ทำไมถึงไม่ควรใช้ IPA โดยตรงกับ Ultrasonic เพื่อล้างชิ้นงานจาก SLA 3D Printer

ในกรณีที่ไม่ล้าง หรือล้างไม่สะอาด ก็จะมีเรซินส่วนที่ไม่ใต้องการติดอยู่ ซึ่งเมื่อนำไปอบต่อด้วยเครื่อง UV (post curing) จะทำให้รายละเอียดบางส่วนหายไป ไม่คมชัด ขนาดเพี้ยนไปเล็กน้อย รวมถึงมีผิวที่เหมือนเคลือบเงามา ล้วนแต่เป็นสิ่งที่ผู้ใช้ไม่ต้องการ

ชิ้นงานที่ล้างไม่สะอาด	ชิ้นงานที่ล้างสะอาด

ชิ้นงานที่ล้างไม่สะอาด	ชิ้นงานที่ล้างสะอาด

จากข้อมูลข้างต้น การทำความสะอาดจึงเป็นอีกขั้นตอนสำคัญของใช้เครื่องพิมพ์เรซิน ซึ่งปัจจุบันมีทั้งเครื่องที่ทำงานอัตโนมัติ กึ่งอัตโนมัติ รวมถึงแบบ Manual ซึ่งผู้เขียนใช้อยู่

ล้างแบบ กึ่ง Auto

โดยแบบอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ ส่วนใหญ่จะนำถาดพิมพ์ชิ้นงาน ไปติดตั้งกับเครื่องล้าง แล้วกดปุ่มทำงานได้เลย เช่น Formwash หรือ Anycubic Wash curing machine ซึ่งจะใช้หลักการ Magnatic stir กวนสารทำละลาย หรือ IPA ให้หมุนวนไปเรื่อยๆ grnjvล้างสิ่งที่ไม่ต้องการออก ใครจะทำเองโดยลงทุนไม่กี่บาทก็ดูตามคลิบด้านล่างได้เลย ส่วนใครที่อยากจะใช้เครื่องสำเร็จรูปก็ต้องจ่ายแพงขึ้นหน่อย ซื้อเครื่อง stir มาใช้เอง (เริ่มต้นราคา 1-2 พันบาท) แต่ก็ยังถูกกว่าเครื่องจากกลุ่มของผู้ผลิตเครื่อง 3D Printer ครับ ข้อเสียคงเป็นเรื่องความสวยงาม การติดตั้ง การป้องกันฝุ่นหรือกลิ่นที่ผู้ใช้ต้องหาทางจัดการเอาเอง

ล้างแบบ Manual

แบบ Manual ที่ใช้ตั้งแต่อดีตจนถุงปัจจุบันคือการไปจุ่มใน IPA หรือตัวทำละลายโดยตรง มีทั้งแบบแกะชิ้นงานจากถาดพิมพ์แล้ว หรือจุ่มไปโดยไม่แกะ อันนี้ก็แล้วแต่ความถนัดหรือคำแนะนำจากผู้ผลิตเครื่อง หรือเรซิน ส่วนใหญ่ผู้เขียนจะแยกเป็น 2 บ่อ คือ บ่อที่ 1 สำหรับงานที่พึ่งปริ้นเสร็จจะมีคราบเรซินติดอยู่เยอะ ดังนั้นบ่อนี้จะสปกปรกมาก ใช้งานได้สักพักก็จะไม่สะอาดแล้ว ส่วนบ่อที่ 2 ไว้ล้างงานจริงๆ เพื่อทำความสะอาดเรซินที่ติดอยู่ในซอกเล็กๆ โดยทิ้งไว้ 2-3 นาที แล้วใช้การเขย่าด้วยมือช่วยให้เรซินหลุดออกมา โดยพอใช้ล้างไปสัก 15-20 การพิมพ์ IPA ก็จะเริ่มสกปรกล้างเรซินได้ยากขึ้นก็ต้องเปลี่ยนใหม่ หรือใครที่ทิ้งไว้ลืมปิดฝา ตัว IPA จะระเหย+ดูดความชื้นในอากาศ ทำให้เหนียวๆ ล้างงานไม่ค่อยออกไปอีก

มาปัจจุบันเครื่อง Ultrasonic ที่ปกติอยู่ในแต่ห้อง lab วิจัย หาซื้อได้ง่ายขึ้น และราคาไม่แพงขนาด 3 ลิตร มาตรฐานสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติไซส์เล็กราคา 3-4 พันบาท หรือใครปริ้นพวกฟิกเกอร์เล็กๆ ก็ใช้เครื่องเล็กลง ประหยัดงบได้อีก ซึ่งจากประสบการณ์ที่ใช้ ทำให้งานที่ได้สะอาดขึ้นมาก ผิวที่ปกติใช้มือเขย่าๆ ก็ไม่เหนียวแล้ว นอกจากนี้รายละเอียดเล็กยังคมชัดมากกว่า ดังนั้นใครที่พอมีงบประมาณอุปกรณ์ตัวนี้เป็นเครื่องมือที่ดีในการลงทุน

จากการสำรวจข้อมูลผู้ขายเครื่อง SLA 3D Printer แทบจะไม่มีใครระบุถึงอันตรายเมื่อใช้ IPA ใส่ลงใน Ultrasonic โดยตรงเลย เลยเป็นที่มาของบทความนี้ โดยเมื่อไปศึกษา เอกสารประกอบความปลอดภัยของ IPA จะพบว่าเป็นสารระเหยที่ติดไฟได้ง่าย  โดยหลักการติดไฟมี 3 อย่างคือ เชื้อเพลิง+ประกายไฟ+ออกซิเจน ซึ่งหากมีประกายไฟ หรืออุณหภูมิสูงถึงจุดหนึ่งก็มีโอกาสเกิดไฟลุกได้

• โดย IPA มีจุดเดือดที่ประมาณ 80 องศา ซึ่งในบางการใช้งาน ผู้ใช้ตั้งอุณหภูมิของเครื่อง Ultrasonic ไว้ด้วยทำให้เกิดความร้อนสะสมจน IPA ระเหยสะสมในอากาศในปริมาณที่ลุกติดไฟได้ง่ายๆ
• ถึงแม้ปัจจุบันจะยังไม่มีรายงานว่ามีคนประสบอุบัติเหตุในเรื่องนี้ในกลุ่มผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ แต่มาตรฐานความปลอดภัยต้องมาก่อนเป็นอันดับ 1 Nasa ได้ระบุวิธีการใช้งานเครื่อง Ultrasonic กับพวกสารระเหยไว้ตั้งแต่ปี 1969 หรือเมื่อ 50 ปีก่อน โดยใช้ IPA หรือสารระเหยบรรจุไว้ในถุงหรือบรรจุภัณฑ์แยกต่างหาก (คาดเดาว่าคงเคยเกิดประกายไฟลุก หรือไหม้ในห้องแลปเมื่อสมัยก่อน) แล้วในเครื่องใส่น้ำเปล่าแทน ช่วยให้ประหยัด IPA ได้สำหรับงานเล็กๆ ส่วนใครที่งานใหญ่หน่อยอาจจะต้องหาถุงที่ใหญ่ขึ้น หรือเปลี่ยนไปใช้ตัวทำละลายอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในปัจจุบัน

สำหรับผู้เขียนเองก็ใช้ถุงซิบล๊อกง่ายๆเป็นบรรจุภัณฑ์ แล้วใส่ชิ้นงานที่ล้างเรซินด้วย IPA บางส่วนออกไปบ้างแล้ว ( IPA น้ำที่ 1) แล้วนำมาใส่ในอ่าง Ultrasonic เพื่อล้างขั้นสุดท้ายอีกที ปกติใช้เวลา 1-2 นาทีในการล้างเท่านั้น เนื่องจากเรซินส่วนใหญ่ล้างออกไปตั้งแต่ครั้งแรกแล้ว

หลังจากทำความสะอาดจะเห็นความแตกต่างอย่างชัดเจน โดยเรซินที่ใช้บทความเป็นสีขาว เลยอาจจะแยกรายละเอียดได้ไม่ชัด ลองไปดูรูปตัวอักษรที่เป็นรายละเอียดเล็กๆดูครับ จะเห็นเลยว่าผิวของชิ้นงานสะอาด ไม่มีเรซินตกค้างอยู่เลย (หากมีจะสะท้อนกับไฟที่ถ่ายรูป เหมือนตอนที่ยังไม่ได้ทำความสะอาด)

สรุปอันตรายจาก IPA คือเป็นสารก่อให้เกิดไฟ ไอระเหยมีอันตรายต่อสายตา ผิวหนัง ในระดับสูง ดังนั้นจึงมีผู้ผลิตหลายรายหาสารเคมี หรือตัวทำละลายทดแทน ซึ่งปลอดภัยกับผู้ใช้มากกว่า  และสามารถใส่ได้ในเครื่อง ultrasonic ได้โดยตรง ส่วนใหญ่ราคาค่อนข้างสูงกว่า IPA พอสมควร เช่น

• Resinaway จากบริษัท Monocure ของออสเตรเลีย ที่มีส่วนผสมของโพรพีลีนไกลคอล (propylene glycol) กับสารเคมีชนิดอื่น ช่วยทำความสะอาดได้ดีกว่า IPA ติดไฟยาก รวมถึงอายุการใช้งานนานกว่า สามารถใส่ใน Ultrasonic ได้โดยตรง
• TEK 1960/ TEK 1969 จากค่าย Lumi Industries
• Washing Agent (WA-D) ของคนไทยจาก PIM3D น่าสนับสนุน

ส่วนชาว Maker ไม่น้อยหน้า ไปทดลองพวกน้ำยาทำความสะอาดที่ใช้ในบ้านมาทดลองกันว่ายี่ไหนจะดีที่สุด เพราะที่ต่างประเทศ IPA ค่อนข้างแพง แถมหาซื้อยากกว่า ดังนั้นหากสารเคมีที่ใช้สามารถซื้อใน Wallmart หรือร้านสะดวกซื้อได้ก็จะดีกว่า ลองไปดูคลิบนี้กันครับว่ายี่ห้อไหนดีสุด ซึ่งผลก็มาจากทดลอง คงไม่ได้มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์มารองรับมาก

1. ไม่ควรใช้ IPA ใส่ลงในอ่าง Ultrasonic โดยตรง เพื่อความปลอดภัย อุบัติเหตุเริ่มต้นจากคำว่า “ไม่เป็นไร”
2. IPA ที่อยู่ในถุงหรือซิบล๊อกจะมีการระเหยของ IPA อยู่ข้างใน ดังนั้นเวลาเปิด เพื่อใส่ชิ้นงานเตรียมล้าง ไม่ควรเอาจมูก หรือส่วนใดของร่างกายไปใกล้
3. มีสารเคมีอื่นทดแทนเยอะ maker หลายๆท่านน่าจะให้คำแนะนำได้ ส่วนผู้เขียนเป็นนักวิทย์อยู่แล้ว ทำตามขั้นตอน Nasa คิดว่าปลอดภัย
4. Ultrasonic ช่วยทำความสะอาดได้จริง แต่อาจจะไม่เหมาะกับงานที่กิ่ง ก้าน สาขา เล็กๆ เช่น จิวเวรี ฟิกเกอร์เล็กๆที่มีมือ ขา แขน ยื่นออกมา เพราะส่วนที่เปราะบางอาจเสียหายได้ ควรไปใช้ระบบ Magnatic stirr แทน
5. ไม่ว่าจะเป็นเรซิน สารเคมี ทุกชนิดในระบบเป็นอันตรายทั้งหมด ดูตัวอย่างมาตรฐาน Maker จากเยอรมัน เวลาทำงานกับเรซิน มีอุปกรณ์ความปลอดภัยครบมาก (ลิ้ง)