fbpx

การสร้าง Support สำหรับเครื่อง SLA หรือ DLP 3D Printer

พื้นฐานการสร้าง Support สำหรับเครื่อง SLA 3D Printer

จากข้อมูลด้านบน แรงยึดเกาะระหว่าง “ชิ้นงาน-ฐานพิมพ์” ต้องมากกว่า “ชิ้นงาน-ถาดเรซิน” ซึ่งหากเป็นเครื่องราคาสูง จะมีระบบช่วยในการแยกชิ้นงานออกจากถาดเรซิน เช่น ตัว Wiper หรือใบปาดชิ้นงาน หรือระบบยกฐานลง vat-tilt ช่วยให้การลอกเริ่มต้นจากขอบชิ้นงาน แล้วไล่ไปครบทั้งชั้น ลดโอกาสงานเสียมากขึ้น

แต่สำหรับบางเครื่องที่ไม่มีระบบช่วยดังกล่าว การยกฐานพิมพ์ขึ้นทันทีพร้อมกันหมดแรงยึดเกาะระหว่างเรซินที่แข็งตัวกับถาดด้านล่างจะสูงมาก ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวจึงเป็นที่นิยมในการหมุนชิ้นงานให้เอียง เพื่อลดพื้นที่แต่ละชั้นลง ดังตัวอย่างด้านล่าง โดยข้อเสียคือจำนวนชั้น (layer) จะเพิ่มขึ้นจากปกติ เนื่องจากชิ้นงานสูงขึ้น ทำให้ใช้เวลาปริ้นเพิ่มขึ้นมา

ตัวอย่างการสร้าง support สำหรับเครื่อง SLA 3D Printer

ตัวอย่างในบทความนี้ได้เลือก 3D Model ง่ายๆ ที่มีขนาด 20x20x20 mm  นำมาสร้าง Support ทั้ง 3 แบบ คือ

  • วางระนาบตรงแบบเครื่อง FDM
  • วางเอียง 45 องศา
  • และวางเอียง 45 องศาสองแกน ทำให้ด้านล่างเป็นแค่จุดๆเดียว

โดยใช้โปรแกรม Formware โหมด Auto Support และ Hollow mode ความหนาผนัง 1 mm infill 10% (ข้างในกลวง)

แบบตั้งตรง

แบบเอียง 45 องศา 1 ด้าน

แบบเอียง 45 องศา 2 ด้าน

Support แบบตรง หรือ 90 องศา

 Support แบบ 90 องศา เป็นการวางที่ง่ายที่สุด เหมือนการปริ้นในเครื่อง FDM 3D Printer ดังนั้น สามารถพิมพ์เสร็จเร็วมากที่สุด แต่มีข้อเสียคือต้องเอาชนะ Suction force ที่มากที่สุด ดังนั้น จึงมักเห็นการพิมพ์งานที่วาง Support แบบนี้ มีอาการเบี้ยว หรืองอที่ปราย หากเป็นงานยาวๆ หรืองานผนังบาง ดังตัวอย่าง ซึ่งการแก้ไข สามารถทำได้โดยวาง Support ที่ปลายทุกด้านให้ใหญ่กว่าปกติ 20-30% เพื่อช่วยลดการดัดงอที่เกิดขึ้น การวาง Support แบบนี้ เหมาะกับงานง่ายๆ รายละเอียดไม่เยอะ หรือไม่มีรายละเอียดภายในชิ้นงาน

งานตัวอย่างสามารถสังเกตได้อย่างชัดเจนว่าบริเวณฐานด้านล่างมีการงอขึ้นที่บริเวณปลาย และด้านบนมีการยุบตัว เนื่องจากการหดตัวของเรซิน ด้านใน ดึงผนังลงมา การแก้ไขอาจจะให้ขนาด infill ข้างในให้ใหญ่ขึ้น

Support แบบเอียง 45 องศา 1 แกน

          เป็นอีกหนึ่งที่สร้างได้ไม่ยาก โปรแกรมส่วนใหญ่ผู้ใช้สามารถหมุน โดยกำหนดขนาดมุมที่ต้องการได้อยู่แล้ว สามารถลด Suction force ได้เยอะมาก โอกาสพิมพ์งานเสียก็ลดลงไป ในกลุ่มผู้ใช้เครื่อง 3D Printer ต่างๆ ทั่วโลก ก็แนะนำแบบนี้ โดยข้อเสียที่พบบางส่วนยังคงเห็นเส้นแบ่ง layer ตามลำดับขั้นอยู่ โดยเฉพาะส่วนที่เป็นมุมเอียง หรือเส้นโค้งดังภาพตัวอย่าง ซึ่งมักพบในเครื่อง LCD 3D Printer ในขณะที่เครื่อง SLA หรือ DLP จะเจอน้อยกว่า เนื่องจากมีเทคโนโลยีเฉพาะตัวในการลบขอบมุม

Support แบบ 45 องศา 2 แกน

Support กลุ่มนี้ ในการใช้งานจริงไม่ใช่เอียง 45 องศา 2 แกนแบบตัวอย่างในโปรแกรมของเครื่องระดับสูงมักใช้คำว่า “minimal surface area” หรือ “minimal critical angle“เข้าใจง่ายๆว่า หมุนชิ้นงานยังไงก็ได้ ให้พื้นที่พิมพ์ แต่ละชั้นน้อยที่สุด หรือมีมุม Critical น้อยที่สุด ถ้าเป็นงานรูปทรงเรขาคณิตจะไม่ยากมาก ในการเลือกมุม แต่ถ้าเป็นงานซับซ้อนคงต้องให้โปรแกรมช่วยวิเคราะห์ การวางชิ้นงานแบบนี้จะมี Suction force น้อยที่สุด โอกาสพิมพ์เสียน้อยมาก และให้ผิวงานดีที่สุด

  งานออกมาสมบูรณ์มากที่สุด ไม่พบรอยบิดเบี้ยวหรือดัดงอบนชิ้นงาน รอยต่อระหว่างชั้น เห็นน้อยมาก และไม่เป็นลวดลายที่เห็นได้ชัด แต่อย่างไรก็ตามการวาง Support แบบนี้ จะเปลืองพื้นที่ และใช้ Support มากที่สุด

งานผิวโค้งกับเครื่อง LCD 3D Printer

สำหรับเครื่อง LCD 3D Printer ซึ่งใช้จอ LCD ที่มีความละเอียด 2K 4K สิ่งที่ต้องระวังคือเรื่อง resolution หรือ pixel ของชิ้นงาน ซึ่งจะทำให้เห็นชิ้นงานเป็นลายวงปี เรียกว่าแค่หมุนผิดเล็กน้อยก็เจอปัญหาเลย (เครื่อง DLP จะมีเทคโนโลยีที่ช่วยแก้ ในขณะที่ SLA ไม่เกิดอยู่แล้วเพราะฉายเป็นแนวเส้นโค้ง) โดยชิ้นงานตัวอย่างเป็นงานผนังบาง (<1 mm) มีความโค้งเล็กน้อย ขนาดประมาณ SD Card  จับเอียง 0 15 และ 45 องศาตามลำดับดังภาพ และพิมพ์ขึ้นรูปออกมา โฟกัสผลไปที่บริเวณกลางโล่

  • หมายเหตุ ในการใช้งานจริงแทบไม่มีความแตกต่าง เพราะบทความนี้ใช้เลนส์ความละเอียดสูงในการถ่ายภาพ ซึ่งปกติตาคนเราไม่ได้ละเอียดขนาดนั้น
3D Printer Orientation
90 degree

รอยต่อเห็นชัดเจนบริเวณตรงกลาง

15 degree

รอยต่อเห็นน้อยลงบริเวณตรงกลาง

45 degree

รอยต่อบางมาก

ถ้ามองจากผลงานวางตั้งตรงจะเห็นรอยต่อระหว่างแกน XY ชัดที่สุด ในขณะที่วางเอียง 15 องศา รอยต่อระหว่างชั้นจะไปอยู่บริเวณด้านล่างแทน ก็ถือว่าเป็นข้อดีที่หลบสายตาหลักไปได้  ในขณะที่เอียง 45 องศา ให้ผลงานที่ดีที่สุด แต่ก็ใช้ Support จำนวนมาก อีกกรณีเป็นการเปรียบเทียบระหว่างการเอียง 15 องศาแกนเดียว กับ 15องศา 2แกน สามารถลดรอยต่อระหว่างชั้นได้ชัดเจน

ชิ้นงานเอียง 15 องศาเห็นรอยต่อชัดเจน

 แบบเอียง 45 องศา 2 ด้าน

สรุปการสร้าง Support สำหรับเครื่อง SLA DLP หรือ LCD 3D Printer

บทความนี้อาจจะไม่ใช่ บทความที่สอนการใช้งานโปรแกรมสร้าง Support แต่เป็นพื้นฐานสำคัญในการวางชิ้นงานให้เหมาะสมกับการพิมพ์ โดยผู้ใช้ควรมีเกณฑ์ในใจ 3 ข้อดังนี้

  1. วางชิ้นงานให้มีมุม Critical น้อยที่สุด เพื่ออัตราความสำเร็จในการพิมพ์ หรือคุณภาพสูงสุด (วางเอียงทุกแกน)
  2. วางชิ้นงานเพื่อให้มีจำนวนชั้นการพิมพ์น้อยที่สุด เพื่อความรวดเร็ว (วางให้ระนาบ)
  3. วางชิ้นงานให้ได้มากที่สุด ใช้พื้นที่คุ้มค่าที่สุดต่อ 1 รอบการพิมพ์ (วางตั้งตรง)

ซึ่งการวางชิ้นงานแต่ละแบบก็มีข้อดี ข้อเสียแตกต่างกันออกไป หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม สอบถามกันเข้ามาได้

Jewelry model unsupport

Jewelry model

model

Jewelry model

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

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ