SLA 3D Printer คืออะไร แตกต่างกับเครื่องทั่วไปในท้องตลาดอย่างไร

SLA 3D Printer เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบเรซินคืออะไร แล้วเหมาะสมกับงานประเภทไหน ?

SLA 3D Printer คือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ที่เกิดขึ้นเทคโนโลยีแรก โดย Charle Chuck Hull ผู้ก่อตั้งบริษัท 3D System ซึ่งใช้การฉายรังสียูวีเพื่อให้เรซินแข็งตัวทีละชั้น ข้อดีของเครื่องพิมพ์ประเภทนี้ คือได้ชิ้นงานที่ความละเอียดสูง ผิวเรียบ ไม่ต้องตกแต่งหรือขัดชิ้นงานมาก เท่ากับเครื่องพิมพ์ประเภทใช้เส้นพลาสติก (Filament) ดังนั้นจึงนำไปใช้กับงานที่ต้องการความละเอียดสูง ขนาดเล็ก หรืองานที่ไม่มีเวลาตกแต่งขัดผิวมาก เช่น งานจำลองสิ่งของหรือคน งานพระพุทธรูป งานจิวเวลรี่ หรืองานสถาปัตยกรรม (ส่วนเทคโนโลยีอื่นๆ สามารถอ่านได้จากบทความนี้)

SLA 3D Printer (ใช้แสงเลเซอร์)

DLP 3D Printer (ใช้โปรเจคเตอร์)

ข้อดีของเครื่อง SLA 3D Printer

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ แบบเรซิน สามารถขึ้นรูปบริเวณส่วนเล็กๆที่มีรายละเอีดสูง โดยใช้การฉายแสงเลเซอร์ที่มีขนาดเป็นวงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 150 ไมโครเมตร หรือในกรณีที่เป็นโปรเจคเตอร์ ความละเอียดระดับ Full HD, 2K หรือ 4K สามารถให้ความละเอียดในแกน XY ได้ถึง 23 ไมครอน (อ้างอิงจากเครื่อง Kudo3D Titan 2 HR)

ปัจจุบันปี 2019 เริ่มมีเครื่องที่ใช้หน้าจอ 4K ออกให้ทดลองใช้กันบ้างแล้ว โดยราคาต่ำกว่าโปรเจคเตอร์ 4K เป็น 10 เท่า เช่น Phrozen Shuffle 4K ได้ความละเอียด XY ถึง 31 ไมครอน และพิมพ์ได้มากกว่า Titan 2 HR เสียอีก (ดูรายละเอียดเครื่อง)

นอกจากความละเอียดที่สูงกว่าเครื่อง 3D Printer ประเภท FDM หรือเส้นพลาสติกแล้ว ในกรณีที่พิมพ์ชิ้นงานหลายๆชิ้น ในครั้งเดียว ก็ไม่มีผลด้านความเร็วในการพิมพ์มาก โดยเฉพาะเครื่องที่ใช้โปรเจคเตอร์ เนื่องจากใช้การฉายแสงทีละชั้น ดังนั้นการเพิ่มชิ้นงานมากขึ้น จึงไม่ส่งผลต่อความเร็ว

ปัจจุบันมีการนำเอาหลอด UV ที่ราคาไม่แพง มาใช้ร่วมกับจอ LCD เพื่อใช้ในการฉายภาพที่มีรังสียูวี ทำให้ เครื่องเรซิน 3D Printer มีราคาที่ถูกลงมาก จนคนทั่วๆไป สามารถจัดหามาได้ ซึ่งแนวโน้มในอนาคตน่าจะมีการนำเอาจอขนาดใหญ่เช่น 23-40 นิ้ว มาประยุกต์ใช้มากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น Wanhao Duplicator 7 ที่ใช้จอ LCD 7 นิ้ว หรือ Photocentric Liquid crystal pro ที่ใช้จอ LED ขนาด 24 นิ้ว

Update 2019 มีเครื่อง Photocentric Maximus ที่ใช้จอ LCD ขนาดใหญ่ถึง 42 นิ้ว เป็นแหล่งฉายภาพแล้ว (ที่มา)

Wanhao Duplicator 7, LCD 3D Printer

Photocentric Liquid Crystal Pro, LCD 3D Printer

วัสดุเรซินสำหรับเครื่อง SLA 3D Printer

เรซินคือหัวใจหลักของเครื่อง โดยส่วนใหญ่ต้องการความยาวคลื่นยูวีที่ 380-410 นาโนเมตร ทำให้เราเห็นแสงที่ฉายเป็นสีม่วง หรือในบางชนิดเช่น Daylight resin ของ Photocentric จากประเทศอังกฤษที่ต้องการความยาวคลื่นที่ 460 นาโนเมตร ซึ่งเป็นสีน้ำเงิน ทำให้สีที่เห็นจากเครื่องพิมพ์แตกต่างกันออกไป

เรซินที่ใช้กันส่วนใหญ่แบ่งเป็นเรซินแบบทั่วไป (General use) ที่มีลักษณะแข็ง เปราะ แตกหักง่าย และเรซินเฉพาะงาน (Special resin) ได้แก่ เรซินแบบยืดหยุ่น (Flexible) เรซินวิศวกรรมที่เหนียว ทนทาน เรซินทนความร้อนสูง (High temp) เรซินสำหรับงานหล่อ (Castable) ที่ผสมแวกซ์ (Wax) ให้เกิดการเผ้าไหม้จนหมดจดขณะนำไปหล่อแบบ และเรซินเกรดทันตกรรม ซึ่งแหล่งข้อมูลที่สำคัญของเรซิน ได้แก่เวบไซต์ของ Formlabs ที่มีข้อมูลเรซินหลายชนิด ซึ่งสามารถนำไปใช้กับเครื่องทั่วๆไปได้ เช่นกัน

อ่านบทความแนะนำเรซินอย่างละเอียดได้ที่ลิ้งนี้ (คลิ๊ก)

เปรียบเทียบงานพิมพ์ระหว่าง SLA 3D Printer และ FDM 3D Printer (2019)

เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบเรซินจะคุ้มค่ากว่า เมื่อพิมพ์เต็มพื้นที่ถาด ซึ่งใช้เวลาเท่ากันไม่ว่ามากหรือน้อย ซึ่งหากเปรียบเทียบกันแล้ว บางงานอาจเร็วขึ้นถึง 10 เท่าเลยก็เป็นไปได้ในกรณีที่มีจำนวนงานในการพิมพ์ต่อครั้งเต็มพื้นที่

คำนวนโดยโปรแกรม Simplify 3D

คำนวนโดยโปรแกรม Formware

ข้อนี้เป็นจุดเด่นของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แบบเรซินอยู่แล้ว ที่ให้ผิวคุณภาพสูง มองชั้นด้วยตาเปล่าไม่เห็น บทความนี้จับเอาเลนส์มาโครส่องพระ มาเทียบกันให้เห็นกันชัดๆ ใครที่ต้องการงานสวยๆ พร้อมลงสี เทคโนโลยีนี้ตอบโจทย์ได้ดีเลย ส่วนแบบเส้นพลาสติก จะเห็นรอยต่อระหว่างชั้นได้ค่อนข้างชัดเจน อย่างไรก็ตามหากมีการพ่นสีรองพื้นและขัดเก็บงาน ก็จะช่วยให้ผลงานออกมาดีได้ จะยากมากหากชิ้นงานมีขนาดเล็ก

ข้อเสียของเครื่อง SLA 3D Printer

เทคโนโลยี SLA มีข้อดีมากมาย ซึ่งมีการใช้งานมามากกว่า 30 ปี ซึ่งในปัจจุบันก็ยังคงนิยมอยู่ และมีแนวโน้มจะเข้าสู่คนทั่วไป มากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตามข้อเสียของเครื่องประเภทนี้คือ คือจำเป็นความเลอะเทอะ สกปรกจากเรซินที่เป็นของเหลว รวมไปถึงขั้นตอนการ Post processing ที่ต้องใช้แอลกอฮอล์ (IPA) ในการทำงาน ซึ่งค่อนข้างมีกลิ่นเหม็นและเป็นอันตราหากสูตรดมเข้าไปในปริมาณมาก ดังนั้นบริเวณที่ทำงานควรเป็นที่มีอากาศระบายได้สะดวก และมีอุปกรณ์ป้องกันกลิ่นที่ได้มาตรฐาน ดังนั้นเครื่อง 3D Printer นี้จึงไม่เหมาะกับเด็กเล็กๆ ซึ่งเป็นอันตรายได้