เครื่องพิมพ์สามมิติ อยากได้อะไรก็แค่ CTRL+P ตอนที่ 2 จากแบบจำลองสู่ชิ้นงานจริง
จากตอนที่แล้ว เครื่องพิมพ์สามมิติ อยากได้อะไรก็แค่ Ctrl+P ตอนที่ 1 เครื่องพิมพ์สามมิติคืออะไร เราได้ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการพิมพ์สามมิติและเทคนิคการพิมพ์สามมิติแบบต่างๆมาแล้ว เรามาดูกันว่า กว่าจะเป็นชิ้นงานซักชิ้นหนึ่ง จากจินตนาการในสมอง (หรือบรีฟของลูกค้า) มาเป็นแบบจำลอง โมเดลสามมิติในคอม จนกลายเป็นชิ้นงานจริงๆในที่สุด เราจะต้องทำอะไรบ้าง
จากจินตนาการสู่แบบจำลอง
ไม่ว่าจะเลือกใช้เทคนิคการพิมพ์สามมิติแบบไหน หลักการการพิมพ์แบบสามมิติก็เหมือนๆ กัน คือ เครื่องจะอ่านการออกแบบจากไฟล์ STL (Standard Tesselletion Language – STL) เพื่อสร้างชิ้นงานจากชุดข้อมูล การสร้างแต่ละชั้นจะสอดคล้องกับกลุ่มตัวอย่างเสมือนจริงจากรูปแบบที่ออกแบบไว้นั่นเอง
การสร้างแบบจำลองหรือโมเดลสามมิติด้วยคอมพิวเตอร์
ปกติแล้วการพิมพ์สามมิติในวงการอุตสาหกรรมจะขึ้นรูปแบบพิมพ์สามมิติที่ต้องการขึ้นมาเอง แต่ปัจจุบันการขึ้นรูปแบบพิมพ์สามมิติที่ต้องการขึ้นมาเองเปลี่ยนไปสู่การทำแบบพิมพ์มาตรฐานและเปิดให้คนทั่วไปสามารถปรับแต่งได้เองพอสมควรรวมถึงราคาของเครื่องมือที่ต่ำลง ทำให้การเข้าถึงแบบพิมพ์สามมิตินั้นง่ายขึ้นมาก
หน้าตาโปรแกรมสร้างแบบจำลองสำหรับพิมพ์สามมิติ SOLIDWORKS แอบถามมาได้ว่าราคาโปรแกรมนี่เลขเจ็ดหน่วยนะครับ ;w;
โดยโปรแกรมที่สามารถใช้กับงานพิมพ์สามมิติมีหลายแบบ ทั้งฟรีและเสียเงิน ซึ่งไอ้ที่เสียเงินนั้นเท่าที่ลองถามดูแล้วแพงมาก ราคาประมาณเลขหกหลัก ตัวอย่างเช่น CAD, SOLIDWORKS, NX
โปรแกรมฟรีสำหรับสร้างแบบจำลองสำหรับการพิมพ์สามมิติ
อันนี้เท่าได้ลองใช้ดูมี Tinkercad เป็นของ Autodesk แต่อยากบอกว่ามันใช้ยากมากสำหรับคนที่เคยชินกะการใช้ sketchup แบบว่าทำพวงกุญแจอันนึงใช้เวลาเป็นชั่วโมง เป็นอะไรที่ต้องฝึกใช่บ่อยๆเหมือนกัน
ส่วนโปรแกรมอีกตัวนึงที่ใช้แปลงไฟล์ให้เป็น STL ที่เอามาลงคือ MakerBot แต่มันลงไม่ได้ไม่รู้ทำไมเหมือนกัน 555
ก่อนจะพิมพ์ จะเลือกวัสดุที่ใช้ยังไง
วัสดุที่สามารถใช้พิมพ์สามมิติได้มีหลายชนิดมาก ขึ้นอยู่กับการใช้งานชิ้นงานนั้นๆว่าจะเอาไปใช้ทำอะไร ซึ่งวัสดุที่นิยมใช้มากที่สุดคือ…
1. เส้นพลาสติกแบบ ABS
เป็นเส้นพลาสติกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการพิมพ์ชิ้นงาน โดยใช้อุณหภูมิที่หัวฉีดร้อนอยู่ที่ 215 ถึง 250 องศาเซลเซียส แต่มีข้อเสียคือเมื่อหลอมแล้วจะเกิดไอระเหยออกมาที่เป็นอันตรายต่อคนและสัตว์เลี้ยง โดยเส้นพลาสติก ABS นี้มีส่วนผสมของอะซิโตน ทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเรียบเนียน
2. เส้นพลาสติกแบบ PLA
เป็นเส้นพลาสติกที่ทำจากวัตถุดิบชีวภาพ เช่น ข้าวโพดหรือมันฝรั่ง ใช้อุณหภูมิที่หัวฉีดพลาสติกอยู่ที่ 160 ถึง 220 องศาเซลเซียส เมื่อเส้นพลาสติก PLA ละลายจะมีกลิ่นคล้ายๆ ป๊อปคอร์นซึ่งไม่เป็นอันตรายและไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนั้นในการพิมพ์ชิ้นงานด้วย PLA ไม่จำเป็นต้องใช้ฐานวางชิ้นงานแบบร้อนแต่จะใช้ก็ได้เพราะฐานของชิ้นงานจะเรียบกว่าไม่ใช้
3. เส้นพลาสติกแบบ PVA
เป็นเส้นพลาสติกที่มีการผสมผสานกันหลายสี ใช้อุณหภูมิที่หัวฉีดพลาสติกอยู่ที่ 190 องศาเซลเซียส วัสดุแบบนี้ละลายน้ำได้ ชิ้นงานที่สร้างด้วยเส้นพลาสติกชนิดนี้ต้องระวังเรื่องความชื้นเพราะอาจส่งผลใช้ชิ้นงานเสียหายหรือสลายไปได้
เครื่องพิมพ์สามมิติที่พิมพ์ชิ้นงานด้วยแก้ว
นอกจากการใช้เส้นพลาสติกดังที่ได้กล่าวมาแล้วยังมีการพัฒนาให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติพิมพ์ชิ้นงานจากวัสดุอื่นได้ด้วยแต่ต้องมีการดัดแปลงในส่วนของส่วนควบคุมการป้อนวัสดุและหัวฉีด โดยต้องเปลี่ยนเป็นกระบอกฉีดที่เชื่อมต่อกับส่วนควบคุมการป้อนวัสดุที่ทำมาเฉพาะเพื่อที่จะฉีดวัสดุพวกซิลิโคน เซรามิก แก้ว หรือแม้แต่ ช็อกโกแลต น้ำตาล แป้ง
การพิมพ์สามมิติโดยใช้น้ำตาล
จากแบบจำลองสู่ชิ้นงานจริง
– ขอขอบคุณ คุณ PopZaDekBa สำหรับประสบการณ์การทำงานกับเครื่องพิมพ์สามมิติและรูปภาพที่ใช้ในบทความนี้
ไม่ว่าจะเลือกเครื่องพิมพ์สามมิติ วัสดุ และเทคนิคการพิมพ์แบบไหนก็ตาม ขั้นตอนหลักๆก็จะมี 6 ขั้นตอน
1. CAD หรือ สร้างแบบจำลองด้วยโปรแกรม
2. แปลงไฟล์แบบจำลองที่ทำเสร็จแล้วให้เป็นไฟล์ STL จากนั้นเอาไฟล์ STL ไปลงในคอมเครื่องที่ควบคุมเครื่องพิมพ์
3. เตรียมเครื่องพิมพ์ให้พร้อม ทั้งวัสดุที่ใช้ ถาดรอง วัสดุ support ต่างๆ (เทปกาวสีฟ้ามีไว้เพื่อให้พลาสติกที่ใช้พิมพ์ติดกับฐาน อันนี้แล้วแต่ชนิดของเครื่องพิมพ์สามมิติและวัสดุที่ใช้)
4. นี่คือขั้นตอนที่ใช้เวลานานที่สุด กดปุ่มพิมพ์แล้วหนีไปทำงานอย่างอื่นรอได้เลย แต่หาเวลามาเช็คสภาพชิ้นงานมั่ง หลังจากหลายนาที ชั่วโมง หรืออาจจะเป็นวันขึ้นอยู่กับรายละเอียดและขนาดของชิ้นงาน
พอเสร็จแล้วก็จัดการแกะเอาชิ้นงานออกจากเครื่องพิมพ์ ขั้นตอนนี้ต้องทำแบบเบามือที่สุดไม่งั้นชิ้นงานจะเสียหาย (ชิ้นส่วนสีฟ้าคือ support ส่วนชิ้นงานคือส่วนที่เป็นสีขาว)
5. จัดการเก็บรายละเอียด ปัดผงวัสดุ แกะตัว support ออก
6. ชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์พร้อมที่จะเอาไปใช้งาน หรือลงสีเพื่อความสวยงาม
