CAD

Dental CAD/CAM เพื่องานทันตกรรม

Dental CAD/CAM เพื่องานทันตกรรม ซึ่งในต่างประเทศนั้นพัฒนาไปค่อนข้างไกลแล้ว เมืองไทยก็เริ่มจะมีบาง Lab ที่หันมาให้ความสนใจในเรื่องนี้ เนื่องจาเห็นผลลัพธ์ ที่ดีกว่า-ความแม่นยำในการทำงานมากกว่า สามารถปรับแต่งรูปฟันให้สบกันพอดีจากโปรแกรมได้เลย

สามารถสอบถามรายงานละเอียดงานทันตกรรม และ งานอื่นๆ ได้ที่
service@rabbitprototype.com
โทรศัพท์ 0-2744-9874

 

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

3d

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

Tiny Chain, near 20 DPI

การพิมพ์สามมิติโดยใช้น้ำตาล

จากแบบจำลองสู่ชิ้นงานจริง

– ขอขอบคุณ คุณ PopZaDekBa สำหรับประสบการณ์การทำงานกับเครื่องพิมพ์สามมิติและรูปภาพที่ใช้ในบทความนี้

ไม่ว่าจะเลือกเครื่องพิมพ์สามมิติ วัสดุ และเทคนิคการพิมพ์แบบไหนก็ตาม ขั้นตอนหลักๆก็จะมี 6 ขั้นตอน

1. CAD หรือ สร้างแบบจำลองด้วยโปรแกรม

1445870540415

2. แปลงไฟล์แบบจำลองที่ทำเสร็จแล้วให้เป็นไฟล์ STL จากนั้นเอาไฟล์ STL ไปลงในคอมเครื่องที่ควบคุมเครื่องพิมพ์

14438802965191445870549603

3. เตรียมเครื่องพิมพ์ให้พร้อม ทั้งวัสดุที่ใช้ ถาดรอง วัสดุ support ต่างๆ (เทปกาวสีฟ้ามีไว้เพื่อให้พลาสติกที่ใช้พิมพ์ติดกับฐาน อันนี้แล้วแต่ชนิดของเครื่องพิมพ์สามมิติและวัสดุที่ใช้)

1445870555137

4. นี่คือขั้นตอนที่ใช้เวลานานที่สุด กดปุ่มพิมพ์แล้วหนีไปทำงานอย่างอื่นรอได้เลย แต่หาเวลามาเช็คสภาพชิ้นงานมั่ง หลังจากหลายนาที ชั่วโมง หรืออาจจะเป็นวันขึ้นอยู่กับรายละเอียดและขนาดของชิ้นงาน

wpid-1445870558200.jpg1445870769569

พอเสร็จแล้วก็จัดการแกะเอาชิ้นงานออกจากเครื่องพิมพ์ ขั้นตอนนี้ต้องทำแบบเบามือที่สุดไม่งั้นชิ้นงานจะเสียหาย (ชิ้นส่วนสีฟ้าคือ support ส่วนชิ้นงานคือส่วนที่เป็นสีขาว)

1445870776446

5. จัดการเก็บรายละเอียด ปัดผงวัสดุ แกะตัว support ออก

wpid-1443249260026.jpg1445870782898

6. ชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์พร้อมที่จะเอาไปใช้งาน หรือลงสีเพื่อความสวยงาม

1445870819760 (1)

 

Cr.siam3dprinter

การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3

บทความนี้ผมขอหยิบเอาบทความที่ ดร.ศุภวุฒิ สายเชื้อ ได้เขียนลงในหนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจไว้ แล้วนำมาขยายความต่อเพื่อให้เห็นภาพที่ชัดขึ้นนะครับ

“การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรกนั้นเกิดขึ้น 200 ปีที่แล้ว โดยสาระสำคัญ คือ การประดิษฐ์เครื่องจักร (ในขั้นแรกคือเครื่องจักรไอน้ำ) เพื่อทดแทนแรงงานของมนุษย์ ทำให้เกิดการสร้างโรงงานขนาดใหญ่ในเมือง (mechanization) เพื่อให้คนงานจำนวนมากต้องมาทำงานร่วมกัน ซึ่งถือได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ทำลายการผลิตในระดับครัวเรือน (cottage industry) เพิ่มผลผลิตและความสำคัญของภาคอุตสาหกรรม ทำให้ภาคเกษตรกรรมตกต่ำลงในเชิงเปรียบเทียบ

  

 

การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สองเกิดขึ้นประมาณ 80 ปีที่ผ่านมา จากการปฏิรูปทางการผลิตของ Henry Ford ที่เป็นการแบ่งกันประกอบและเน้นการผลิตจำนวนมากเพื่อลดต้นทุนต่อหน่วยให้ต่ำ (Moving Assembly Line และ Mass Production) ทำให้สรุปได้ว่าโรงงานยิ่งมีขนาดใหญ่ก็จะยิ่งได้เปรียบ หรือ Economy of Scale ทำให้เกิดบริษัทข้ามชาติขนาดใหญ่ที่มีโรงงานการผลิตขนาดใหญ่ทั่วโลก ตัวอย่างที่ใกล้ตัวที่สุด คือ บริษัทรถยนต์ข้ามชาติ ซึ่งผลิตรถยนต์รุ่นหนึ่งปีละหลายแสนคัน เพื่อให้ต้นทุนการผลิตต่ำที่สุด ทำให้ปัจจุบันมีบริษัทรถยนต์ขนาดใหญ่เพียงสิบกว่าบริษัทและยากที่จะเห็นบริษัทรถยนต์ขนาดเล็กสามารถมาแข่งขันได้

ในยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่ The Economist กล่าวถึงว่า กำลังจะเกิดขึ้นในปัจจุบันนั้นเป็นการผลิตที่นำเอาเทคโนโลยีมาปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตและการตลาดครั้งใหญ่ โดยในอนาคต Economist เชื่อว่าจะเกิดการเปลี่ยนแปลงจาก Economy of Scale เป็น Economy of Speed และจาก Mass Production เป็น Mass Customization แปลว่าการผลิตในอนาคตจะเป็นการผลิตที่ไม่ต้องผลิตจำนวนมาซ้ำซาก แต่จะสามารถผลิตสินค้าที่มีความแตกต่างกัน ตรงตามความต้องการของลูกค้าทุกคนทุกประการ นอกจากนั้น เนื่องจากปริมาณการผลิตต่อโรงงานไม่สูงมาก ก็แปลว่าสามารถที่จะลดขนาดโรงงานลงและที่สำคัญจะต้องย้ายโรงงานไปตั้งอยู่กับฐานลูกค้าในแต่ตลาดเพื่อที่จะสามารถตอบสนองความต้องการที่ปรับเปลี่ยนไปของผู้บริโภคในแต่ละตลาดได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ”

นั่นเป็นบางส่วนของบทความ ที่บรรยายถึง การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3 ที่่อ้างอิงถึงบทความจากหนังสือ The Economist ซึ่งเทคโนโลยีที่ถือว่าเป็นหัวใจสำคัญในเรื่องนี่ก็คือ 3D Printer ซึ่งที่จริงแล้วบทความนี้กล่าวถึง 3D Printer ด้วยแต่จะพูดอ้างอิงเชิงเศรษฐศาสตร์เป็นส่วนใหญ่

3D Printer

เทคโนโลยี 3D Printer เกิดขึ้นตั้งแต่ปลายปี 1960 แต่สามารถนำมาใช้จริงได้ประมาณปี 1980 ซึ่งในช่วงแรกๆ จะใช้ในงานวิจัยและชื่อที่เรียกกันในยุคนั้นก็คือ Rapid Prototyping หรือเทคโนโลยีการขึ้นต้นแบบรวดเร็ว โดยหลักก็คือนำเอาเทคโนโลยีนี้มาใช้ทำชิ้นงานต้นแบบอย่างรวดเร็ว (โดยไม่ไปทำแม่พิมพ์เพื่อผ่านกระบวนการขึ้นรูปใดๆ) เห็นมั้ยครับฟังดูเหมือนว่าคนที่คิดค้นและใช้งานในยุคก่อนก็ยังไม่เห็นภาพว่าสิ่่งนี้จะทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3 ใดๆ เลย แล้วภาพนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

 

ปี 1996 เป็นช่วงที่มีการพัฒนาเทคโนโลยี Rapid Prototype อย่างมา เครื่อง Rapid Prototyping มีราคาถูกลงและเริ่มมีการบัญญัติคำใหม่ก็คือ 3D Printer และต่อมาก็มีการใช้ชื่อ Additive Manufacturing ซึ่งเหมือนกับเป็นการบอกว่านี่คือกระบวนการผลิตรูปแบบหนึ่ง (Manufacturing Process) นั่นเอง ซึ่งผมเองก็เริ่มได้ยินบ่อยขึ้นโดยเฉพาะเมื่อกลางปี 2013 ที่ผ่านมา ท่านประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกา ท่าน บารัค โอบาม่า ได้พูดในสภาคองเกรสว่า 3d printing และ กระบวนการผลิตที่ไฮเทคจะเป็นแม่เหล็กที่จะดูดเอาตำแหน่งงานกลับเข้าสู่สหรัฐอเมริกา

 

Subtractive Manufacturing และ Additive Manufacturing

บทความนี้ผมจะไม่ลงลึกถึงเทคนิคและการทำงานของ 3D Printer แต่อยากจะให้รู้ถึงแนวโน้มของ 3D Printer หรือ Additive Manufacturing ที่จะพัฒนาต่อไปในอนาคตมากกว่า แต่ก่อนอื่นมาทำความเข้าใจ Concept ของ Subtractive Manufacturing และ Additive Manufacturing ก่อนดีกว่าครับ

 

การผลิตแบบ Subtract หรือการลบออก เอาออก เป็นกระบวนการของการเริ่มต้นด้วยวัสดุที่เป็นก้อนตัน และ เลือกลบสิ่งที่ไม่จำเป็น จนรูปสุดท้ายที่โผล่ออกมากระบวนการนี้จะอธิบายได้ง่าย ยกตัวอย่างเช่น การแกะสลักรูปปั้นหินอ่อนของ Michelangelo ศิลปินที่มีชื่อเสียง เมื่อถามว่า สมเด็จพระสันตะปาปา ถามถึงวิธีการที่เขาทำรูปปั้นของ เดวิด จนเหมือนมีชีวิตที่งดงามของเขา Michelangelo ตอบว่า “ผมก็ลบทุกอย่างที่ไม่ได้มีลักษณะเหมือน เดวิด ออกไปจากก้อนหินซะก็เท่านั้นเอง” ซึ่งในปจัจจุบันเราพบกระบวนการเหล่านี้เป็นปกติ เช่น กลึง กัด ไส เจาะ ทั่วๆ ไป

แต่การผลิตแบบ Additive เป็นกระบวนการผลิต โดยการเพิ่มวัสดุเข้าไปเติมที่ละชั้นทีละชั้นจนเป็นชิ้นงานที่ต้องการ โดยรูปแบบของชั้นบางๆ ในแต่ละชั้นได้มาจากการประมวลผลจากโมเดล 3 มิติที่เราออกแบบในโปรแกรม CAD กระบวนการนี้ ช่วยลดเวลาค่าใช้จ่าย ในการผลิตชิ้นงานที่มีความเป็น Unique หรือความเป็นเฉพาะตัวสูง

อนาคต

นอกจากปัจจุบันที่บริษัทผู้ผลิต 3D Printer ชั้นนำอย่าง Stratasys นำเสนอเครื่่อง Fortus มาใช้ผลิต Jig&Fixture หรือ Tool ต่างๆ แบบรวดเร็ว และลดขั้นตอนการผลิตแล้ว ซึ่งเป็นการใช้งานในอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย ปัจจุบันยังมีการนำไปช่วยด้านการแพทย์ ร่วมกับเครื่อง CT Scan

นอกจากนี้ยังมีการนำเอา 3D printer มาผลิตสินค้า เช่น เครื่องดนตรี, อุปกรณ์เสริมโทรศัพท์มือถือ เช่น Case iPhone จนกระทั่งชุดชั้นใน ยังมีการคาดการในอนาคตอีกว่าจะมีการพัฒนาต่อไปอีก ตัวอย่างเช่น
• การซื้อของที่ต้องการ ณ จุดผลิตโดยสามารถปรับแต่งรูปแบบสินค้าตามความต้องการก่อนที่เราจะ (Customize Manufacturing)
• การส่งชิ้นงาน 3 มิติแบบไร้สายหรือ 3D Fax โดยผู้ส่งแค่ Upload ข้อมูล CAD
• การ Shopping Online จะไม่จำกัดอยู่แค่ข้อมูล ภาพ เสียง หรือ VDO แต่เราสามารถซื้อของได้ ตัวอย่างเช่น อะไหล่หรืออปุกรณ์ Gadget ต่างๆ ซึ่ง 3D Printer จะผลิตให้เราที่บ้าน หลังจาก Download ข้อมูล 3 มิติเสร็จ
• การผลิตแบบ On Demand เช่น อาจตั้งโปรแกรมให้ 3D Printer พิมพ์แปรงสีฟันที่เหมาะกับรูปปากของคุณ โดยใช้ข้อมูลใน Server ทุกๆ 3 เดือนเพื่อให้คุณได้ใช้แปรงที่ใหม่อยู่เสมอ

ผลกระทบที่จะเกิดขึ้น

ข่าวร้าย

ผลกระทบทางลบต่อเศรษฐกิจที่ใหญ่ที่สุด มาจากจำนวนตำแหน่งงาน กับงานที่เทคโนโลยี 3D Printer จะทำให้ล้าสมัยและเข้ามาทดแทน สิ่งที่จะกลายเป็นปัญหาระหว่างประเทศ คือการนำเข้าส่งออกที่จะลดลง เพราะต่อไปเราไม่จำเป็นต้องนำเข้าของจริงจากประเทศผู้ผลิต เราเพียงแต่ Download สินค้าที่เราต้องการเท่านั้น หมายความว่าเราไม่จำเป็นที่จะต้องมีระบบการผลิตและห่วงโซ่การกระจายสินค้าแบบเดิมๆ อีกต่อไป

การผลิตแบบ Mass Production จะไม่เป็นที่ต้องการ ในขณะที่เราจะผลิตเฉพาะสิ่งที่เราต้องการ ในสิ่งที่เราจำเป็นต้องใช้มันเท่านั้น โกดังเต็มรูปแบบ การเก็บสต็อกสินค้าและอะไหล่ต่างๆ จำนวนมากจะไม่จำเป็น การทำ Packaging การขนส่งสินค้าด้วยวิธีต่างๆ ผู้จัดจำหน่ายสินค้าและผู้ค้าปลีก จะถูกลดบทบาทไป

ข่าวดี

ใน ‘ข่าวร้าย’ ยังคงมีสิ่งต่างๆ จำนวนมากที่จะได้รับผลกระทบด้านบวกจาก 3D Printer เกี่ยวกับเศรษฐกิจโลก แม้ว่าหลายประตูดูเหมือนจะปิด สำหรับคนที่กำลังมองหางานเทคโนโลยีนี้ นำความคิดใหม่และวิธีการในการทำงาน ด้วยโอกาสทางเศรษฐกิจใหม่ เมื่ออินเทอร์เน็ตเปลี่ยนจากการเป็นเครื่องมือที่จะใช้ส่งอีเมลล์ กลายเป็นสถานที่ช้อปปิ้งที่บ้าน นำไปสู่การถดถอยของการค้าปลีก ซึ่งนำไปสู่การหดหายจำนวนมากของตำแหน่งงาน ธุรกิจขนาดใหญ่หลายแห่งเกิดผลกระทบและบางส่วนมีการปิดกิจการ

สิ่งที่อินเทอร์เน็ตทำให้เกิดผลกระทบด้านบวก เช่น ธุรกิจการสร้างออกแบบ Website, Online Marketing การตลาดอินเทอร์เน็ต, ช่างเทคนิค, โซเชียลมีเดีย, บล็อก จะเฟื่องฟู คนหลายล้านคนจะทำงาน Online ผลิตภัณฑ์เนื้อหาหรือบริการ และระบบหมุนเวียนทางเศษฐกิจจะเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา 24 ชั่วโมง การใช้จ่ายหลายพันล้านดอลล่าร์จะเกิดขึ้นชั่วข้ามคืน จากการที่ระบบเศษฐกิจแบบไม่มีเวลาปิดเปิด
อีกหนึ่งอาชีพที่จะได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางคือ อาชีพ Designer ที่ออกแบบด้วยโปรแกรม 3 มิติเพราะคุณจะได้ขายผลิตภัณฑ์ที่คุณออกแบบได้ไม่ว่าคุณจะทำงานอยู่ที่ไหน แค่ Upload สินค้าที่คุณต้องการให้ลูกค้าหรือร้านค้า Online อย่าง www.shapeways.com เป็นต้น

ที่กล่าวมาทั้งหมดก็ได้รวบรวมข้อมูลจากหลายๆ ด้าน ถึงสิ่งที่ผู้ที่พัฒนาและคิดค้นมองไปข้างหน้า แต่ใครจะรู้ว่าเมื่อไรมันจะมาถึง “การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3”
BY…Prakit L.