Blog

ตะลุยโลกเครื่องพิมพ์สามมิติ ตอนต้น: สิ่งที่ควรรู้ก่อนซื้อ ก่อนใช้

ท่ามกลางนวัตกรรมใหม่ๆ จำนวนมากที่เกิดดับในช่วงหลายปีที่ผ่านมานี้ ยังมีหนึ่งเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ จากความสามารถในการดัดแปลงไปใช้กับอุตสาหกรรมได้อย่างกว้างขวาง และเริ่มเข้าไปสู่บ้านของคนทั่วไปมากขึ้น ด้วยราคาของเทคโนโลยีที่กำลังลดลงอยู่ทุกขณะ แน่นอนว่าเทคโนโลยีที่พูดถึงนี้คงหนีไม่พ้นการพิมพ์สามมิติ (3D Printing) หรือพูดให้ถูกกว่าคือการผลิตแบบดิจิทัลที่ลดรูปจากเครื่อง CNC ที่ใช้ในวงการอุตสาหกรรมนั่นเอง

ตัวเครื่องพิมพ์สามมิตินั้นไม่ได้เพิ่งเกิดมาไม่นาน เพราะถูกสร้างมาตั้งแต่ช่วงปี 1984 ด้วยฝีมือของ Chuck Hull ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท 3D Systems Corp ซึ่งได้ไอเดียการพิมพ์สามมิติจากผ้าปูโต๊ะที่แข็งจากรังสีอุลตร้าไวโอเลตซึ่งเป็นต้นแบบของการพิมพ์แบบ “stereolithography (SLA)” อันเป็นจุดเริ่มต้นของการพิมพ์สามมิติ แต่ก็ใช้เวลาพอสมควรก่อนจะเริ่มได้รับความนิยมเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

การมาของเครื่องพิมพ์สามมิติทำให้ผู้คนทั่วไปเข้าถึงกระบวนการผลิตแบบอุตสาหกรรมได้ง่ายขึ้น มีค่าใช้จ่ายที่ถูกลงมาก และนิยมนำไปใช้ในธุรกิจหลายประเภท เน้นไปที่การผลิตสินค้าต้นแบบที่ทำได้ทันที ไม่มีค่าใช้จ่ายจำนวนมาก ไม่ต้องทำเป็นจำนวนเยอะๆ เหมือนระบบที่ใช้ในอุตสาหกรรมอย่างการฉีดพลาสติกเข้าเบ้าหล่อ (mold injection) ที่จะผลิตของหนึ่งชิ้น ต้องทำเบ้าหล่อขึ้นมาเสียก่อน

เกริ่นถึงการพิมพ์สามมิติกันมาพอสมควรแล้วเราก็จะมาพูดถึงพระเอกของงานนี้คือตัวเครื่องพิมพ์สามมิติ ว่ามีการทำงานอย่างไรบ้าง ใช้วัสดุอะไรพิมพ์ได้บ้าง และมีอะไรที่ต้องรู้บ้างหากว่าสนใจจะลองสั่งมาใช้งานซักเครื่อง

ที่ว่าพิมพ์สามมิติเขาพิมพ์กันอย่างไร

การพิมพ์สามมิตินั้น มีวิธีการพิมพ์ค่อนข้างหลากหลายตามวัตถุประสงค์การใช้งาน แต่แบบที่ได้รับความนิยมในกลุ่มผู้ใช้ทั่วไปนั้นเรียกว่า fused deposition modeling (FDM) หรือการฉีดพลาสติก และอีกสองแบบที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงได้แก่ stereolithography (SLA) คือรูปแบบการพิมพ์สามมิติด้วยการใช้รังสีอัลตร้าไวโอเล็ตทำให้น้ำเรซินแข็งตัว และ laminated object manufacturing (LOM) หรือการพิมพ์ด้วยแผ่นลามิเนต

fused deposition modeling (FDM) หรือการพิมพ์แบบใช้หัวฉีด เป็นการพิมพ์สามมิติที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาด เนื่องจากใช้กับวัสดุได้หลายประเภท รวมถึงต้นทุนที่ถูกกว่าการพิมพ์แบบอื่นทั้งในแง่ของวัสดุ และตัวเครื่องพิมพ์เอง

การพิมพ์แบบ FDM จะมีกลไกสำหรับดึงเส้นพลาสติกมาทำความร้อนที่หัวฉีด และฉีดลงไปที่ฐานทีละชั้น ก่อตัวสูงขึ้นเรื่อยๆ โดยมากการพิมพ์แบบ FDM จะถูกใช้สำหรับงานพิมพ์ตัวต้นแบบ (rapid prototype) เพราะตัวงานที่ออกมาจะไม่แข็งแรงนัก และมีพื้นผิวเป็นลายไม้ จำเป็นต้องขัดเก็บงานเสียก่อน หากจะนำไปใช้งานจริง

ภาพจาก 3D Material

การพิมพ์แบบ FDM ใช้ได้กับวัสดุหลายประเภท ส่วนมากจะจำกัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของ filament (เส้นพลาสติก) ไว้ที่ 1.75 มม. และ 3 มม. ที่นิยมใช้กันจะเป็น PLA และ ABS ครับ เดี๋ยวจะอธิบายความต่างของ filament ทั้งสองอย่างในบทต่อไปครับ

สำหรับเครื่องพิมพ์แบบ FDM ที่ค่อนข้างเป็นที่นิยมคือ Makerbot ซึ่งปัจจุบันออกมาเป็นรุ่นที่ห้าแล้ว ในภาพนี้คือ Makerbot Replicator 2 เครื่องพิมพ์ขนาดตั้งโต๊ะ

stereolithography หรือ SLA เป็นกระบวนการพิมพ์แบบยิงลำแสงอุลตร้าไวโอเลตไปที่ผิวน้ำเรซิน น้ำเรซินจะแข็งตัว และเชื่อมต่อกับเรซินที่แข็งตัวในชั้นก่อนหน้า

จุดเด่นของ SLA คือความเร็วในการผลิตที่สูงกว่า FDM อย่างมาก และยังได้ความละเอียดที่เหนือกว่า และได้งานที่ผิวเรียบกว่า (SLA พิมพ์ได้บางสุดชั้นละ 0.05 มม. = 50 ไมครอน ในขณะที่ FDM จะทำได้ราวๆ 100 ไมครอน) สามารถพิมพ์ได้ขนาดใหญ่กว่า เฉลี่ยอยู่ที่ 50x50x60 ซม. แต่ก็แลกกับตัวเครื่องพิมพ์ที่ราคาแพงกว่ามาก พิมพ์ได้เฉพาะกับน้ำเรซินเท่านั้น และตัวน้ำเรซินเองก็แพงพอตัว เทียบกับเส้นพลาสติกแล้วแพงกว่าประมาณ 3-5 เท่า

ภาพจาก 3D Material

เครื่องพิมพ์สามมิติที่ใช้วิธีการพิมพ์แบบ SLA สำหรับผู้ใช้ทั่วไปในตอนนี้ยังมีเพียงแค่ The Form 1 จาก Formlabs ซึ่งตอนนี้ยังเปิดให้จองล็อตใหม่อยู่ครับ

อีกแบบที่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น แต่ยังมีราคาสูงอยู่มากคือ laminated object manufacturing (LOM) หรือการพิมพ์ด้วยการตัดแผ่นลามิเนต ซึ่งจะใช้เลเซอร์ หรือมีดตัดแผ่นลามิเนตบนแท่นหมุน และเชื่อมระหว่างเลเยอร์ด้วยกาว

จุดเด่นของการพิมพ์แบบ LOM คือความเร็ว และพื้นผิวงานที่ใกล้เคียงผิวไม้ เหมาะสำหรับการทำโมเดล แต่ความละเอียดของงานจะด้อยลงไป จึงต้องมีการเก็บงานที่ดีด้วย การพิมพ์แบบ LOM นั้นใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติเป็นหลัก (กระดาษ ไม้ และโลหะ) ทำให้ไม่มีความอันตรายกับมนุษย์ ในขณะเดียวกันต้นทุนของวัตถุดิบก็ถูกเช่นกัน

ภาพจาก THRE3D

วัสดุอะไรบ้างที่ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติได้

เกริ่นนำไปแล้วว่ารูปแบบการพิมพ์ที่นิยมนั้นมีแบบใดบ้าง เมื่อพูดถึงเรื่องพิมพ์แล้ว วัสดุที่นำมาใช้พิมพ์เป็นสิ่งที่ควรคำนึงถึงเป็นอันดับต้นๆ แม้ว่าเครื่องพิมพ์สามมิติในปัจจุบันจะพิมพ์กับวัสดุได้ครอบจักรวาล ตั้งแต่พลาสติก เซรามิก โลหะ กระดาษ คอนกรีต ยาง หรือแม้แต่ของกินอย่างช็อกโกแลต และชีสก็ถูกพิมพ์ไปแล้ว แต่ถ้าพูดถึงวัสดุที่นิยมนำมาใช้พิมพ์กับเครื่องพิมพ์แบบ FDM คงหนีไม่พ้น PLA และ ABS ที่แทบทุกเครื่องพิมพ์รองรับการพิมพ์ด้วยวัสดุสองชนิดนี้อยู่แล้ว ในวงการจะเรียกวัสดุที่ใช้พิมพ์ว่า filament (เส้นพลาสติก)

Polylactic acid หรือ PLA เป็นพลาสติกชีวภาพที่สามารถย่อยสลายได้ ผลิตขึ้นมาจากพืชอย่าง ข้าวโพด มันสำปะหลัง หรืออ้อย โดยใช้กระบวนการบดพืชให้ละเอียด ย่อยแป้งด้วยเอนไซม์ หมักจนออกมาเป็นกรดแลคติก ท้ายที่สุดคือการกลั่นให่ได้โครงสร้างออกมาเป็นโพลิเมอร์

PLA จัดเป็นวัสดุที่เหมาะแก่การนำมาพิมพ์สามมิติมาก ใช้ความร้อนน้อยกว่าพลาสติกชนิดอื่นที่ 180-220 องศาเซลเซียส ไม่จำเป็นต้องใช้แท่นความร้อนในการพิมพ์ มีความแข็งแรง ไม่เกิดการยกตัว และใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์หลายประเภทกว่าวัสดุประเภทอื่นๆ

วัสดุที่นิยมนำมาพิมพ์อีกอย่างคือ Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) เป็นพลาสติกที่ใช้กันมากในปัจจุบัน ตัว ABS เป็นเทอร์โมพลาสติกที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของสไตรีน อะคริโลไนไตรล์ และโพลิบิวทาไดอีน ซึ่งผู้ผลิตแต่ละรายจะใช้สัดส่วนของโมโนเมอร์ทั้งสามต่างกันไป

เมื่อเทียบกับ PLA แล้ว ABS นั้นให้ผิวหน้าของการพิมพ์ที่คุณภาพสูงกว่า และมีความยืดหยุ่นเหนือกว่า แต่ในการพิมพ์ก็ต้องใช้ความร้อนสูงกว่า (มากกว่า 230 องศาเซลเซียส) จำเป็นต้องมีแท่นความร้อนเพื่อให้พลาสติกเกาะตัว และอาจเกิดการยกตัวของแบบทำให้รูปทรงคลาดเคลื่อน หรือพังไปเลยในบางกรณี

นอกจาก PLA และ ABS แล้ว เครื่องพิมพ์แบบ FDM ยังสามารถใช้งานกับ filament แบบอื่นๆ ได้อีกทั้งแบบยืดหยุ่นได้ที่ผสมยางเข้าไป และแบบละลายได้ สำหรับการพิมพ์ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น (ตัวอย่าง) ซึ่งจำเป็นต้องใช้งานร่วมกับเครื่องพิมพ์แบบหลายหัวฉีดอีกด้วย

ภาพตัวอย่างของเส้นพลาสติก PLA และ ABS รูปร่างภายนอกไม่ต่างกัน


ภาพงานพิมพ์จากเส้นพลาสติกทั้งสอง ซ้าย PLA ขวา ABS – ภาพจาก CubeX 3D

Photopolymer Resin หรือน้ำเรซิน วัสดุหลัก และหนึ่งเดียวสำหรับการพิมพ์แบบ SLA ลักษณะเป็นของเหลวเหมือนกับที่ใช้ในการหล่อโมเดลทั่วไป แต่ในการพิมพ์สามมิติจะใช้การฉายรังสีอุลตร้าไวโอเลตแทน

การใช้น้ำเรซิ่นกับการพิมพ์สามมิติจะต่างกับการพิมพ์แบบฉีดพอสมควรตรงที่ตัวงานจะขึ้นรูปในสภาพแวดล้อมที่มีของเหลวล้อมรอบ โครงสร้างของซัพพอร์ต (ชิ้นส่วนที่ทำให้ตัวแบบคงรูป) จึงไม่จำเป็นต้องแข็งแรงเหมือนการพิมพ์แบบ FDM โดยทั่วไปจะเป็นเส้นตรงเชื่อมกับฐาน และตัวแบบ ในขณะเดียวกันสามารถใช้พิมพ์งานที่ซับซ้อนได้โดยที่ไม่ต้องใช้ filament แบบละลายได้มาเป็นตัวช่วยอีกด้วย ข้อควรระวังคือห้ามให้น้ำเรซิน และตัวแบบสัมผัสกับแสงแดดโดยตรงเป็นเวลานาน เพราะจะทำให้แข็งตัว


น้ำเรซินแบบใส สำหรับใช้กับเครื่อง The Form 1

ตัวอย่างงานที่พิมพ์สามมิติด้วยน้ำเรซิน – ภาพจาก Telegraph

รู้จักกับโปรแกรมสำหรับการพิมพ์สามมิติ

เมื่อมีเครื่องพิมพ์สามมิติ และวัสดุสำหรับพิมพ์พร้อมแล้ว สิ่งที่จะทำให้ทั้งสองอย่างนี้ทำงานร่วมกันได้ก็คือโปรแกรมสำหรับสั่งงานให้ตัวเครื่อง ในวงการพิมพ์สามมิติเรียกโปรแกรมกลุ่มนี้ว่า Slicer

Slicer มีอยู่หลายตัว โดยมากเป็นโปรแกรมดาวน์โหลดฟรีสำหรับใช้งานร่วมกับเครื่องพิมพ์ชนิดนั้นๆ ความสามารถหลัก คือการเรนเดอร์ไฟล์โมเดลสามมิติ (โดยมากเป็นสกุล STL) และจัดเรียงบนแท่นพิมพ์ นอกจากนี้ตัว Slicer สามารถตั้งค่าเครื่องพิมพ์ได้แทบทุกอย่าง เช่นอุ่นแท่นความร้อน อุ่นหัวฉีด และการตั้งค่าหัวฉีด (calibrate) ซึ่งตรงนี้ต้องทำร่วมกับการปรับฮาร์ดแวร์จริงๆ ด้วย

Slicer ที่หาได้ในตอนนี้จะมีทั้งแบบที่เป็น Slicer เพียวๆ คือสามารถสั่งให้พิมพ์ได้อย่างเดียว ตั้งค่าตัวเครื่องไม่ได้ละเอียด เช่น Cura หรือเป็นโปรแกรมที่ตั้งค่าตัวเครื่องได้ด้วยอย่าง Repetier และ RepricatorG ในตลาดนี้ แม้แต่ไมโครซอฟท์ก็เพิ่งออก Slicer ของตัวเองอย่าง 3D Printing มาเช่นกัน ซึ่งรายละเอียดของการใช้ Slicer เพื่อพิมพ์สามมิติเราจะมาลงลึกกันในตอนต่อไปครับ


ส่วนติดต่อผู้ใช้ Cura โปรแกรม Slicer สำหรับเครื่อง Ultimaker

 

อนาคตของการพิมพ์สามมิติ และข้อจำกัดที่ต้องก้าวต่อไป

ในตอนนี้ การพิมพ์สามมิติเรียกได้ว่าเป็นที่รู้จักในกลุ่มผู้บริโภคเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และเริ่มมีการใช้ชิ้นส่วนจากการพิมพ์สามมิติในระดับธุรกิจมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยจุดแข็งทั้งในเรื่องของต้นทุนที่ต่ำ สามารถพิมพ์ได้จากที่บ้าน และตัวแบบสามารถปรับแต่งได้ด้วยตัวเอง ในฝั่งของธุรกิจไอทีการนำเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติไปใช้จะเป็นส่วนของการทำผลิตภัณฑ์รุ่นต้นแบบ แต่ถ้าในระดับประเทศก็มีบางรายไปไกลถึงขั้นเอาไปสร้างบ้านกันแล้ว

การเคลื่อนไหวในวงการเครื่องพิมพ์สามมิติในช่วงที่ผ่านมาก็เพิ่งมีผู้ผลิตรายหนึ่งสามารถทำเครื่องที่สามารถพิมพ์แบบผสมสีในตัวได้แล้ว โดยก่อนหน้านี้สามารถพิมพ์ได้เฉพาะแค่สีตามแต่ filament ที่เลือกไว้เท่านั้น ไม่ว่าจะใช้เครื่องพิมพ์รุ่นที่มีหัวฉีดเดี่ยว หรือแบบหลายหัวฉีดก็ตาม ภาพรวมของอุตสาหกรรมจึงเป็นการพัฒนาให้สามารถพิมพ์ได้เร็วขึ้น และขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ

ด้วยความที่เครื่องพิมพ์สามมิติทำให้ผู้ใช้สามารถผลิตสิ่งที่ต้องการขึ้นมาด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีใบอนุญาต ขอเพียงแค่มีไฟล์แบบพิมพ์ก็พอ เมื่อเร็วๆ นี้จึงมีประเด็นการพิมพ์ปืน Liberator ขึ้นมา ซึ่งสามารถใช้งานได้จริงเป็นครั้งแรก จนถูกร้องขอให้เอาไฟล์ลงจากเว็บไซต์ในภายหลัง นำไปสู่การเสนอแนวทางป้องกันจากผู้ผลิตรายหนึ่งที่จะบล็อคไม่ให้เครื่องพิมพ์ทำงานถ้าหากตรวจพบว่าตัวแบบนั้นคือปืน

สำหรับตอนต่อไปของการตะลุยโลกเครื่องพิมพ์สามมิติจะพาไปดูขั้นตอนการพิมพ์จริงๆ ตั้งแต่การเลือกวัสดุ การตั้งค่าเครื่อง การใช้งาน Slicer และทริกในการใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติที่ค่อนข้างจุกจิกกว่าที่คิดไปมากๆ ครับ

3D Printing เครื่องพิมพ์เนื้อเยื่อต่างๆในร่างกาย พิมพ์หูที่สามารถฟังเสียงได้ดีกว่า

คงจะเป็นเรื่องที่น่าตกใจไม่ใช่น้อยถ้าเราสูญเสียอวัยวะส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายไป แต่เนื่องจากการแพทย์ที่ก้าวไกล นักวิทยาศาสตร์นาโนเทคโนโลยี จากมหาวิทยาลัย Princeton University ในสหรัฐอเมริกา ได้ประสบความสำเร็จในการ ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ สามารถพิมพ์เนื้อเยื่อในร่างกายเราได้

ear-3d

หูเทียม หรือ bionic ear ที่สามารถฟังช่วงคลื่นความถี่วิทยุ ที่หูของมนุษย์ทั่วไปไม่สามารถฟังได้ คือส่งที่นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้ผลิตขึ้นมาเป็นการผสมผสานเทคโนโลยีทางอิเลคทรอนิคส์ เข้ากับศาสตร์ทางชีววิทยา (biology)

“แนวคิดในการพิมพ์ เซลล์ที่มีชีวิต 3มิติ ด้วยชิ้นส่วนทางอิเลคทรอนิคส์ และทำให้มันเติบโตขึ้นเป็นอวัยวะ จะกลายเป็นแนวทางในการผสมผสานเทคโนโลยีทางอิเลคทรอนิคส์เข้ากับระบบทาง ชีววิทยา” นักวิทยาศาสตร์กล่าวไว้ในรายงานชิ้นนี้ ซึ่งตีพิมพ์อยู่ในวารสาร Nano Letters

 

ear-3d-2

มีการใช้ไฮโดรเจลที่ได้รับการผสมกับเซลล์จากลูกวัวและพันกับโพลิเมอร์ที่มีอนุภาคนา โนของเงิน ติดตั้งอุปกรณ์ที่ทำให้สามารถรับคลื่นความถี่วิทยุได้ ผลการทดสอบถือว่าได้ผลดีเกินคาด ดีกว่าหูปกติของคนเราเสียอีก

ที่มา dezeen , wegointer.com

เครื่องมือแพทย์กับ FDM Technology

FDM Technology from Stratasys has let medical-device manufacturer Acist design better medical devices while eliminating inventory. Instead of parts on shelves, inventory has become digital files on a server. And FDM Technology has enabled more iterative design for Acist, resulting in better products. Acist uses Stratasys FDM technology for functional testing, manufacturing tools and even end-use parts.

3D Printer for Jigs & Fixtures

การนำ 3D Printer มาใช้ในกระบวนการผลิต สำหรับทำ Jigs & Fixtures ซึ่งสามารถลดต้นทุนในกระบวนการผลิตได้กว่า 50%

Artec 3D สแกนเนอร์ 3 มิติ ให้ความสะดวกเต็มรูปแบบสี

Artec 3D สแกนเนอร์ 3 มิติ ให้ความสะดวกเต็มรูปแบบสี

       Artec 3D คือสแกนเนอร์ 3 มิติ ชนิดที่มีประโยชน์หลากหลายตามลักษณะการใช้งาน ซึ่งสามารถบันทึกรูปแบบ 3 มิติ ดิจิตอลได้อย่างง่ายดาย ด้วยความหลากหลายของรูปจริงที่เป็นจริง โดยไม่ต้องใช้เทคโนโลยีการสแกนเฉพาะและอุปกรณ์ต่อพ่วงพิเศษและทุกคนสามารถสร้างรูปแบบดิจิตอล 3 มิติ ได้อย่างง่ายๆ

Portability – แสกนเนอร์แบบพกพาง่ายและสะดวก

Markers Needlessness – ใช้งานง่ายของเครื่องหมายที่ไม่จำเป็น

Dynamic Registration – เรื่องการย้ายไปยังสแกนที่เป็นไปได้

Texture Mapping – รูปแบบ 3 มิติ สี โดยการทำแผนที่พื้นผิว

Artce Eva / Artec Spider

       Artce Eva ให้ความถูกต้อง 3 มิติ สูงสุด 0.1 mm มีความละเอียด 3 มิติ สูงสุด 0.5 mm น้ำหนักเบาเพียงแค่ 850 กรัม ในส่วนของเรื่องระยะเวลาในความถูกต้อง 3 มิติ สูงสุด 0.3 mm/1 m มีอันตราเฟรม 16 ยิง / วินาที ใช้แหล่งกำเนิดแสงด้วยหลอด (ลำแสงเลเซอร์ไม่ได้ใช้) ขอบเขตการทำงาน 0.4 – 1 m และเนื้อสีเต็มรูปแบบที่สอดคล้องกัน

Artce Eva

        Artec Spider มีค่าความถูกต้อง 3 มิติ สูงสุด 0.05 mm มีความละเอียด 3 มิติ สูงสุด 0.1 mm น้ำหนักเพียง 850 กรัม ให้ค่าเรื่องระยะเวลาในความถูกต้อง 3 มิติ สูงสุด 0.3 mm/1m อันตราเฟรม 7.5 ยิง / วินาที ใช้แหล่งกำเนิดแสงไฟ LED สีฟ้า ขอบเขตการทำงาน 0.17 – 0.3 m เนื้อสีเต็มรูปแบบที่สอดคล้องกันเช่นกัน

Artec Spider

การสแกนซอฟต์แวร์ประมวลผลข้อมูล (Artce Studio)

ข้อมูลที่ได้รับการสแกนด้วยเครื่อง Artce สแกนเนอร์ 3 มิติ เป็นตาข่าย / การประมวลผลรูปแบบสามเหลี่ยมสำหรับการเขียนโปรแกรมและการแก้ไขได้อย่างรวดเร็วและสะดวกสบาย รวมทั้ง Artce Eva / Spider รวมไปถึง Microsoft – Kinect2 .Intel – Real Sense ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องกับ Artce Studio สแกนเนอร์ที่กำหนดเอง เช่น ความหลากหลายของสแกนเนอร์ การจับภาพของจริงที่อยู่ด้านหน้าของเครื่องสแกนเนอร์ และเป็นไปได้ในการสร้างแบบจำลองดิจิตอล 3 มิติ ที่สมจริง โดยเฉพาะการติดตามรูปทรงเรขาคณิตที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งไม่ได้ขัดขวางงานสแกน ขั้นตอนที่ไม่ซ้ำกันช่วยให้การสแกนงานมีความต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ การจัดตำแหน่งของการสแกนโดยอัตโนมัติอย่างหลากหลายด้วยชาญฉลาด และมีระบบเซนเซอร์ตรวจกับที่สอดคล้องกับเครื่องสแกนเนอร์ของค่ายอื่น

Artec 3D สแกนเนอร์ 3 มิติ ให้ความสะดวกเต็มรูปแบบสี

Artec ช่วงระยะของสแกนเนอร์

สแกนเนอร์ Artec ใช้งานในด้านต่างๆ และทุกสถานที่ Artec มีความเชี่ยวชาญในงานสแกนงานด้านศิลปะ ร่างกาย ด้านการแพทย์ อุตสาหกรรมที่ใช้ชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ดีและความถูกต้องสำหรับเครื่อง Spider ในส่วนของระบบภาพโครงสร้างมนุษย์ รถยนต์ เครื่องบิน ขนาดใหญ่ เครื่องจักรหนัก และอื่นๆ เหมาะสำหรับเครื่อง Artce Eva สแกนเนอร์ถูกนำไปใช้ในช่วงกว้างของเขตข้อมูลด้วยการสแกนเนอร์ 3 มิติ ใช้สำหรับการบันทึกสีและรูปร่างได้อย่างรวดเร็วทุกที่ โดยสามารถใช้ได้ทั้งที่มืดและที่สว่าง

Artec 3D สแกนเนอร์ 3 มิติ ให้ความสะดวกเต็มรูปแบบสี

Case Study 

       วิศวกรย้อนกลับ (Reverse Engineering) ผลิตภัณฑ์แม่พิมพ์จะถูกสแกนตามเวลาจริงและการแปลงข้อมูลที่เกิดขึ้นจริงจากรูปทรง 3 มิติ ที่ได้รับจากผลิตภัณฑ์ในรูปแบบ 3 มิติ สำหรับการวิเคราะห์และการได้รับการแนะนำในขั้นตอนของผลการวิเคราะห์โดยร่วมกับแอพพลิเคชั่นจำลองวิเคราะห์เฉพาะตัว เพราะความแตกต่างในผลิตภัณฑ์ที่จะเกิดขึ้นจริง กับข้อมูล 3 มิติ การออกแบบในระบบ CAD 3 มิติ และใช้กระบวนการเพื่อให้ได้ผลที่สมจริงมากขึ้น

ที่มา : Manufacturing Review , applicadthai.com

รูปภาพ : artec3d.com , flipboard.com

กระแสการลดต้นทุนด้วยเทคโนโลยี 3D Printer

กระแสการลดต้นทุนด้วยเทคโนโลยี 3D Printer

       เทคโนโลยี 3D Printing หรือกระบวนการพิมพ์แบบสามมิติกำลังได้รับการพูดถึงมากขึ้นเรื่อยๆ และมีแนวโน้มว่ากำลังจะเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของเราเหมือนกับพริ้นเตอร์ ไม่เพียงแต่ 3D Printing จะทำให้เราต้องสร้างคำนิยามใหม่ให้กับคำว่า “พิมพ์” เท่านั้น แต่อาจถึงขั้นทำให้เกิดการปฏิวัติคลื่นลูกใหม่เลยด้วย

       การพิมพ์แบบ 3 มิติ ทำให้คุณสามารถต่อยอดความคิดสร้างสรรค์ และไอเดีย ผลิตชิ้นงานในฝันของคุณให้เป็นจริงได้ ทุกสิ่งรอบตัวจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์ชิ้นเดียวในโลกด้วยไอเดียของคุณเอง 3D Printing เปิดโอกาสให้เราทำสิ่งที่เราไม่เคยทำได้มาก่อน ในแง่ของเศรษฐกิจเทคโนโลยี 3D Printing มีผลบวกอย่างมากต่ออุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ในแวดวงอุตสาหกรรมสำหรับกระบวนการ Rapid Prototyping หรือการทำต้นแบบรวดเร็ว รวมถึงการวิจัยและพัฒนาจะมีต้นทุนต่ำลงและใช้เวลาน้อยลง ซึ่งหมายถึงสินค้าใหม่สามารถเข้าสู่ตลาดได้เร็วขึ้น และผู้เขียนเอง มีโอกาสได้ไปสัมภาษณ์ผู้บริหารท่านหนึ่ง เกี่ยวกับวิสัยทัศน์ในการใช้เทคโนโลยี 3D Printing เข้ามาช่วยในการดำเนินธุรกิจ ท่านกล่าวไว้ว่า “หัวใจสำคัญของกลุ่มอุตสาหกรรมการผลิตคือ การลดต้นทุน” ความสำคัญไม่เพียงแต่คุณภาพของสินค้าเท่านั้น แต่ต้นทุนของการผลิตก็เป็นสิ่งที่มองข้ามไม่ได้ เทคโนโลยี 3D Printing เข้ามาช่วยให้การทำงานสะดวกรวดเร็วมากขึ้น ช่วยลดขั้นตอนการทำงาน และสามารถทำให้เราเห็นข้อผิดพลาดได้ก่อนที่จะขึ้นรูปจริง รวมไปถึงการปริ้นท์ชิ้นงานบางส่วนใช้ทดแทนส่วนที่ขาดก่อนได้โดยไม่ต้องรอ Mold เมื่อลดต้นทุนด้านเวลาลง ก็เท่ากับว่าต้นทุนการผลิตก็ลดลงด้วยเช่นกัน

กระแสการลดต้นทุนด้วยเทคโนโลยี 3D Printer

กระแสการลดต้นทุนด้วยเทคโนโลยี 3D Printer

       เห็นได้ว่า เทคโนโลยี 3D Printing มีพัฒนาการอย่างก้าวกระโดดภายในระยะเวลาสั้นมากๆ เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ถูกจับตามอง และถูกพูดถึงอย่างมากเพราะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลายวงการ ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมการออกแบบ, อุตสาหกรรมยานยนต์ , ด้านวิศวกรรม , ด้านสถาปัตยกรรม , การออกแบบแฟชั่นและเครื่องประดับ โดยนำไปเป็นต้นแบบในการออกแบบ, ทดลอง, ซ่อมแซม หรือนำไปผลิตชิ้นงานตามที่ต้องการ แม้แต่ทางการแพทย์และทันตกรรม ก็นำเทคโนโลยี 3D Printing มาทำเป็นโมเดลสำหรับการวิเคราะห์ทางทันตกรรม การศัลยกรรมกระดูก รวมทั้งการสร้างอวัยวะเทียมอีกด้วย

กระแสการลดต้นทุนด้วยเทคโนโลยี 3D Printer

       และที่สำคัญในวารสาร Mi E-Newsletter Issue 05 ฉบับนี้ ทีมงานได้รวบรวมนวัตกรรมเทคโลโนยี 3D Printer มาฝากกันจ้า เรามาดูกันว่ามีเรื่องราวอะไรอัพเดทกันบ้าง ไม่ว่าจะเป็นเรื่อง อวัยวะเทียมสามมิติ , 3D CAD for 3D PRINTING , อีกก้าวที่ 3D Printer คืบเข้ามาใกล้เรา และประสบการณ์จริงจากผู้ใช้จริงของบริษัท ไทยสตีลเคเบิล จำกัด (มหาชน) ในหัวข้อ ก้าวสู่ระดับโลกกับ TSC : เวลาในการผลิตสั้นลงเรื่อยๆ ทำอย่างไรให้ผู้นำตลาดอยู่ใกล้แค่เอื้อม ที่มาแชร์เรื่องราวการทำงานที่พลาดไม่ได้เลยค่ะ

ขอบคุณรูปภาพ: 3D Printing กับชีวิต

BY…Thanatc

Cr. applicadthai.com

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

       เครื่อง 3D Printer เทคโนโลยีที่หลายท่านคงคุ้นหูหรือว่ารู้จักเป็นอย่างดี กับนวัตกรรมเครื่องพิมพ์ชิ้นงานต้นแบบสามมิติ ที่สามารถปริ้นท์งานเขียนแบบ 3D ได้ เสมือนจริง ไม่ว่าจะเป็นงานต้นแบบชิ้นเล็กๆ หรืองานชิ้นใหญ่ๆ ยาวเป็นเมตรก็สามารถทำได้

       และในวงการ Architect ก็ได้นำเทคโนโลยี 3D Printer มาทำโมเดลจำลองงานออกแบบเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เพราะความสามารถที่ไม่จำกัด ความละเอียด ความหลากหลายของ Material รวมทั้งความรวดเร็วที่ช่วยประหยัดเวลาในการทำงานได้มาก นอกจากที่เราเคยได้ยินกันมาว่าเครื่อง 3D Printer สามารถปริ้นท์โมเดลจำลองงานออกแบบได้ ปัจจุบันนี้ 3D Printer ถูกนำมาปรับใช้กับการปริ้นท์สิ่งปลูกสร้างหรือบ้านโดยใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น ยิ่งล่าสุดเทคโนโลยีนี้ก็ถูกนำมาใช้กับเฟอร์นิเจอร์ในการตกแต่งบ้านแล้วด้วย

       ในส่วนธุรกิจด้านสถาปัตยกรรมและก่อสร้างนั้น ถ้าพูดถึงกระบวนการทำงานแบบดั้งเดิมใน การที่เราจะสร้างอะไรซักอย่าง นักออกแบบก็จะต้องจินตนาการ และวาด Drawing ออกมาในรูปแบบ 2 มิติ และถ้าหากต้องการนำเสนอในรูปแบบ 3 มิติ ก็ต้องตัดโมเดล ซึ่งกว่าจะเสร็จแต่ละโปรเจกต์ก็ใช้เวลานานเป็นเดือน เพราะงานเหล่านี้ต้องใช้ความละเอียดอ่อนเป็นอย่างมาก แต่ในปัจจุบัน ด้วยเทคโนโลยี 3D Printing ได้เข้ามาช่วยตอบโจทย์การทำงาน ไม่ว่าจะเป็น

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

       การเข้ามาช่วยการทำแบบ ตลอดจนการนำเสนองานเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำ ซึ่งเราไม่จำเป็นต้องรอ และเสียเวลานานๆ กับขั้นตอนการทำงานแบบเดิมๆ อีก เพียงแค่ออกแบบงานในรูปแบบไฟล์ 3D ก็สามารถนำมาปริ้นท์ชิ้นงานได้ทันที โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ทำให้สามารถนำเวลาที่เหลือไปคิดงานสร้างสรรค์งานอื่นๆ เพื่อเพิ่มมูลค่า และต่อยอดให้กับธุรกิจได้

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

        ทั้งยังช่วยลดระยะเวลา และค่าใช้จ่ายในการทำแบบจำลอง จากที่เคยต้องเสียเวลากับการตัดโมเดลเพื่อนำเสนองานที่มีรายละเอียดเยอะมาก ซึ่งต้องใช้ความประณีตและความละเอียด ทำให้กว่าจะเสร็จแต่ละโปรเจกต์ก็ใช้เวลานาน เทคโนโลยี3D Printing นี้เข้ามาช่วยย่นระยะเวลาในกระบวนการผลิต รวมทั้งลดเศษขยะที่จะเหลือทิ้งจากการต้องผลิตจำนวนมากชิ้นอีกด้วย

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

       และยังทำให้การออกแบบตลอดจนการผลิตไร้ข้อจำกัดด้านรูปทรง และความซับซ้อนของแบบ สามารถเข้าถึงทุกรายละเอียด ไม่ว่ารูปทรงงานจะเป็นเช่นไรก็สามารถปริ้นท์ได้ ชิ้นงานที่มีความซับซ้อนมากๆ อาจเกินความสามารถของมนุษย์ที่จะทำได้ แต่ก็ไม่เกินความสามารถของ 3D Printing แน่นอน

อิสระ ไร้ขีดจำกัด กับ Professional 3D Printer

BY…Thanatc

Cr. applicadthai.com

สถาปัตยกรรมแห่งอนาคต ไร้ขีดจำกัดด้วย 3D Printing

ปัจจุบันเทคโนโลยี 3D Printing สามารถตอบโจทย์ให้กับแวดวงต่างๆ และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ไม่ว่าจะเป็นทางการศึกษา (Education) อุตสาหกรรมการออกแบบ (Industrial Design) อุตสาหกรรมยานยนต์ (Automotive) งานด้านวิศวกรรม (Engineering) งานด้านสถาปัตยกรรม (Architecture) การแพทย์และทันตกรรม (Medical & Dental) การออกแบบแฟชั่นและเครื่องประดับ (Fashion & Jewellery) การบินและอวกาศ (Aerospace) อาหาร (Food) และอื่นๆ อีกมากมาย เนื่องจากมีการพัฒนาให้ 3D Printer มีคุณภาพสูงมากยิ่งขึ้น และในขณะเดียวกันราคาก็ถูกลงเรื่อยๆ

Bloom สถาปัตยกรรมรูปทรงอิสระที่ได้รับแรงบันดาลใจจากดอกไม้ใบไม้ไทย

Bloom สถาปัตยกรรมรูปทรงอิสระที่ได้รับแรงบันดาลใจจากดอกไม้ใบไม้ไทย

       “Bloom: The Room for Living” สถาปัตยกรรมที่ขึ้นรูปจาก 3D Printing โดยอาศัยความร่วมมือระหว่าง SCG (Siam Cement Group) กับ UCB (University of California, Berkeley) สหรัฐอเมริกา ซึ่งวัสดุหลักที่ใช้คือ ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ชนิดผงผสมกับโพลิเมอร์ในรูปของ Powder นำมาขึ้นเป็นชิ้นส่วนจำนวน 840 ชิ้น ซึ่งแต่ละชิ้นมีความแตกต่างกันทั้งลวดลาย การฉลุโปร่ง การบิดโค้งงอ จากการออกแบบที่ได้รับแรงบันดาลใจมาจากรูปร่างรูปทรงของดอกไม้ใบไม้ไทย เมื่อนำมาประกอบกันเข้าจะเห็นเป็นงานสถาปัตยกรรมรูปทรงอิสระ ลักษณะภายนอกมีลวดลายราวกับดอกไม้กำลังบานพริ้วไหวกึ่งทึบกึ่งโปร่งที่แสงสว่างสามารถลอดผ่านเข้ามาได้เกิดเป็นมิติและเงาตกกระทบที่สวยงาม

ความแตกต่างของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ที่แสงสามารถลอดผ่านเข้ามา เกิดเป็นมิติและเงาตกกระทบที่สวยงาม

ความแตกต่างของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ที่แสงสามารถลอดผ่านเข้ามา เกิดเป็นมิติและเงาตกกระทบที่สวยงาม

       ถือได้ว่า โครงสร้างของ Bloom เป็นโครงสร้างสถาปัตยกรรมจากนวัตกรรมปูนซีเมนต์ผงที่ใหญ่ที่สุดที่พิมพ์ด้วยระบบ 3D Printing ซึ่งสามารถสร้างรายละเอียดของชิ้นงานแต่ละชิ้นได้มาก ไม่จำกัดรูปแบบของรูปทรง ด้วยความละเอียดของหัวพิมพ์ที่สามารถพิมพ์ดีเทลที่เล็กและละเอียดได้ นอกจากจะตอบโจทย์ด้านดีไซน์แล้ว ยังช่วยลดระยะเวลาในการขึ้นรูปชิ้นงานโครงสร้าง ลดต้นทุน ลดการใช้วัสดุก่อสร้าง มีน้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย สามารถถอดประกอบเป็นชิ้นส่วนเพื่อการขนย้าย ที่สำคัญสามารถนำไปประยุกต์ใช้ต่อยอดในงานก่อสร้างจริงได้

3D Printing

3D Printing

3D Printng

       เป็นเรื่องที่สถาปนิกชาวไทยน่าติดตามว่า เทคโนโลยี 3D Printing ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Bloom นี้ จะส่งผลต่อวงการสถาปัตยกรรมให้เปลี่ยนไปในทิศทางใด โดยจะบรรลุ และก้าวข้ามข้อจำกัดเดิมๆ ทางด้านสถาปัตยกรรม หรือจะสามารถพัฒนาไปจนถึงจุดที่งานสร้างสรรค์สถาปัตยกรรมไม่ถูกปิดกั้นทางความคิด และไร้ขีดจำกัดในที่สุด

ขอบคุณข้อมูลจาก : www.scgexperience.co.th

เรียบเรียงและเกริ่นนำโดย : White Tofu