ทำความรู้จัก Temp Sensor ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

Temp Sensor คืออะไร

เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบ FDM นั้นอาศัยการให้ความร้อนจนเส้นพลาสติกหลอมละลายแล้วฉีดขึ้นรูปทีละชั้น ดังนั้นจึงเกี่ยวข้องอุณหภูมิโดยตรง ซึ่งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ หรือ Temp Sensor นั้นมีหลายชนิด แต่ละชนิดก็มีความเหมาะสมในการใช้งานที่ไม่เหมือนกัน ในอีก 2-3 ปี ข้างหน้า พลาสติกชนิดประสิทธิภาพสูง เช่น PEEK PAEK ULTEM (อ่านข้อมูลเพิ่มเติม) จะมีแนวโน้มการใช้งานมากขึ้น ราคาถูกลง ซึ่งอุณหภูมิที่ใช้จะแตกต่างกับวัสดุตระกูล PLA ABS PETG ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน โดยหลักๆเซ็นเซอร์ที่ใช้กันจะมีอยู่ 3 กลุ่ม คือ

1. Thermistor (เทอร์มิสเตอร์)

เป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยอาศัยหลักการวัดความต้านทานที่ต่างกัน แล้วนำมาคำนวนเป็นอุณหภูมิ ซึ่งโดยปกติจะแม่นยำในช่วง -90 ถึง 130 องศาเซลเซียส แต่ในกรณีของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นั้นจะใช้ตัวที่เป็น NTC 100K หรือชื่อเต็มๆคือ Negative Temperature Coefficient 100K โอห์ม ซึ่งเหมาะกับการใช้งานวัดอุณหภูมิที่พื้นผิวใดๆ กับอากาศ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นความต้านทานจะลดต่ำลงมาก นำค่าดังกล่าวไปคำนวนเป็นอุณหภูมิโชว์ที่หน้าจอ

  • ช่วงการใช้งานที่เหมาะสมของ NTC 100K ในเครื่องตระกูล Reprap จะอยู่ที่  -50 – 300 องศาเซลเซียส (Reprap)
  • ราคาถูกที่สุด บอร์ดรองรับได้ทั้งหมด
  • ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงได้ไวมากที่สุด
  • ความแม่นยำสูงในช่วงการใช้งาน โดยไม่ต้องคาริเบรตมาก
  • บางชนิดสามารถวัดไปถึง 500 องศาเซลเซียส ซึ่งต้องใช้การคาริเบรตที่แม่นยำมาก
ทำความรู้จัก Temp Sensor ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

2. Resistance Temperature Detectors (RTD)

มีวิธีการวัดที่เหมือนกับตัว Thermistor แต่ตัววัสดุที่ใช้วัดความแตกต่างจะเป็นกลุ่มโลหะ (Thermistor จะเป็นพอลิเมอร์ หรือเซรามิกส์) เช่น นิกเกิล แพลทินัม หรือทองแดง ดังนั้นช่วงการวัดอุณหภูมิจึงสูงกว่า มักนิยมใช้ในเครื่อง 3D Printer ระดับอุตสาหกรรม ที่ต้องปริ้นวัสดุวิศวกรรมเช่น PEEK Ultem หรือ PEAK ที่อุณหภูมิหัวฉีดอยู่ที่ 350-450 องศาเซลเซียส ทั้งนี้ในเครื่องระดับล่างก็มีการนำมาใช้งานบ้างในชื่อ PT-100 (ความต้านทาน 100 โอห์มที่ 0 องศาเซลเซียส) อยู่ในเครื่อง Wanhao Duplicator 6, Zotrax M200

  • ช่วงวัดอุณหภูมิได้ถึง 800 องศาเซียส
  • สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้องมีบอร์ดรองรับภายนอก เพื่อแปลงค่าให้เครื่องตระกูล Reprap อ่านได้ เพื่อใส่ไว้ในบอร์ดควบคุมหลักแล้ว
  • ความแม่นยำสูงมาก
  • ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงช้า
  • PT 100 ที่แนะนำกันรองรับอุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส
ทำความรู้จัก Temp Sensor ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

3. Thermocouple

เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้กันมากในอุตสาหกรรม มีอยู่ด้วยกันหลายประเภท เช่น E, J, K, N & T  แบ่งตามวัสดุที่นำมาใช้ผลิต สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่ใช้กันจะเป็น Type K ช่วงการวัดอุณหภูมิอยู่ที่ −200  – +1500 องศาเซลเซียส เพียงพอต่อการใช้งาน  วิธีการวัดของเซ็นเซอร์ชนิดนี้ตามชื่อเลย คือการวัดอุณหภูมิที่แตกต่างกันของโลหะ 2 ชนิด ซึ่งอยู่ในส่วนที่สัมผัส มักมีกระเปาะมาหุ้ม เลยไม่เห็นข้างใน เป็นเซ็นเซอร์ชนิดหนึ่งที่ทนทานมาก เหมาะกับเครื่องระดับอุตสาหกรรม

  • ช่วงวัดอุณหภูมิได้ถึง 1500 องศาเซียส (Type K)
  • สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้องมีบอร์ดรองรับภายนอก เพื่อแปลงค่าให้เครื่องตระกูล Reprap อ่านได้ เพื่อใส่ไว้ในบอร์ดควบคุมหลักแล้ว
  • ความแม่นยำด้อยกว่า 2 ประเภทด้านบน แต่ก็เพียงพอกับอุณหภูมิใช้งาน หากต้องการความแม่นยำ ต้องคาริเบรตการวัดอย่างดี
  • หากหาหัวหุ้มแบบเป็นเกลียวได้ จะช่วยในการติดตั้งกับเครื่องง่ายยิ่งขึ้น
ทำความรู้จัก Temp Sensor ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

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

สนใจเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เรามีเครื่องที่ตอบโจทย์การใช้งานทุกประเภท ตั้งแต่บุคคลเริ่มต้นจนไปถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ พร้อมให้คำแนะนำการใช้งาน และวัสดุที่เหมาะสม เพื่อให้คุ้มค่าการลงทุนมากที่สุด

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ