3D Printer - เทคโนโลยีการสร้างยุค 4.0
เครื่อง 3D Printer คือเทคโนโลยีการสร้างซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลดิจิติล หรือแบบจำลอง 3 มิติ ที่สร้างขึ้น ให้กลายเป็นชิ้นงานจริงซึ่งสามารถจับต้องได้ โดยหลักการของเครื่องคือการเติมเนื้อสิ่งของ (additive) ครั้งละชั้น (layer by layer) จนได้ตามแบบที่ปรารถนา ซึ่งแตกต่างจากกรรมวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมดังเช่น เครื่องกลึง เครื่องกัด เครื่องตัด หรือเครื่อง CNC ที่มักใช้การตัด หรือนำเนื้อสิ่งของออก (subtractive) ด้วยเหตุผลดังกล่าวสิ่งของที่ใช้แล้วก็สูญเสียสำหรับในการผลิตจึงน้อยกว่ามากมาย รวมถึงการใช้งานของเครื่องที่ใช้เวลาสำหรับในการทำความเข้าใจน้อยกว่ามากมาย ฉะนั้นพวกเราก็เลยมองเห็นประเทศในฝั่งตะวันตกส่งเสริมให้มีการใช้ตั้งแต่การเรียนรู้
เครื่องพิมพ์ 3 มิติขั้นพื้นฐาน
ดูรายละเอียดสินค้า เครื่องพิมพ์ 3D
https://www.sync-innovation.comผลดีที่เห็นได้ชัดเจนจากเครื่อง
3D Printer เป็น ผู้ใช้สามารถสร้างหรือประดิษฐ์สิ่งของ อะไหล่ ชิ้นส่วนต่างๆได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งโรงงานร้านที่รับผลิต โดยความชำนาญที่ต้องมีคือการสร้างหรือเขียน แบบจำลอง 3 มิติ ขึ้นมา โดยใช้โปรแกรมต่างๆซึ่งตอนนี้มีอีกทั้งฟรีและเสียเงิน รวมถึงวัตถุประสงค์ของโปรแกรมที่แตกต่างกัน ดังเช่นว่า งานปั้นสิ่งมีชีวิต การเขียนแบบศิลป์ สถาปัตยกรรม หรืองานทางวิศวกรรม เครื่องพิมพ์ 3D ฯลฯ
จุดเด่นของเทคโนโลยี 3D Printing
1. ทุนการผลิตต่ำ รองรับการผลิตงานต้นแบบหรือผลิตปริมาณน้อย
ตอนนี้เครื่อง 3D Printer มีราคาถูกลงมาก จนถึงคนทั่วๆไปสามารถหาซื้อได้ ทั้งการซื้อจากโรงงานโดยตรงผ่าน Alibaba Lazada Aliexpress หรือตัวแทนขายในไทย ทำให้กรรมวิธีการผลิตชิ้นส่วนต่างๆไม่จำกัดอยู่แต่ว่าในโรงงานผลิต ซึ่งจำนวนมากรับเฉพาะการผลิตมากไม่น้อยเลยทีเดียว (Mass production) หากเป็นคนสามัญ หรือยังเป็นแค่งานต้นแบบ (Prototype) อาจจะไม่สามารถที่จะสั่งผลิตได้ นอกจากตัวเครื่องแล้ว วัสดุในตอนนี้ทั้งแบบ Filament หรือ Resin ก็มีราคาถูกลง และก็ทรัพย์สมบัติที่มากมายตามสิ่งที่จำเป็น เพราะฉะนั้นเทคโนโลยี 3D Printing จึงมีใช้ในทุกระดับตั้งแต่บุคคลทั่วไป จนกระทั่งไปถึงโรงงานขนาดใหญ่
2. อิสระด้านการดีไซน์ผลิตภัณฑ์
เทคโนโลยี 3D Printing เป็นการผลิตแบบเติมเนื้ออุปกรณ์เข้าไป ด้วยเหตุนี้ก็เลยไม่ต้องคำนึงถึงเนื้อหาที่ซับซ้อนข้างในงาน ซึ่งต่างจากการสร้างทั่วๆไป 3D Printerที่ทำเป็นเฉพาะผิวด้านนอก หรือจำต้องใช้เครื่องจักรที่ราคาสูงสูงถึงจะผลิตได้ ได้แก่ CNC 5 แกน เวลาที่เครื่อง 3D Printer ไม่มีข้อจำกัดดังที่กล่าวมาข้างต้น
3. การดัดแปลงปรับปรุงแก้ไขชิ้นงาน
เนื่องด้วยการพิมพ์ 3 มิติ คือการผลิตงานทีละชิ้น โดยใช้แนวทางเพิ่มเนื้ออุปกรณ์ ด้วยเหตุผลดังกล่าวสามารถที่จะผลิตชิ้นงานจำนวนมาก ที่ปรับปรุงแก้ไขดัดแปลงรายละเอียดเล็กๆแต่ละชิ้นให้แตกต่างกันโดยที่เงินลงทุนไม่เปลี่ยนแปลง อาทิเช่น ป้ายชื่อ ขนาดเกลียว และก็ยังรวมทั้งสีของงาน ที่ปรับเปลี่ยนได้ตามอยาก
กระบวนการทำงานของเครื่อง 3D Printer
1. การผลิตแบบจำลอง 3 มิติ (3D modelling)
เป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการใช้แรงงาน โดยใช้โปรแกรมทางคอมพิวเตอร์หรือ CAD วาดแบบงานออกมาเป็น 3 มิติ ตามขนาดแล้วก็รูปร่างที่อยากได้ ซึ่งปัจจุบันสามารถหาโปรแกรมฟรีแวร์และก็ราคาถูกได้ง่ายดาย ตัวอย่างเช่น Autodesk Fusion 360, Blender, TinkerCAD จากนั้นจึงเซฟหรือ export เป็นไฟล์ 3 มิติ ที่ใช้กันทั่วไปคือสกุล .stl หรือ .obj เพื่อใช้งานถัดไป
2. การสไลด์แบบจำลอง 3 มิติ (Slicing)
ขั้นตอนนี้เป็นการนำแบบจำลอง 3 มิติ ที่ผลิตขึ้น มาแบ่งเป็นชั้นๆตามความละเอียดที่เครื่องและก็เทคโนโลยีรองรับ เป็นต้นว่า เทคโนโลยี FDM 3D Printing อยู่ที่ราวๆ 50-300 ไมครอน (0.05-0.3 mm) หรือแบบเรสินอยู่ที่ 25-100 ไมครอน (0.025-0.1 mm) รวมถึงระบุค่าตัวแปรอื่นๆที่เกี่ยวพัน อาทิเช่น ความเร็วสำหรับในการพิมพ์ อุณหภูมิ การสร้าง support โดยไฟล์ที่ได้จากการสไลด์ส่วนใหญ่จะเป็นสกุล .Gcode เสมือนเครื่อง CNC หรือเป็นชื่อสกุลอื่นๆที่เข้ารหัสเฉพาะเครื่อง
3. การพิมพ์ 3 มิติ (Printing)
ขั้นตอนนี้คือนำไฟล์ที่ได้จากการสไลด์ในข้อที่ 2 มาป้อนให้กับตัวเครื่อง 3D Printer เพื่อเริ่มต้นการพิมพ์
4. การตกแต่งงานหลังการพิมพ์ (Post processing)
ขั้นตอนสุดท้ายคือการตกแต่งชิ้นงานข้างหลังการพิมพ์ ซึ่งผู้ใช้สามารถที่จะขัด (Polishing) ทำสี (Painting) หรือนำผลงานหลายๆชิ้นมาประกอบหรือติดกาวเข้าด้วยกัน โดยแต่ละเทคโนโลยีของเครื่อง 3D Printer ก็จะมีขั้นตอนที่แตกต่างกันออกไป
วัสดุสำหรับเครื่อง 3D Printer
วัสดุที่ใช้กับ
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ มีทั้งยังพลาสติก (Polymer) เรซิน (Resin) โลหะ (Metal) เซรามิกส์ (Ceramic) ปูน (Cement) ซิลิโคน รวมไปถึงสิ่งของชีวภาพอย่างเยื่อหรือที่เรียกกันว่า “BioInk” แต่โดยปกติ จะคือเครื่องที่ใช้เส้นพลาสติก (Filament) เป็นส่วนมาก เหตุเพราะเป็นเครื่องที่นิยมใช้กันเยอะที่สุด
แหล่งที่มา บทความ
เครื่องพิมพ์ 3D https://www.sync-innovation.comTags : เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
