จะเป็นการประหยัดมากกว่า แถมใช้เวลาไม่นาน ปัจจุบันหลายๆที่การันตี 2-3 วัน ได้งานเลย
  • เทคโนโลยีที่รองลงมาคือ SLS ซึ่งให้พื้นผิวที่ต่างออกไป คือเป็นลักษณะผิวหยาบๆทั้งชิ้น คล้ายผ่านการพ่นทรายมาแล้ว ซึ่งโดยทั่วไปมองไม่เห็นรอยต่อระหว่างชั้นเช่นกัน แต่การทำสีอาจจะยากกว่า SLA เล็กน้อย ในระดับอุตสาหกรรมนิยมใช้การอบหรือย้อมสี เพื่อให้เนื้อสีซึมเข้าไปในชิ้นงานเลย ดังนั้นต่อให้ผิวเป็นรอยแค่ไหน ตัวเนื้อสีก็ยังเหมือนเดิม
  • สำหรับ FDM/FFF ให้พื้นผิวที่แย่ที่สุด ต้องผ่านการขัดชิ้นงาน หลายครั้ง ก่อนที่จะลงสี

ความละเอียดมาตรฐานของแต่ละเทคโนโลยี ที่มักใช้เป็นค่ากลางในการคิดค่าบริการพิมพ์ 3D

  • FDM/FFF 200 ไมครอน (0.2 mm)
  • SLA/DLP/LCD 25-50 ไมครอน (0.025-0.05 mm)
  • SLS 100 ไมครอน (0.1 mm)

ที่มา: www.antonmansson.com

3. ความแม่นยำ (Accuracy)

            ความแม่นยำเป็นสิ่งหนึ่งที่สำคัญมากสำหรับคนที่นำชิ้นงาน 3D Printed ไปใช้งานต่อ ไม่ว่าจะประกอบเข้ากับชิ้นงานอื่น (Assembly) หรือทำหน้าที่เป็นตัวไกด์ตัวยึดในการผลิต (Jig&Fixture) ซึ่งโดยปกติแล้วความคลาดเคลื่อนจากการผลิต (tolerance) เป็นเรีืื่องปกติอยู่แล้ว เช่นเดียวกับเทคโนโลยี 3D Printing แต่ละแบบจากข้อมูลที่รวบรวมมาก็จะแตกต่างกันตามนี้

  • เทคโนโลยี FDM ความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ บวกลบ 300-500  ไมครอน
  • เทคโนโลยี SLA ความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ บวกลบ 100  ไมครอน
  • เทคโนโลยี SLS ความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ บวกลบ 200  ไมครอน

            ข้อมูลดังกล่าวรวมรวมมาจากเวบไซต์บริการพิมพ์ชั้นนำของโลก ที่แนะนำไว้มากมาย เช่น 3DHub i.Materialize Sculpteo โดยเป็นเครื่องในระดับที่น่าเชื่อถือได้ ดังนั้นการใช้งานเครื่องจริงอาจจะมีความคลาดเคลื่อนมากกว่านี้ได้

4. การพิมพ์จำนวนมาก (Production Scale)

  • สำหรับการพิมพ์ชิ้นงานจำนวนมากๆ ในระดับ Production นั้น ทั้งเทคโนโลยี FDM SLA และ SLS ใช้ลักษณะการขึ้นรูปเป็นจุด (Point) เช่น หัวฉีด (Nozzle) เลเซอร์ (Laser) ทำให้เมื่อจำนวนชิ้นงานเพิ่มขึ้น เวลาจึงเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัว ในขณะที่เทคโนโลยีพิมพ์เรซินแบบ DLP หรือ LCD ใช้การฉายภาพทั้งชั้นพร้อมกัน จึงใช้เวลาไม่แตกต่างกันมากนัก เมื่อพิมพ์ 1 หรือ 100 ชิ้นงาน
  • อีกปัจจัยที่ต้องคำนึงคือ พื้นที่การพิมพ์ ในกรณีของ FDM และ SLA/DLP/LCD นั้น หากต้องการพิมพ์เต็มพื้นที่ทั้ง กว้างxยาวxสูง จำเป็นเว้นระยะที่เหมาะสม รวมถึงมี Support รองรับชิ้นงานมากมาย เพื่อไม่ให้ชิ้นงานแต่ละชิ้นติดกัน แต่ถ้าเป็น SLS สามารถที่จะวางชิ้นงานได้เต็มพื้นที่ ทุกด้านจนเต็ม ทำให้การผลิตต่อครั้งคุ้มค่ามากที่สุด
  • ผงแป้งที่เป็นวัสดุสำหรับเครื่อง SLS สามารถรีไซเคิลหรือใช้ใหม่ได้เพียง 50% เท่านั้น ดังนั้นร้านที่บริการส่วนใหญ่ จึงมักรอเป็นรอบการผลิตให้เต็มพื้นที่ก่อนเริ่มต้นพิมพ์

ที่มา: http://www.3dbenchy.com

5. ความแข็งแรงของวัสดุ (Materials Strength)

           เนื่องจากวัสดุสำหรับเทคโนโลยีแต่ละแบบ แตกต่างกันมาก จึงต้องใช้มาตรฐานการทดสอบความแข็งแรงที่เหมือนกัน ส่วนใหญ่จะใช้เป็นมาตรฐาน ASTM (American Society for Testing and Materials) ทดสอบแรงดึงของชิ้นงาน (Tensile Strength) หรือทดสอบความทนทานต่อแรงกระแทก (Impact Strength) ทั้งนี้ถึงแม้เทคโนโลยีตระกูลเรซิน SLA/DLP/LCD จะมีเรซินเกรดวิศวกรรมแต่ความแข็งแรงก็อยู่ในระดับเส้นพลาสติก  ABS Filament เท่านั้น อีกทั้งมีราคาที่สูงกว่าพอสมควร ผู้ใช้ก็ต้องคำนึงถึงต้นทุนและความต้องการว่าต้องการความแข็งแรง หรือคุณภาพผิวมากกว่ากัน

  • เทคโนโลยี FDM/FFF วัสดุที่อยู่ในเกรด 1 คือความแข็งแรงต่ำ แต่พอใช้งานต้นแบบหรืองานทั่วๆไปได้ เช่น ABS PETG
  • เทคโนโลยี FDM/FFF วัสดุที่อยู่ในเกรด 2 คือความแข็งแรงปานกลาง  เป็นวัสดุวิศวกรรม แต่ด้วยกระบวนการผลิต ทำให้ความแข็งแรงสู้งานจากการฉีดขึ้นรูปไม่ได้ เช่น PC Nylon PP หรือวัสดุผสม (Composite) ที่มีการเติมเส้นใยคาร์บอน เส้นใยแก้ว
  • เทคโนโลยี FDM/FFF วัสดุที่อยู่ในเกรด 3 คือความแข็งแรงสูงมาก สำหรับทดแทนโลหะในบางงาน เช่น PEEK PEAK Ultem PET กลุ่มนี้เครื่องที่ใช้จะมีราคาที่สูงโดดจากกลุ่มที่ 2 มาก เนื่องจากชิ้นส่วนและอะไหล่ ต้องรองรับการพิมพ์ที่อุณหภูมิสูงตลอดเวลา
  • เทคโนโลยี SLS ในราคาระดับนี้ ตัวเลือกมีเพียง Nylon PA11 และ PA12 ที่มีความแข็งแรงเทียบเท่าจากกระบวนการฉีดขึ้นรูป ดังนั้นจึงใช้งานจริงได้เลย หากออกแบบชิ้นส่วนที่รองรับมาเหมาะสมแล้ว

ที่มา: https://www.nature.com

ตารางสรุปข้อมูลการเลือกใช้เทคโนโลยี

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest

สนใจเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เรามีเครื่องที่ตอบโจทย์การใช้งานทุกประเภท ตั้งแต่บุคคลเริ่มต้นจนไปถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ พร้อมให้คำแนะนำการใช้งาน และวัสดุที่เหมาะสม เพื่อให้คุ้มค่าการลงทุนมากที่สุด

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ

3D Printing Materials

3D Filament สำหรับงานบรรจุภัณฑ์ Packaging

อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ หรือ Packaging มีเพื่อสำหรับบรรจุชิ้นส่วนต่างๆ เครื่องใช้ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลาย เพื่อให้สิ่งของเหล่าสามารถขนส่งได้ง่าย และถึงมือผู้ใช้ในสภาพที่สมบูรณ์

อ่านต่อ
Fiber 3d printer desktop metal
3D Printing Technology

Desktop Metal Fiber เครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับอุตสาหกรรม

Desktop Metal Fiber เป็นเครื่องในกลุ่มของวัสดุคอมโพสิตพอลิเมอร์จาก Desktop Metal โดยเน้นไปที่อุตสาหกรรมที่ต้องการชิ้นส่วนที่มีขนาดเบา และมีความแข็งแรงสูง

อ่านต่อ