Blog

เทคโนโลยี 3D Printing ในวงการต่างๆ ของโลก

เทคโนโลยีถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องทุกวัน กระแส 3D Printing กำลังมาและตอบโจทย์ในแทบทุกวงการ ตั้งแต่กลุ่มอาหาร การแพทย์และทันตกรรม วงการแฟชั่น อุตสาหกรรมการออกแบบ อุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ ไปจนถึงวงการก่อสร้างและงานสถาปัตยกรรม ซึ่งวัสดุก็มีให้เลือกใช้หลากหลาย ตั้งแต่พลาสติก โลหะ เซรามิก แก้ว ยาง เป็นต้น

วงการอาหาร
นอกจากสามารถพิมพ์อาหารให้เป็นลวดลายตามใจ เช่น แพนเค้กรูปสัตว์ ยังสามารถขึ้นรูปเป็นสามมิติได้เช่นกัน เช่น ช็อกโกแลตรูปทรงดอกกุหลาบ นอกจากนี้ยังพิมพ์อาหารเพื่อสุขภาพที่สามารถปลูกและกินได้ในชุดเดียวโดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติ

วงการแพทย์และทันตกรรม
เทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติในการแพทย์และทันตกรรม มีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหาและพัฒนาชีวิตมนุษย์เป็นอย่างมาก เพราะสามารถเชื่อมโยงกับการรักษาในหลายๆ ด้าน เช่น โครงร่างเพื่อการปลูกถ่ายอวัยวะของผู้ป่วย โครงร่างใบหูแทนกระดูกอ่อนเพื่อให้ร่างกายสร้างเซลล์ใหม่ขึ้นมาห่อหุ้มเป็นใบหู ชิ้นส่วนกระโหลก ฟันเทียม ขาเทียม แขนเทียม ไปจนถึงการสร้างไตเทียมและหลอดเลือดเทียม

Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-แฟชั่น

แฟชั่นเสื้อผ้า กระเป๋า รองเท้า และเครื่องประดับที่ขึ้นรูปจาก 3D Printing
ขอบคุณภาพ: www.applicadthai.com

Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-Trek-อุตสาหกรรม

การออกแบบจักรยาน Trek พร้อมอุปกรณ์เสริม
ขอบคุณภาพ : www.siam3dprinter.com

การบินและอวกาศ
นอกจากจะผลิตชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องบินแล้ว ยังมีการผลิตชิ้นส่วนของจรวดบนอวกาศ เพราะ 3D Printer สามารถผลิตเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนและมีน้ำหนักเบา ช่วยย่นระยะเวลาและลดต้นทุนได้อย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นการสร้างจรวด การซ่อมแซมหรือสร้างชิ้นส่วนอะไหล่บางชิ้นที่บกพร่องมาทดแทนขณะเกิดเหตุขัดข้องขณะอยู่ในอวกาศได้ทันการณ์

วงการสถาปัตยกรรม (Architecture)
เป็นที่น่าจับตามองของวงการสถาปัตยกรรมกับการพิมพ์แบบสามมิติเป็นอย่างมาก เนื่องจากในปัจจุบันไม่ได้หยุดอยู่ที่แค่โมเดลจำลองให้เห็นแนวคิดการออกแบบของสถาปนิกเพื่อให้เราเข้าใจภาพรวมและสเปซภายในบ้าน งานคอนโด หรือโครงการต่างๆ อย่างชัดเจนก่อนจะสร้างเสร็จสมบูรณ์เท่านั้น แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีก้าวไกลไปยังชิ้นส่วนและองค์ประกอบต่างๆ ภายในบ้าน ไม่ว่าจะเป็นการขึ้นรูปส่วนประดับตกแต่งเช่นบัวเชิงผนัง งาน Façade หรือ Skin ของอาคาร และที่เป็นไปแล้วคืองานสร้างบ้านทั้งหลังที่สามารถอยู่อาศัยได้จริงจากหุ่นยนต์ภายในเวลาเพียงไม่ถึง 1 วัน

3D Printing จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่ช่วยเปิดจินตนาการให้นักออกแบบในวงการต่างๆ และผู้ที่เกี่ยวข้อง สามารถสร้างสรรค์ผลงานอย่างไร้ขีดจำกัดมากขึ้น ตอบโจทย์ความต้องการเฉพาะทางและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว นอกจากนี้ยังเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยย่นระยะเวลาในกระบวนการผลิต รวมทั้งลดเศษขยะที่จะเหลือทิ้งจากการต้องผลิตจำนวนมากชิ้น จนน่าจับตามองว่า 3D Printing จะเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยทำให้สังคมและโลกพัฒนาไปในทิศทางใด

02-SCG-Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-การแพทย์

แขนวิเศษ (Magic Arms) ของหนูน้อยเอ็มม่า ลาแวล ผู้ซึ่งป่วยเป็นโรค AMC (Arthrogryposis Multiplex Congenital) แต่กำเนิด
ขอบคุณภาพ : www.applicadthai.com

การออกแบบแฟชั่นและเครื่องประดับ
3D Printing ช่วยให้การออกแบบแฟชั่น ไม่ว่าจะเป็นเสื้อผ้า รองเท้า เครื่องประดับ เป็นไปได้ดังใจ สามารถเพิ่มลูกเล่นเฉพาะตัวได้อย่างแตกต่าง ตัวอย่างเช่น ชุดชั้นในด้วยการพิมพ์จากไนลอนที่สามารถไล่ระดับตามรูปร่างโค้งเว้าของสรีระ ที่มีคุณสมบัติเหนียวและกันน้ำ ชุดราตรีที่ผลิตจาก 3D Printing ทั้งชุด นอกจากนี้ยังมีเครื่องประดับที่ออกแบบและสั่งพิมพ์ได้ทันใจ รวมถึงกระเป๋าและรองเท้าที่มีให้เห็นกันมากในปัจจุบัน

อุตสาหกรรมการออกแบบ
เทคโนโลยีนี้มีอิทธิพลต่อนักออกแบบเป็นอย่างมากในแง่ของการขึ้นโมเดลต้นแบบ เพื่อให้ลูกค้ามองเห็น ทดลองหยิบจับ รวมถึงเข้าใจวิธีการใช้งานได้ง่ายขึ้นกว่าการดูภาพสามมิติในกระดาษ การทำโมเดล มีทั้งวิธีที่นักออกแบบเข้าสตูดิโอเพื่อทำแบบเอง และแบบที่เรียกว่า Rapid Prototyping ซึ่งคือกระบวนการทำต้นแบบผ่านโปรแกรม 3D ซึ่งสามารถขึ้นชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วแม่นยำ จึงมีบทบาทต่อวงการออกแบบเพื่อสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ชิ้นใหม่ และสามารถปรับปรุงแก้ไขให้สมบูรณ์ก่อนส่งไปยังกระบวนการผลิตจริงต่อไป เช่น มือถือ เป็นโมเดลให้ลองหยิบจับดูว่าถนัดเหมาะมือเหมาะกับการใช้งานหรือไม่ นอกจากนี้ ยังมีผลิตภัณฑ์นาฬิกา แว่นตา เฟอร์นิเจอร์ รวมถึงจักรยานและอุปกรณ์เสริมต่างๆ จาก 3D Printing ที่สามารถใช้งานได้จริงแล้ว

อุตสาหกรรมยานยนต์
วงการอุตสาหกรรมยานยนต์กับเทคโนโลยีนี้ เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ผลิตชิ้นงานต้นแบบที่รวดเร็ว มีรายละเอียดชัดเจน เพื่อช่วยในการประเมินและทดสอบชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ก่อนการผลิตจริง ปัจจุบันมีรถยนต์ที่ถูกออกแบบจากโปรแกรมสามมิติและผลิตขึ้นจาก 3D Printing ได้ทุกชิ้นส่วนทั้งคัน คือ Urbee Car รถยนต์คันแรกที่สร้างจากเทคโนโลยีการพิมพ์แบบสามมิติที่สามารถวิ่งบนถนนได้จริง

Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-urbee-car

Urbee Car รถยนต์คันแรกจากเทคโนโลยี 3D Printing ที่สามารถวิ่งบนถนนได้จริง
ขอบคุณภาพ : www.geeky-gadgets.com

Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-Space-อวกาศ

ภาพการทดสอบ “Made in Space” 3D Printer ของ NASA ในเครื่องบินจำลองสภาพไร้แรงดึงดูด เพื่อลองผลิตชิ้นส่วนของจรวดบนอวกาศ
ขอบคุณภาพ : www.applicadthai.com

07-SCG-Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-สถาปัตยกรรม

โมเดลจำลองเพื่อให้ลูกค้าเข้าใจงานออกแบบของสถาปนิก
ขอบคุณภาพ : www.sculpteo.com

08-SCG-Experience-เทคโนโลยี-3D-Printing-วงการต่างๆ-ของโลก-Bloom

“Bloom” สถาปัตยกรรมที่ใช้เทคโนโลยีจาก 3D Printing
ขอบคุณภาพ : Matthew Millman Photography

บ้านที่สร้างจาก 3D Printer ภายในเวลาไม่ถึงวัน
ขอบคุณภาพ : www.gizmag.com

รู้จักกับ Big Delta เครื่องพิมพ์สามมิติขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

ใครที่ติดตามวงการเครื่องพิมพ์สามมิติมาอย่างต่อเนื่อง จะเริ่มได้ข่าวของการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ก่อสร้างที่อยู่อาศัยบ่อยขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่ากระบวนการสร้างจะยังเป็นการพิมพ์ชิ้นส่วนไปประกอบกันภายหลัง เนื่องจากเครื่องพิมพ์ยังไม่ใหญ่พอจะพิมพ์ชิ้นเดียวอยู่ได้ แต่ในอนาคตอาจจะเริ่มมีหวัง หลังจากมีทีมพัฒนาเครื่องพิมพ์สัญชาติอิตาลีมาโชว์เครื่องพิมพ์ขนาดใหญ่สุดในโลกแล้ว

เครื่องพิมพ์ตัวนี้ใช้ชื่อว่า Big Delta ผลงานจากทีม World’s Advanced Saving Project (WASP) ตัวเครื่องเป็นโครงโลหะขนาดกว้าง 20 ฟุต สูง 40 ฟุต สามารถใช้ดินเหนียวในการพิมพ์ได้ โดยตัวเครื่องต้องการพลังงานเพียง 100 วัตต์ จึงเหมาะมากกับการนำไปสร้างที่พักชั่วคราวสำหรับช่วงเกิดภัยพิบัติ
ทีม WASP จะนำ Big Delta ไปโชว์ช่วงสุดสัปดาห์นี้ พร้อมกับแสดงการพิมพ์จริงให้ดู คงต้องมาติดตามกันต่อว่าเจ้าเครื่องพิมพ์ยักษ์ตัวนี้จะสามารถนำไปใช้งานกับโครงการใหญ่ๆ ได้หรือไม่ครับ
ที่มา – Digital Trends

แหล่งที่มา : https://www.blognone.com/node/72996

จะดีแค่ไหนถ้าเราสร้างของใช้ได้เอง ? 3D Printing

3D printing ในยุคของเทคโนโลยีได้ก่อให้เกิดความก้าวหน้าทางนวัตกรรม ก่อเกิดนวัตกรรมใหม่ๆขึ้นมาเพื่อตอบสนองความต้องการและช่วยอำนวยความสะดวกต่างๆ 3d printing เป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเปลี่ยนรูปแบบของการพิมพ์ภาพเพียงมิติเดียวให้เป็นรูปแบบสามมิติที่สามารถสัมผัสได้จริง เครื่องพิมพ์3d เป็นนวัตกรรมมีมาแล้วนาน30ปี แต่ด้วยต้นทุนในการผลิตที่สูง การใช้เวลาในการสร้างที่นาน และพิมพ์ได้ในจำนวนที่จำกัด จึงทำให้ไม่เป็นที่นิยมและแพร่หลายในท้องตลาดทั่วไป ต่อมาได้มีการพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3d มาจนถึงปัจจุบัน โดยมีรูปแบบการทำงานที่แตกต่างกันออกไป ดังนี้

Stereolithography (SLA) เป็นเครื่องพิมพ์รุ่นแรกที่ถูกสร้างขึ้นมารูปแบบวิธีการทำงาน มีการใช้แสงเลเซอร์ยิงเข้าไปที่ของเหลวประเภทliquid photopolymer (resin) เพื่อเปลี่ยนสถานะของเหลวให้เป็นของแข็งแต่ด้วยระยะเวลาการทำงานและต้นทุนที่สูงจึงไม่นิยมมากนัก

Fused Deposition Modeling (FDM) เป็นกระบวนการใช้ที่แพร่หลาย เป็นการใช้พลาสติกหรือโลหะที่เป็นแท่งพันมาในลักษณะของม้วนส่งผ่านหัวจ่ายเพื่อหลอมละลายแล้วฉีดออกมาทีละชั้นจนได้มาเป็นรูปทรง

3D jet printer systems ใช้วิธีการทำงานรูปแบบเดียวกับเครื่องพิมพ์ Inkjet แต่เป็นการพ่นพลาสติกสีต่างๆออกมาแทนการใช้หมึกเพื่อสร้างรูปแบบ

Selective Laser Sintering (SLS) ใช้วิธีการทำงานในรูปแบบที่เป็นรูปแบบของ Stereolithography (SLA) โดยการใช้เลเซอร์เผาผนึกวัตถุดิบ Thermoplastic, Nylon, Polyamide และ Polystyrene วัตถุดิบจะมีลักษณะผง วิธีการผนึกวัตถุดิบที่ละชั้นจนได้เป็นรูปแบบ

Digital Light Processing (DLP) ใช้วิธีการเดียวเดียวกับ Selective Laser Sintering (SLS) แต่แตกต่างกันตรงที่การใช้แสงในการผนึกโดยวิธีการนี้ใช้แสงแสงสีขาวเป็นแหล่งกำเนิดแสงจากไฟแอลอีดีแทนแสงเลเซอร์

aminated Object Manufacturing (LOM) ใช้วิธีการใช้วัสดุในกลุ่มของเทอร์โมพลาสติกแผ่นบางๆเหมือนกระดาษซ้อนทันกันทีละชั้น แล้วนำเข้าเครื่องตัดตัดด้วยเลเซอร์

ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้3D มีการพิมพ์วัสดุต่างๆได้มากกว่ารูปแบบเดิมที่ใช้เพียง พลาสติก เรซิ่น โลหะ โดยมีการพัฒนาให้ใช้ได้กับอาหาร เป็นต้น ในอนาคตแนวโน้มในการนำเครื่อง3D มาใช้กันมากขึ้นคนทั่วไปสามรถสร้างสิ่งของต่างๆได้จากคอมพิวเตอร์ที่บ้าน โดยการใช้กับ เครื่อง3d printing

3D Printing

3D Printing

3D Printing

3D Printing

การประยุกต์ใช้ 3D-printed เทคโนโลยีในการสร้าง core และ cavity

บริษัท Unilever สาขาในประเทศอิตาลี ประยุกต์ใช้เครื่อง 3D Printing (Stratasys’ PolyJet 3D printing technology) ในการสร้าง core และ cavity ของแม่พิมพ์เพื่อลด lead time หรือระยะเวลาในการสร้างแม่พิมพ์ เพื่อทำสินค้าต้นแบบ หรือ prototype โดยสามารถลด lead time หรือระยะเวลาลงไปได้ 40%

หลังจากประยุกต์ใช้ 3D-printed เทคโนโลยีในการสร้าง core และ cavity ของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก บริษัท Unilever ที่อิตาลี สามารถผลิตสินค้าต้นแบบ หรือ prototype ที่ใช้วัสดุ หรือ material ที่เหมือนจริง (final end-use material) เช่น polypropylene (PP) เพื่อใช้ในการทดสอบ function การทำงาน และ การใช้งาน (functional และ consumer tests) ด้วยระยะเวลาที่สั่นลงมาก หรือ 40% เมื่อเทียบกับการผลิตด้วยขั้นตอนปกติ

leverage-3d-print-to-injection

Unilever (เจ้าแบรนด์หลายยี่ห้อ เช่น Surf, Comfort, Hellmann’s และ Domestos) ใช้ Stratasys Objet 500 Connex Multi-material 3D Production System ในการผลิตชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก เพื่อผลิตสินค้าในหมวดของ สินค้าใช้ในบ้าน และ เกี่ยวกับแผนกซักรีด ที่มีชิ้นส่วนประมาณ 50 ชิ้น เช่น ฝาขวด จุกยาง ฝาเกีลยว และอุปกรณ์ประเภทฝา จุก อื่นๆ รวมไปถึง กล่องใส่ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในห้องน้ำ

วัสดุหรือ material ที่ทาง Unilever ใช้ในการผลิต core และ cavity ของแม่พิมพ์ฉีดพลาสติก ด้วยวิธีการ 3D prints คือ ABS (สามารถทนต่อ แรงกระแทก ความร้อน รวมทั้ง สารเคมีได้ดี มีความเหนียว และความมันเงาสูง มีความทนต่อสภาวะบรรยากาศได้ดี) เพราะคุณสมบัติหลายอย่างของ ABS จึงเหมาะสำหรับใช้ผลิตชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ และทำให้การฉีดพลาสติกนั้น สามารถฉีดที่อุณหภูมิและที่แรงดันสูงได้ เหมือนกับสภาวะในการฉีดงานจริง ทำให้ชิ้นงาน ยังคงมีคุณภาพที่สูง แต่สามารถลดระยะเวลา หรือ lead time และสามารถลดต้นทุนการผลิตลงได้

นอกจากนี้ Unilever ยังผลิต thermoform tooling prototypes ด้วย FDM-based Fortus 360mc 3D Production System วัสดุหรือ material ที่ใช้ในการผลิตคือ ABS-M30 ด้วยวิธีนี้ทำให้ Unilever สามารถผลิตแม่พิมพ์ที่เหมือนจริง (realistic molds) ที่มีความแข็งแรง เพียงพอต่อการทดสอบ (functional testing) ซึ่งการทดสอบนี้ สำคัญต่อการผลิตแม่พิมพ์จริงๆ อย่างมาก

และนอกจากนี้ การที่สามารถผลิต thermoform tooling prototypes ยังสามารถช่วยในการ ลดระยะเวลา หรือ lead time ได้ประมาณ 35% และสามารถลดต้นทุนการผลิต ในส่วนของแรงงานได้เป็นอย่างมาก เทคโนโลยีนี้ช่วยในการเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของการผลิต เพราะทำให้การออกแบบ และการแก้ไขนั้นง่าย และรวดเร็วขึ้น    ทำให้สามารถได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ก่อนที่จะเริ่มผลิตในขบวนการผลิตต่อไป

ที่มา : Design Engineer Life

ที่มา : plasticstoday