เทคโนโลยีใดที่นิยมใช้ Outsource 3D Printing Service
เครื่อง 3D Printer ในปัจจุบัน แทบจะเป็นเครื่องมือทั่วไปของนักออกแบบ ดีไซน์ วิศวกร หรือสายงานอื่นๆ ที่ต้องการสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ เนื่องจากปัจจุบันเครื่องราคาถูกลงมากกว่าในอดีต โดยเฉพาะเทคโนโลยี FDM และ Resin (อ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยี 3D Printing) อย่างไรก็ตามในเทคโนโลยีระดับที่สูงขึ้นนั้น การลงทุนด้านเครื่อง สต๊อกวัสดุการพิมพ์ การซ่อมบำรุง หรือจ้างผู้ควบคุมเครื่อง อาจจะไม่เหมาะสมกับหลายธุรกิจ ดังนั้นการจ้างบริษัท หรือบุคคลภายนอก จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม ซึ่งทาง xxx ได้สำรวจบริษัทชั้นนำทั่วโลกพบว่า
- บริษัทส่วนใหญ่จะมีเครื่องที่ใช้เทคโนโลยี FDM ใช้ภายในอยู่แล้ว เป็นส่วนน้องที่สั่งจ้างผลิต
- เทคโนโลยี SLA และ DLP มีการใช้ภายในบริษัทระดับหนึ่ง แต่ก็ยังมีการจ้าง outsource เป็นสัดส่วนจำนวนไม่น้อย เนื่องจากบางเครื่องมีขนาดการพิมพ์ หรือตัวเลือกของวัสดุจำกัด ไม่ตอบโจทย์การใช้งาน
- เทคโนโลยี SLS และ Multi Jusion Jet (MFJ ของ HP) มีการใช้งานมาก แต่สัดส่วนที่จ้างภายนอกสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด
- เทคโนโลยีระดับสูงขึ้นอย่าง Polyjet เทคโนโลยีพิมพ์โลหะ บริษัทส่วนใหญ่จ้าง service ภายนอกเป็นหลัก
จากผลสำรวจชัดเจนว่า เมื่อมีการนำเอาเทคโนโลยี 3D Printing ระดับสูงมาใช้ในงานกลุ่ม Functional ส่วนใหญ่จะเลือกใช้บริการจากบริษัทรับพิมพ์ภายนอก ดังนั้นบทความนี้คาดว่าจะช่วยแนะนำการเตรียมไฟล์ ให้เหมาะสมกับเทคโนโลยี และลดต้นทุนค่าใช้จ่ายให้มากที่สุด
1. ลดน้ำหนักให้มากที่สุด
ในเทคโนโลยีการพิมพ์อุตสาหกรรม ซึ่งมักใช้วัสดุเป็นผง (Powder Base) นั้น ไม่มีข้อกำหนดด้านรูปร่างของชิ้นงาน ข้อจำกัดด้านการผลิต ดังนั้นผู้ออกแบบมีอิสระมากยิ่งขึ้น ทั้งนี้ในงานทางวิศวกรรมมักใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวน เพื่อ redesign ชิ้นงานตันๆ ให้กลายเป็นโครงถัก ที่มีน้ำหนักเบาลง ลดเนื้อวัสดุ แต่ยังสามารถใช้งานได้ดังเดิม หรือที่เรียกว่า Topology Optimization
อย่างไรก็ตาม สำหรับคนทั่วไปที่ไม่ได้มีซอฟแวร์สำหรับการวิเคราะห์ จำลอง และคำนวน การใช้เทคนิคดังกล่าวเป็นไปได้ยาก หากจ้างบริษัทหรือวิจัยก็มีการลงทุนที่สูงมาก ดังนั้นในเบิ้องต้น ขั้นตอนที่ควรทำเพื่อลดปริมาณเนื้อวัสดุคือ
- ลดความหนาผนังของชิ้นงาน ให้มากที่สุด ซึ่งเครื่องระบบผงส่วนใหฯ่ สามารถปริ้นความหนาระดับ 1mm ได้โดยไม่มีปัญหา แต่ต้องตรวจสอบ เช็คความแข็งแรงเมื่อใช้งานจริง
- กลวงชิ้นงานภายใน หากสามารถทำได้ โดยต้องมีรูเจาะสำหรับนำวัสดุที่ค้างภายในออกมาหลังพิมพ์เสร็จด้วย
- ตัวอย่างชิ้นงานทั่วไปที่ภายในทำเป็น ร่างแห (network) หรือ scaffold ขึ้นมา ซึ่งสามารถประหยัดเนื้อวัสดุได้เกินครึ่ง ในขณะที่ความแข็งแรงไม่ได้ลดลงไปมากนัก
- โปรแกรมบางชนิด Autodesk Netfabb สามารถกำหนดรูปแบบของ infill ได้หลากหลาย ตามการใช้งาน
2. เลือกเทคโนโลยี/ชนิดของวัสดุ ให้เหมาะสม
การเลือกเทคโนโลยีให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์เป็นส่วนสำคัญอย่างหนึ่ง ยิ่งเทคโนโลยีระดับสูง ยิ่งมีค่าบริการที่สูงขึ้นตามมา ซึ่งปัจจัยที่ช่วยเลือกเบ้ื้องต้นคือ
- ชนิดของวัสดุที่ต้องการผลิต เช่น พอลิเมอร์ (พลาสติก) โลหะ หรือเซรามิกส์ ในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เบื้องต้นสำหรับทำงานแบบจำลองต้นแบบ หรือใช้งานระยะสั้นนั้น ส่วนใหญ่นิยมเทคโนโลยีในกลุ่มพอลิเมอร์ เช่น แบบเส้น (Filament) หรือ เรซิน (Photopolymer)
- ทั้งนี้เมื่อได้เทคโนโลยีแล้ว “ชนิด” ของวัสดุแยกย่อยที่เลือกใช้ก็มีความสำคัญ ยกตัวอย่างที่หลายคนคุ้นเคย การสั่งผลิตวัสดุ PLA ABS หรือ Nylon-Composite นั้นก็มีค่าใช้จ่ายที่แตกต่าง สิ่งที่เป็นตัวระบุได้ คือวัตถุปะสงค์ หรือสเปคของงานที่พิมพ์ นำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใด
- อย่างไรก็ตามวัสดุในเทคโนโลยี 3D Printing นั้น ไม่ครอบคลุมเท่ากับการผลิตแบบปกติ มีข้อจำกัดด้านตัวเลือกที่น้อยกว่ามาก
- ยกตัวอย่างในไทย มักต้องการพิมพ์วัสดุ “ยางธรรมชาติ” แต่วัสดุที่มีสมบัติใกล้เคียงแทบไม่มี หรือวัสดุจำพวกโฟม EVA ปัจจุบันก็ยังอยู่ในการทดสอบ และวิจัย
- หรือในกรณีของโลหะนั้น วัสดุกลุ่มอัลลอยด์ ก็ไม่ได้มีให้เลือกแบบอิสระ และเครื่องที่รอบรับนั้นมีราคาสูงมาก โดยส่วนใหญ่คนที่มีเครื่องพิมพ์โลหะ (SLM) มักไม่เปลี่ยนวัสดุในการพิมพ์ เพื่อป้องกันปัญหาการปนกันของผงโลหะในห้องพิมพ์
- ดังนั้นวิธีการเลือกให้เหมาะสมต้องขอคำแนะนำจากผู้ให้บริการเป็นหลัก รวมถึงตรวจสอบ technical data ทางวิศวกรรม ก่อนการตัดสินใจ
3. ดีไซน์ให้เหมาะกับเทคโนโลยี 3D Printing
เทคโนโลยี 3D Printing นั้น ถึงแม้จะสะดวกและรวดเร็วกว่ากระบวนการผลิตแบบปกติ แต่ก็ยังมีข้อจำกัด ด้านความแข็งแรง และรายละเอียดส่วนเล็กๆ ที่ต้องอาศัยการดีไซน์เข้ามาช่วยเสริมในส่วนนี้ ฟีเจอร์ในโปรแกรมเขียนแบบ ที่ช่วยได้แก่ Fillet Rib Chamfer
- ทั้งนี้ส่วนของการดีไซน์ อาจจะไม่ได้เป็นการลดต้นทุน หรือค่าใช้จ่ายในการผลิตโดยตรง แต่ช่วยในเรื่องความแข็งแรงของชิ้นงาน เมื่อนำไปใช้จริง ซึ่งมักจะน้อยกว่ากระวนการแบบปกติ
4. จำนวนขั้นต่ำในการผลิต
- ในเครื่องเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ระดับสูง การเริ่มต้นสั่งผลิต 1 ครั้งนั้น มีต้นทุนที่สูงกว่ากระบวนการ FDM (แบบเส้น Filament) พอสมควร ตั้งแต่ ความรู้และประสบการณ์ของบุคคลกร ช่างเทคนิคที่ทำงานหน้าเครื่อง พลังงานที่ใช้ Waste ที่เกิดขึ้น หรือแม้กระทั่งปัจจัยภายนอก เช่น ระบบไฟ ระบบส่งแก๊ส ระบบลม สิ่งนี้เป็น Fix Cost ของทางผู้ให้บริการ ดังนั้นจะถูกคิดเป็นต้นทุนการผลิต
- ดังนั้นการผลิตของจำนวนน้อยแค่ 1ชิ้น อาจจะมีราคาเริ่มต้นที่สูงมาก (แต่ยังน้อยกว่าการผลิตแบบปกติหลายเท่า) ผู้รับบริการควรคำนึงถึงค่าใช้จ่ายในส่วนนี้หากผลิตจำนวนน้อย หรือหลายคนอาจจะยอมให้งานล่าช้าได้ เพื่อขึ้นงานพร้อมกับลูกค้าท่านอื่น แชร์ค่าใช้จ่ายส่วนนี้ ทั้งนี้ทขึ้นอยู่กับให้บริการเป็นหลัก ว่าจะมีการจัดการอย่างไร กับ Production Capacity ที่เข้ามา
- ตัวอย่างฟีเจอร์ Packing ของโปรแกรม Preform ที่ใช้กับเครื่อง Formlabs Fuse 1 ที่ช่วยบริหารจัดการเรียงงานกาอนพิมพ์ ได้ประหยัดเวลา และวัสดุที่ใช้
5. คำนวนการลงทุนระยะยาว
- ข้อสุดท้าย ทุกๆค่าใช้จ่ายในการจ้างบริการพิมพ์ 3D นั้น หากมีความจำเป็นต้องใช้บริการอยู่ตลอด ในขั้นตอนทางธุรกิจ อีก 2-3 ปี ข้างหน้า การคำนวนการลงทุนด้านเครื่องมาติดตั้งที่บริษัท สามารถที่จะลดต้นทุนระหว่างทาง และระยะเวลาในการผลิต ได้อย่างมาก
- โดยปกติแล้วผู้จำหน่ายเครื่องมักมีสูตรการคำนวน ROI ในการผลิต ของเครื่องระดับอุตสาหกรรมอยู่แล้ว ทางผู้ที่สนใจ สามารถคาดการปริมาณการผลิต เพื่อคำนวนย้อนกลับมาเพื่อดูว่าจะคืนในระยะเวลาเท่าใด
- อย่างไรก็ตามส่วนสำคัญนอกจากเรื่อง ยังมีค่าใช้จ่ายในระบบอีกมาก เช่น บุคคลการที่ชำนาญการ ฝ่ายซ่อมบำรุงหน้างานที่ต้องประสานงานกับผู้ผลิตเครื่อง ฝ่ายสินค้าคงคลังและวัสดุ สถานที่ติดตั้ง และสาธารณูปโภคที่เกี่ยวข้อง สุดท้ายคือระบบความปลอดภัยเมื่อใช้งานกับตัวเครื่องนี้
ต้องการใช้บริการหรือขอตัวอย่างงาน
ติดต่อเราเพือขอคำแนะนำการใช้เทคโนโลยี 3D Printing ในธุรกิจของท่าน
