3D Printing หรือ Additive Manufacturing
หลายคนคงมีคำถามถึงความหมายจริงๆ ของ 2 คำว่าแตกต่างกันอย่างไร ใช้แทนกันได้มั้ย ซึ่งในความเข้าใจของผู้เขียน 3D Printing หมายถึงการขึ้นรูปงานต้นแบบหรือ Prototype ซึ่งอาจจะเป็นแค่โมเดล หรือนำไปทดลองใช้จริงในระดับหนึ่ง แต่ยังอยู่ในระดับคนทั่วไปหรือชิ้นส่วนปลีกย่อยของระบบใหญ่ๆ ในขณะที่ Additive Manufacturing จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนระดับสูง ที่ต้องการความทนทาน แข็งแรง ผ่านการคำนวนทางวิศวกรรมมาแล้วว่าปลอดภัย ใช้งานได้แน่นอน ซึ่งส่วนนี้จะเริ่มเข้ามาแทนการผลิตแบบปกติ ในธุรกิจที่จำนวนการผลิตไม่เยอะมากในแต่ละปี แต่มีมูลค่าสูง เช่น อุตสาหกรรมอวกาศ อากาศยานต์ การแพทย์ ยุทธภัณฑ์ หรือยานยนต์ เป็นต้น ทั้งนี้จะใช้คำไหนก็ไม่ผิดทั้งสิ้น ยกตัวอย่างหนังสือ Ebook บางเล่นยังใส่คู่กันเลย สิ่งที่แยกจริงควรเป็นคำว่า Prototyping (งานต้นแบบ) และ Manufacturing (การผลิตจริง) มากกว่า
วัสดุที่ใช้กับ 3D Printing ด้วยกระบวนการต่างๆ
PEKK 3D Filament
PEKK (PolyEtherKetoneKetone) เป็นหนึ่งในพอลิเมอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในโลก เรียกได้ว่าเป็นวัสดุ high-performance และอยู่ในตระกูลเดียวกับ PAEK และ PEKK มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีมาก สามารถทนความร้อน และมีความต้านทานสารเคมีที่ยอดเยี่ยม ในขณะที่พิมพ์ได้ง่ายกว่า PEEK ปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตได้ทำการพัฒนา และเป็นผู้จัดจำหน่ายชั้นนำของวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง ได้แก่
- ThermaX™ เป็นเครื่องหมายการค้าของ 3DXTech LLC
- Kepstan® เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Arkema Inc.
- Antero™ เป็นเครื่องหมายการค้าของ Stratasys Ltd.
PEKK เป็นวัสดุที่มีราคาสูงถึง 695 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (หรือประมาณ 21,000 บาท) เนื่องจากวัสดุถูกผลิตออกมาในลักษณะเส้นพลาสติก จึงเหมาะกับการใช้เครื่อง 3D Printer ระบบ FDM ทำให้ต้องใช้อุณหภูมิค่อนข้างสูงในการพิมพ์
- Extruder Temp: 345 – 375 °C
- Bed Temp: 120 – 140 °C
นิยมนำไปใช้งานวิศวกรรมประเภทต่างๆ เช่น ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ, อุตสาหกรรมอากาศยานและยานยนต์, อุตสาหกรรมแปรรูปเคมี เป็นต้น
Ultem 9085 Filament
ULTEM™ เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของ Sabic Innovative Plastics โดยวัสดุนี้จะมีเลขต่อท้าย 4 หลัก ซึ่งแต่ละหมายเลขนั้นจะมีคุณสมบัติ รวมถึงการนำมาผลิตเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันด้วย อย่างเช่น Ultem 9085 และ ULTEM 1010 นิยมใช้ผลิตในอุตสาหรรมเครื่องบิน และงานด้านวิศวกรรม
ปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายชั้นนำ ได้แก่
- 3DXTECH ผลิตเส้นพลาสติกนี้โดยใช้ ULTEM™ 9085 PEI ที่ผ่านการผสมมาแล้วอย่างเหมาะสม
- Stratasys Ltd.
Ultem 9085
(ที่มา: https://www.stratasys.com/br/materials/search/ultem9085)
Ultem 1010
Ti-6Al-4V
ไทเทเนียม Ti6Al4V เป็นโลหะผสมของอุตสาหกรรมไทเทเนียม หรือที่เรียกว่า เกรด 5, TA6V หรือ Ti64 ซึ่งโลหะผสมที่สำคัญคือ α-β titanium โดยไทเทเนียมได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุด คิดเป็น 50% ของการใช้ไทเทเนียมทั้งหมดในโลก มีความแพร่หลายในการใช้งานด้านการบินและอวกาศ เนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นของไทเทเนียมเอง ไม่ว่าจะเป็นความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่มีค่าสูงเป็นพิเศษ และความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าที่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุโลหะชนิดอื่นๆ
การใช้งานด้วยเทคโนโลยี 3D Printer ของวัสดุโลหะประเภท Ti6Al4V มักใช้วัตถุในลักษณะผง ขึ้นรูปด้วยกระบวนการ Additive Layer Manufacturing (ALM) คือวิวัฒนาการของการหล่อ ที่มีความอิสระในการออกแบบที่สูงขึ้นและคุณสมบัติของวัสดุมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นด้วย ข้อดี คือ ลดขั้นตอนในการผลิต ใช้เวลาน้อยลง
(https://www.3dprint.com)
(https://www.alibaba.com)
