เรซินยืดหยุ่น HeyGears RE40, RE70, RE80, DE70 และ PAE10 ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหนให้ตรงงาน

ชิ้นงานที่ต้องนิ่ม บีบได้ เด้งคืนรูป หรือซับแรงกระแทก เช่น พื้นรองเท้า เบาะอานจักรยาน ซีลยาง ปลอกหุ้มหูฟัง หรือแผ่นรองในหมวกกันน็อก ใช้เรซินทั่วไปพิมพ์ไม่ได้ ต้องใช้ เรซินยืดหยุ่น (Elastomer Resin) ซึ่งหลังพิมพ์และอบแล้วจะมีพฤติกรรมคล้ายยางหรือซิลิโคน

HeyGears มีเรซินกลุ่มนี้หลายตัว ได้แก่ RE40, RE70, RE80 (Resilient Elastomer) DE70 (Damping Elastomer) และ PAE10 ชื่อคล้ายกันแต่ใช้งานต่างกันมาก บทความนี้สรุปความต่างด้วยตัวเลขจากดาต้าชีทของ HeyGears และวิธีเลือกให้ตรงงาน

RE80 กับรองเท้าโครงสร้าง Lattice ซึ่งเป็นงานหลักของเรซินกลุ่มนี้ (ภาพผลิตภัณฑ์จาก HeyGears)

เรซินยืดหยุ่นต่างจาก TPU Filament อย่างไร

คนที่เคยพิมพ์ TPU ด้วยเครื่อง FDM จะคุ้นกับชิ้นงานยาง แต่เรซินยืดหยุ่นมีข้อดีต่างออกไป คือพิมพ์รายละเอียดเล็กและผนังบางได้ ผิวเรียบไม่เห็นเส้นชั้นชัด และพิมพ์โครงสร้าง Lattice (โครงตาข่ายสามมิติ) ที่ซับซ้อนได้ดี ทำให้ปรับความนิ่มหรือแข็งของชิ้นงานได้จากการออกแบบรูปทรง ไม่ต้องเปลี่ยนวัสดุ

ส่วนข้อเสียคือเรซินกลุ่มนี้หนืดกว่าเรซินทั่วไปมาก ต้องใช้เครื่องและการตั้งค่าที่รองรับ และต้องล้างทำความสะอาดชิ้นงานให้ดี โดยเฉพาะ Lattice ที่มีช่องเล็ก ๆ เยอะ

ค่าที่ต้องดูเวลาเลือกเรซินยาง

• Shore A ความแข็งของยาง ราว 40A นิ่มคล้ายซิลิโคน ราว 70A ใกล้พื้นรองเท้าทั่วไป 80A แน่นขึ้นคล้ายยางล้อสเก็ต อ่านเพิ่มที่ Shore A vs Shore D
• Elongation at Break (%) ยืดได้กี่เท่าก่อนขาด 300% คือยืดได้ยาวกว่าเดิม 3 เท่า
• Tensile Strength (MPa) แรงดึงที่ทนได้ก่อนขาด
• Tear Strength (N/mm) ความทนการฉีกขาด สำคัญมากกับงาน Lattice และชิ้นงานที่มีรอยบากหรือรู
• Rebound Resilience (%) เด้งคืนพลังงานได้กี่เปอร์เซ็นต์ ค่าสูงเหมือนลูกบอลเด้ง ค่าต่ำเหมือนโฟมซับแรง
• Compression Set (%) หลังโดนกดนาน ๆ ยุบค้างถาวรเท่าไร ยิ่งต่ำยิ่งคืนรูปได้ดี สำคัญกับพื้นรองเท้า เบาะ และซีล

ตารางเปรียบเทียบเรซินยืดหยุ่น HeyGears

ข้อมูลจากหน้าวัสดุของ HeyGears (ทดสอบโดย HeyGears Lab ค่าเฉลี่ย คลาดเคลื่อนได้ ±10%) เรียงจากนิ่มไปแข็ง

เครื่องหมาย – คือ HeyGears ไม่ได้ระบุค่านั้นไว้ในหน้าวัสดุ ค่า RE80 เป็นช่วงของสีดำและสีใส

Rebound กับ Damping: เด้งคืนหรือซับแรง

จุดที่คนมักสับสนคือ RE70 กับ DE70 ความแข็งใกล้กัน แต่พฤติกรรมตรงข้ามกัน

• RE70 คืนพลังงาน 67% กดแล้วเด้งกลับเร็ว ให้ความรู้สึกสปริง เหมาะกับพื้นรองเท้าวิ่ง เบาะนั่ง และชิ้นส่วนที่ต้องคืนรูปทันที
• DE70 คืนพลังงานเพียง 10% แรงกระแทกส่วนใหญ่ถูกดูดซับไว้ในเนื้อวัสดุ จึงเหมาะกับแผ่นกันกระแทกในอุปกรณ์กีฬา แผ่นรองในหมวกกันน็อก และนวมชกมวย HeyGears ระบุว่าช่วงอุณหภูมิที่ DE70 ซับแรงได้ดีคือ 7–53°C และทำ Lattice ให้เนื้อโปร่งกว่า RE70 ได้โดยยังกันกระแทกได้ดี

ซ้าย: RE70 กับเบาะอานจักรยาน Lattice · ขวา: DE70 กับแผ่นซับแรงกระแทก (ภาพผลิตภัณฑ์จาก HeyGears)

รู้จักเรซินแต่ละตัว

RE40 – นิ่มคล้ายซิลิโคน สำหรับงานที่สัมผัสผิว

RE40 นิ่มที่สุดในกลุ่ม (40A) ยืดได้ถึง 530% กลิ่นน้อย และพิมพ์รายละเอียดได้ดี HeyGears วางไว้สำหรับเปลือกเครื่องช่วยฟัง หูฟัง Custom In-Ear ผิวหุ่นยนต์ (Robot Skin) และแผ่นรอง Lattice แบบนิ่ม รวมถึงงานต้นแบบในอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ รองรับ Reflex 2 และ Reflex 2 Pro

PAE10 – ยางใส สำหรับต้นแบบชิ้นงานซิลิโคน

PAE10 เรซินยางแบบใส (ภาพผลิตภัณฑ์จาก HeyGears)

PAE10 แข็ง 49A ยืดได้ 433% เป็นสีใส และ HeyGears ระบุว่าล้างทำความสะอาดง่าย เหมาะกับต้นแบบชิ้นงานที่ปกติทำจากซิลิโคน เช่น ปุ่มกด ปลอกจับ ชิ้นส่วนโมเดล และโมเดลกายวิภาคทางการแพทย์ แรงดึงขาด (1.7 MPa) ต่ำกว่า RE40 มาก จึงเหมาะกับงานต้นแบบเพื่อดูรูปทรงและการใช้งานมากกว่าชิ้นงานที่ต้องรับแรงดึงซ้ำ

ถ้าใช้เครื่อง Reflex 2 / Reflex 2 Pro HeyGears กำหนดให้พิมพ์ PAE10 ร่วมกับ Pulsing Release Module 2 (PrintBoost System) และถาดเรซินแบบ Pulsing Release (เรซินอื่นที่ต้องใช้อุปกรณ์นี้ ได้แก่ PAC10, PAU20 และ PAH270)

RE70 – Elastomer ระดับ Production เด้งดีและทนฉีก

RE70 เป็นตัวที่สมดุลที่สุดสำหรับงานผลิตจริง ทนฉีก 68 N/mm สูงที่สุดในกลุ่ม คืนพลังงาน 67% และผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน ISO 10993 ด้านการสัมผัสผิว งานที่ HeyGears ระบุไว้มีทั้งพื้นรองเท้า (Midsole/Insole) ชิ้นส่วนลดแรงสั่น เครื่องมือแบบยืดหยุ่น อุปกรณ์สวมใส่ และโมเดลกายวิภาค เป็นตัวเดียวในกลุ่มที่รองรับ Reflex / Reflex Turbo รุ่นแรกด้วย

DE70 – วัสดุซับแรงกระแทก

DE70 มีความแข็งเริ่มต้น 76A และยุบตัวเหลือ 62A เมื่อกดค้างไว้ 5 วินาที แสดงว่าเนื้อวัสดุค่อย ๆ ยุบรับแรงแทนที่จะดีดกลับ เหมาะกับแผ่นป้องกันในอุปกรณ์กีฬา แผ่นรองในหมวกกันน็อก และชิ้นส่วนกันกระแทกน้ำหนักเบา HeyGears แนะนำให้ตรวจเครื่องที่รองรับใน Blueprint Studio

RE80 – คล้าย TPU คืนรูปดีมาก

RE80 แข็งที่สุดในกลุ่ม (80A) จุดเด่นคือ Compression Set เพียง 3.4% กดนานแล้วแทบไม่ยุบค้าง และ HeyGears ระบุว่าออกแบบ Lattice ให้เบากว่า RE70 ได้ราว 30% โดยรับน้ำหนักได้เท่าเดิม ผลทดสอบความทนทานที่ HeyGears เผยแพร่ ได้แก่

• ทดสอบงอซ้ำ (ROSS Flex, ASTM D1052): ชิ้นทดสอบหนา 2 มม. ผ่านมากกว่า 750,000 รอบ และชิ้น Lattice 6.35 มม. มากกว่า 250,000 รอบ
• ทดสอบการสึกหรอ (Taber, ASTM D4060): เนื้อหายไป 64 มก. ที่ 1,000 รอบ

เหมาะกับรองเท้าทั้งคู่ พื้นรองเท้าชั้นกลาง และตัวจับชิ้นงานแบบยืดหยุ่น (Flexible Fixture) รองรับ Reflex 2 และ Reflex 2 Pro

"ปลอดภัยต่อผิว" หมายถึงอะไร

RE40, RE70, RE80 และ DE70 ผ่านการทดสอบ 3 รายการตามมาตรฐาน ISO 10993 ได้แก่ ความเป็นพิษต่อเซลล์ (ISO 10993-5) การแพ้ทางผิวหนัง (ISO 10993-10) และการระคายเคืองผิวหนัง (ISO 10993-23) ตามข้อมูลของ HeyGears

ผลนี้บอกว่าวัสดุเหมาะกับชิ้นงานที่สัมผัสผิว เมื่อพิมพ์ ล้าง และอบตามขั้นตอนของผู้ผลิต แต่ไม่ได้แปลว่าสินค้าที่ทำจากวัสดุนี้ได้รับรองเป็นเครื่องมือแพทย์ ถ้าจะผลิตขายเป็นอุปกรณ์การแพทย์หรือสินค้าที่มีกฎหมายควบคุม ผู้ผลิตยังต้องทดสอบและขึ้นทะเบียนตัวสินค้าเอง และ HeyGears ไม่ได้ระบุว่าเรซินกลุ่มนี้ใช้สัมผัสอาหารได้

อายุการใช้งาน: ทดสอบเร่งสภาพเทียบเท่า 1 ปี

RE40, RE70, RE80 และ DE70 ผ่านการทดสอบเร่งสภาพด้วยความร้อน 1,600 ชั่วโมง ซึ่ง HeyGears ระบุว่าเทียบเท่าการใช้งานกลางแจ้ง 1 ปี หลังทดสอบสมบัติลดลงไม่เกิน 30% สีเปลี่ยนแทบมองไม่เห็น (ΔE < 2) และขนาดคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±0.1 มม. นอกจากนี้ยังผ่านการทดสอบสีตกและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

เลือกเรซินยืดหยุ่นให้ตรงงาน

• นิ่มมาก สัมผัสผิว เช่น หูฟัง In-Ear ผิวหุ่นยนต์ → RE40
• ต้นแบบชิ้นงานซิลิโคน ปุ่มกด ปลอกจับ แบบใส → PAE10
• พื้นรองเท้า เบาะ อุปกรณ์สวมใส่ ที่ต้องเด้งคืน → RE70
• แผ่นกันกระแทก ซับแรง ไม่เด้งกลับ → DE70
• ชิ้นงานคล้าย TPU ต้องคืนรูปดี ใช้งานหนัก หรืออยากลดน้ำหนัก Lattice → RE80

เคล็ดลับพิมพ์เรซินยืดหยุ่นให้สำเร็จ

• เรซินหนืดมาก RE40, RE70, RE80 และ DE70 มีความหนืดราว 4,400–4,900 mPa·s ส่วน PAE10 ราว 2,400 mPa·s ขณะที่เรซินโมเดลทั่วไปของ HeyGears อยู่ราว 400–900 mPa·s เรซินจึงไหลกลับเข้าใต้ชิ้นงานช้า ควรใช้เครื่องที่ควบคุมอุณหภูมิเรซินได้ และใช้ Process Package ของ HeyGears ใน Blueprint Studio
• เขย่าหรือคนเรซินก่อนเท และปล่อยให้เรซินในถาดได้อุณหภูมิตามที่กำหนดก่อนเริ่มพิมพ์
• Lattice ต้องล้างให้ทั่ว เรซินเหลวค้างในช่องเล็ก ๆ ได้ง่าย ล้างให้ทั่วแล้วเป่าลมไล่เรซินและน้ำยาออกก่อนอบ
• อบให้ครบตามโปรไฟล์ ชิ้นงานที่อบไม่ครบจะเหนียวผิว ยืดตัวไม่ได้ตามสเปก และอาจระคายผิว แนะนำ UltraCraft Wash และ UltraCraft Cure
• สวมถุงมือทุกครั้ง แม้ชิ้นงานที่อบแล้วจะผ่านการทดสอบสัมผัสผิว แต่เรซินเหลวยังระคายเคืองได้

เครื่องพิมพ์ HeyGears รุ่นไหนใช้ได้

ตามหน้าวัสดุของ HeyGears (HeyGears แจ้งว่ากำลังอัปเดต Process Package อยู่ ควรตรวจรายการล่าสุดใน Blueprint Studio)

ถ้าวางแผนทำงานยาง Reflex 2 หรือ Reflex 2 Pro เป็นตัวเลือกที่รองรับครบที่สุด Reflex 2 Pro พื้นที่พิมพ์ใหญ่กว่า เหมาะกับรองเท้าหรือชิ้นงาน Lattice ขนาดใหญ่

HeyGears Reflex 2 Pro (ภาพผลิตภัณฑ์จาก HeyGears)

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

เรซินยืดหยุ่นใช้แทน TPU ได้ไหม

ได้ในหลายงาน โดยเฉพาะชิ้นงานที่ต้องการรายละเอียดสูงหรือโครงสร้าง Lattice RE80 มีพฤติกรรมใกล้ TPU ที่สุดในกลุ่ม แต่ถ้าชิ้นงานใหญ่ เรียบง่าย และต้องการต้นทุนต่ำ TPU บนเครื่อง FDM อาจคุ้มกว่า

RE70 กับ RE80 เลือกตัวไหนดี

RE70 เด้งคืนได้ดีกว่า (67% เทียบกับ 48%) และทนฉีกสูงกว่าเล็กน้อย เหมาะกับงานที่ต้องการความสปริง ส่วน RE80 แข็งกว่า ยุบค้างน้อยมาก และทำ Lattice ได้เบากว่า เหมาะกับงานที่ต้องรับน้ำหนักนาน ๆ หรืออยากลดน้ำหนักชิ้นงาน

Reflex RS Turbo พิมพ์เรซินกลุ่มนี้ได้ไหม

หน้าวัสดุของ HeyGears ยังไม่ได้ระบุ RS / RS Turbo สำหรับเรซินยืดหยุ่นกลุ่มนี้ ถ้างานหลักเป็นชิ้นงานยาง แนะนำ Reflex 2 หรือ Reflex 2 Pro

ชิ้นงานยางพิมพ์แล้วผิวเหนียว เกิดจากอะไร

ส่วนใหญ่เกิดจากล้างไม่หมดหรืออบไม่ครบ ตรวจว่าล้างในช่องลึกครบ เป่าให้แห้งก่อนอบ และอบตามเวลาและอุณหภูมิที่ HeyGears กำหนด

อยากลองชิ้นงานตัวอย่าง หรือให้ช่วยเลือกความแข็งให้ตรงงาน ติดต่อฝ่ายขาย โทร 090-998-8151 / LINE @sync.innovation

แหล่งอ้างอิง

• HeyGears – Pulsing Release Module 2 Kit (รายชื่อเรซินที่ต้องใช้ PRM 2)
• HeyGears – Resilient Elastomer RE40
• HeyGears – Resilient Elastomer RE70
• HeyGears – Resilient Elastomer RE80
• HeyGears – Damping Elastomer DE70
• HeyGears – PAE10

ภาพประกอบเป็นภาพผลิตภัณฑ์และชิ้นงานตัวอย่างของ HeyGears