Bellus3D คือ
- Bellus3D ก่อตั้งเมื่อปี 2015 เป็นบริษัทที่พัฒนา Application และอุปกรณ์ สำหรับการสแกน 3D บนใบหน้า เพื่อนำไปใช้งานในด้านการแพทย์ เครื่อสวมใส่ อุปกรณ์กีฬา เกมส์ VR ยกตัวอย่างเช่น คลิบ Video ด้านล่าง ที่ใช้ในธุรกิจแว่นตาให้ลูกค้าได้ทดลองสวมใส่ โดยแสกนจากใบหน้าของตัวลูกค้าเอง
- จากสถานการณ์ Covid-19 ช่วงแรกทั่วโลกขาดแคลนหน้ากากอนามัย และอุปกรณ์การแพทย์อย่างมาก ดังนั้นเทคโนโลยี 3D Printing จึงเข้ามามีบทบาทในการช่วยเหลือชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง
- ในเวลาที่เขียนบทความนี้ (พฤษภาคม 2563/2020) วิกฤตการขาดแคลนหน้ากากอนามัยบรรเทาไปหมดแล้ว การใส่หน้ากากอนามัยตลอดเวลาถือเป็นเรื่องปกติของคนไทย และทั่วโลก
- อย่างไรก็ตามหน้ากากอนามัยที่ผลิตขึ้น จะหลวมบ้าง คับบ้าง มีขนาดไม่เหมาะกับทุกคน
- Bellus3D ที่เชียวชาญด้านนี้จึงออก ฟังก์ชั่น Mask Fitter ใน Application ของตัวเอง โดยมีลักษณะเป็นกรอบ ครอบไปที่ หน้ากากอนามัยให้กระชับอีกที ดังนั้นผู้ใช้จะรู้สึกสวมใส่สบาย กระชับเข้ากับรูปหน้ามากขึ้น โดยจะได้เป็นไฟล์ 3D Model ผู้ใช้ต้องนำไปผลิตเองอีกที โดยเครื่อง 3D Printer ซึ่งมีให้เลือกหลากหลายเทคโนโลยี ดังนั้นบทความนี้จะแนะนำเทคโนโลยีที่เหมาะสม และวัสดุที่มีในปัจจุบัน ให้ผู้ใช้ได้เลือกใช้ตามความเหมาะสมตามความต้องการและงบประมาณ
FDM 3D Printer
PLA (Polylactic Acid)
PLA เป็นวัสดุ biodegradable ดังนั้นจึงค่อนข้างที่จะปลอดภัย แต่ก็ยังมีฝุ่นขนาดเล็กและสารระเหยบางส่วน เป็นวัสดุที่ปริ้นขึ้นรูปได้ง่ายมีความแข็งแรงสูง แต่จุดด้อยคือ ไม่ทนต่อความร้อน และการดัดงอ ดังนั้นจึงเหมาะกับการนำมาผลิตใช้ภายใน ที่อุณหภูมิห้อง
- แข็งแรง ทนทานต่อสารเคมีระดับหนึ่ง ทนต่อสภาพแวดล้อม ความชื้น
- ปลอดภัย มีอนุภาคขนาดเล็กน้อย สารเคมี สารระเหยต่ำ
- ปริ้นง่าย ใช้ได้กับทุกเครื่อง
- เปราะ ดัดงอไม่ได้ ยืดตัวต่ำ
- ทนความร้อนต่ำ ไม่สามารถวางกลางแดดได้
ABS (Acrylonitrile butadiene styrene)
ABS เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับงานด้านวิศวกรรมตั้งแต่การผลิตแบบปกติ เช่น งานฉีด งานรีด งานแวคคัม ดังนั้นในเครื่อง 3D Printer ก็เช่นเดียวกัน สมบัติหลักของ ABS คือความเหนียว ดัดงอได้ระดับหนึ่ง ทนความร้อนสูง ความแข็งด้อยกว่า PLA แต่ใช้งานได้ดีกว่าในกรณีต้องมีการรับน้ำหนัก บิด หรือ ดัดงอ เป็นวัสดุหนึ่งที่ปริ้นยาก โดยเฉพาะชิ้นงานที่มีความหนาและขนาดใหญ่
- เหนียว แข็งแรง บิดงอ ดัดได้ดีกว่า PLA
- ผิวสวย ขัดและทำสีง่าย
- ทนความร้อนสูง แต่ไม่ทนต่อตัวทำละลาย
- ปริ้นยาก ใช้ความร้อนสูง
- มีฝุ่นขนาดเล็ก และสารระเหยปริมาณมากกว่า PLA หลายเท่าตัว
PETG(Polyethylene Terephthalate)
ได้รับความนิยมมากขึ้นจากการที่บริษัท Prusa นำมาใช้เป็นวัสดุหลักในการปริ้นชิ้นส่วนของบริษัท เนื่องจากความแข็งแรง ที่ไม่ด้อยกว่า ABS และปริ้นง่ายกว่า อีกทั้งฝุ่นขนาดเล็ก และสารระเหยน้อยกว่าหลายเท่าตัว PET เป็นวัสดุเดียวกับขวดน้ำดื่มที่ใช้ในชีวิตประจำวัน แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะเป็น Food Grade ปลอดภัยหากใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ หากขึ้นรูปด้วยเครื่อง 3D Printer
- เหนียว แข็งแรง บิดงอ ดัดได้ดีกว่า PLA
- ทนความร้อน ตัวทำละลาย สิ่งแวดล้อม ความชื้นดีมาก
- ปริ้นยากกว่า PLA แต่ ง่ายกว่า ABS พอสมควร
- ราคาแพง มีตัวเลือกน้อย โดยเฉพาะในประเทศไทย
- คุณภาพการปริ้นด้อยกว่า PLA และ ABS ผู้ใช้มักพบปัญหาชิ้นงานมีขน (ดูข้อมูล)
Resin 3D Printer
เป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่ได้รับความนิยมเป็นทวีคูณในช่วง 1-2 ปี ที่ผ่านมา เนื่องจากการเข้ามาของเทคโนโลยี LCD Masking ที่ช่วยลดต้นทุนของเครื่องได้มหาศาล จึงเห็นเครื่องในระดับต่ำกว่า 1 หมื่นบาท ออกมาวางจำหน่ายหลายแบรนด์
หลักการของเทคโนโลยีนี้คือ การฉายแสง UV ไปยังวัสดุของเหลว (Resin) เพื่อให้เกิดการแข็งตัว ซึ่งแสง UV ที่ว่า ก็มีทั้งแบบ เลเซอร์ (Laser) โปรเจคเตอร์ (DLP) หรือ LCD ซึ่งมีรายละเอียดปลีกย่อยแตกต่างกันออกไป (ดูข้อมูล) นอกจากเครื่องแล้ว วัสดุเรซินก็มีความแตกต่างกันออกไปในแต่ละยี่ห้อ และมักมีชื่อการค้าที่ต่างกัน ดังนั้นบทความนี้จะจับรวมกลุ่มเรซินที่มีสมบัติใกล้เคียงไว้ด้วยกัน โดยเน้นไปที่เรซินสำหรับเครื่อง LCD เป็นหลัก
General Resin
เป็นเรซินพื้นฐานสำหรับงานต้นแบบ โดยหลังจากพิจารณาจากรายละเอียดแล้ว เรซินรายชื่อด้านล่างถูกจัดอยู่ในกลุ่มเดียวกัน เพราะมีสมบัติใกล้เคียงกัน แต่ตัวแปรในการพิมพ์อาจแตกต่างไปตามเครื่องและยี่ห้อ
- HD Resin (Sync Innovation)
- ELEGOO 3D Rapid Resin
- ELEGOO Washable Resin
- ELEGOO ABS like Resin
- Esun PLA biopolymer resin
- Esun Standard Resin
- Esun Water Washable
- Phrozen ABS like Resin
- Phrozen Standard Resin
- Phrozen Basic Model Resin
เรซินในกลุ่มนี้หากเปรียเทียบกับ FDM ก็คือวัสดุ PLA ที่พิมพ์ง่ายแต่เปราะ เพราะวัตถุประสงค์หลักคือการทำงานต้นแบบเป็นหลัก ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับการนำผลิตเป็นตัว Bellus Face Mask แต่ถ้าใช้งานแบบถนอม ไม่ได้ดัดงอมาก ก็เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่ผลิตชิ้นงานออกมาได้สวยงาม ใกล้เคียงจากเครื่องฉีดพลาสติกมากที่สุด
- พิมพ์ง่าย รวดเร็ว
- รายละเอียด ผิว คุณภาพสูง
- เปราะแตกหักง่าย ไม่เหมาะกับการใช้งานหนัก
Engineering Resin
เป็นเรซินสำหรับคนที่ต้องการนำชิ้นงานไปใช้จริง สามารถเจาะรู ทำเกลียว หรือรับแรงกระแทกได้ในระดับหนึ่ง ลักษณะภายนอกของเรซินจะหนืดกว่าเรซินทั่วไป บางยี่ห้อหนืดกว่าแบบเห็นได้ชัด ดังนั้นจะขึ้นรูปได้ยากกว่า และมีรายละเอียดที่คมชัดด้อยกว่า แต่ถ้าเป็นการพิมพ์ Face Mask ไม่แตกต่างกันมาก อย่างไรก็ตามเรซินในกลุ่มนี้ก็ยังมีข้อด้อยตรงที่ไม่ได้ทนความร้อนสูง การใช้งานส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ 50 องศาเซลเซียสเท่านั้น
- Tough Resin (Sync Innovation)
- Siraya Blu
- Phrozen TR250LV
- Phrozen Stiff Black Solid
- Esun Tough Resin
- Formlabs Durable Resin
- Formlabs Tough Resin
Flexible Resin
เป็นเรซินที่แยกตัวออมาจาก Engineering Resin อีก กลุ่มหนึ่งเนื่องจากสมัยบัติความยืดหยุ่นที่สูงมาก มีลักษณคล้ายซิลิโคน ฉีกขาดยาก และตัวเรซินมีความหนืดมากกว่าเรซินทั่วไป ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับงานที่มีรายละเอียกดสูง ส่วนถ้าเป็น Face Mask ถือว่าเป็นเรซินที่ตอบโจทย์มากที่สุด ทั้งในด้านความทนทานในการใช้งาน และทนต่อความร้อน (ปกติเรซินนี้จะทนความร้อนราวๆ 60 องศาเซลเซียส)
- Flexible Resin (Sync Innovation)
- Siraya Tenacious
- Monocure Rapid Flexible
SLS 3D Printer
Selective Laser Sintering เป็นเทคโนโลยีที่ต้นทุนสูงที่สุดจากที่กล่าวมา วัสดุหลักที่มีให้เลือกคือ Nylon 12 (Polyanide 12) ซึ่งชิ้นงานที่ได้จากการปริ้นเครื่องนี้จะมีความแข็งแรงสูงมาก บิดงอได้โดยไม่ฉีกขาด เบา และได้ผิวที่มีลักษณะเฉพาะตัว หากมีงบประมาณถึง เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
สรุป
ส่วนราคาบริการปริ้นจากการสอบถามและประเมินด้วยผู้เขียนเองจะอยู่ดังนี้
- FDM PLA 150-300 บาท
- FDM ABS 500-800 บาท
- FDM PETG 300-400 บาท
- Resin Prototype 700-1500 บาท
- Resin Engineering 700-2500 บาท
- SLS PA12 2000+ บาท
บทความน่าสนใจอื่นๆ
- วัสดุยืดหยุ่นให้ความรู้สึกคล้ายยาง Flexible 3D Printing
- การใช้งานเทคโนโลยี Metal 3D Printing กับงานด้านการแพทย์
- หน้ากากป้องกันเพื่อสุขอนามัย Mask 3D Printing
