3D Printer แต่ละประเภทก็มีข้อดี-ข้อเสียแตกต่างกัน แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรล่ะว่าควรเลือกซื้อแบบไหน?
Stereolithography (SLA)
SLA ก็คือ การใช้เทคนิคการฉายแสง UV ทำให้ของเหลวเรซิน เกิดปฏิกริยาทางเคมีกลายเป็นของแข็ง
ข้อดี :
- สามารถทำความละเอียดได้สูงมาก เนื่องจากมีการเคลื่อนที่แค่แกน Z (แนวตั้ง) เพียงแกนเดียว ดังนั้นความละเอียดสำหรับเครื่องทั่วๆไปจะอยูที่ 25-50 ไมครอน
- การเชื่อมต่อของผิวแต่ละชั้นเนียนเรียบ สวยงามกว่า FDM ที่ความละเอียดเท่ากัน
- คุณภาพใกล้เคียงกับเทคโนโลยี Polyjet ที่มีราคาสูงกว่ามาก
- มีวัสดุให้เลือกใช้หลากหลายทั้ง เรซินทั่วไป เรซินหล่อ เรซินกดแม่พิมพ์ หรือเรซินโลหะ เซรามิกส์ ตามความต้องการ
- ปัจจุบันราคาถูกลงมามากหลักหมื่นสามารถจัดหาได้แล้ว รวมทั้งวัสดุที่มีทางเลือกมากขึ้น
ทำสีได้ง่ายมาก แค่ลงรองพื้น Tamiya ครั้งเดียว ก็ลงสีอื่นๆตามได้ โดยแทบไม่ต้องขัดเลย
ข้อเสีย :
- เป็นเทคโนโลยีที่มีสารเคมีอันตรายทั้งการสัมผัสและกลิ่น
- หลังทำงานเสร็จต้องมีการ Post processing โดยการอบตู้ UV หรือตากแดดต่ออีกจึงสมบูรณ์ เรซินบางชนิดต้องใช้เวลาอบมากถึง 3 ชั่วโมง จึงจะแข็งตัวพร้อมใช้งาน
- ความสำเร็จในการพิมพ์เกิน 80% ต้องอาศัยทักษะและประสบการณ์ในการสร้าง Support ของชิ้นงาน และตำแหน่งการวางที่เหมาะสม ซึ่งปัจจุบันมีหลายโปรแกรมช่วยเหลือส่วนนี้
- วัสดุสิ้นเปลืองนอกจากตัวเรซินแล้วยังมีตัว FEP ฟิล์ม และ PDMS ที่มีอายุการใช้งานจำกัด
- ความเลอะเทอะที่เกิดขึ้นจากการใช้งาน
การเลือกซื้อเครื่อง SLA
SLA 3D Printer เป็นเครื่องที่ต้องลงทุนสูงกว่าเครื่อง FDM ในภาพรวม ถึงแม้ปัจจุบันจะมีเครื่องราคาถูกหลักหมื่นต้นๆออกมา แต่ด้านวัสดุที่ใช้ก็ยังมีราคาแพงกว่าเส้นพลาสติก Filament หลายเท่า รวมถึงขั้นตอนที่ยุ่งยากทั้ง ก่อนพิมพ์-หลังพิมพ์
เครื่องกลุ่มนี้เน้นสำหรับคนที่ต้องการคุณภาพการพิมพ์สูงที่สุด ในระดับที่ต้องการขายเป็นผลิตภัณฑ์จริง เนื่องจากการทำสี ตกแต่งทำได้ง่ายกว่า เหมาะกับผู้ใช้ในกลุ่ม Art toy, Scale model, Figture, Jewelry, Dentist ส่วนคนที่ยังไม่แน่ใจว่าต้องการชิ้นงานแบบไหน แนะนำเป็นเครื่อง FDM แทน เนื่องจากตอบโจทย์ความต้องการพื้นฐานทางด้านราคาและขนาดการพิมพ์ได้ดีกว่า ส่วนคนที่ต้องการซื้อนั้นขึ้นกับงบประมาณเป็นหลัก เครื่อง SLA 3D Printer ที่ขายในไทยเริ่มต้นอยู่เกือบๆ 1 แสนบาท พร้อมซอฟแวร์และระบบต่างๆพร้อมใช้งาน หากงบประมาณไม่ถึงแนะนำเป็นเครื่องแบบ LCD 3D Printer ซึ่งปัจจุบัน คุณภาพเรียกว่าชนกับเครื่องแพงๆได้เลย หากเรียนรู้การใช้งานไปซักระยะหนึ่ง
_____________________________________________________________________________________________________
Fused Deposition Modelling (FDM)
มีหลักการทำงานคือ หลอมเหลววัสดุ (พลาสติก) ที่บริเวณหัวขึ้นรูป ซึ่งเคลื่อนที่ได้ตามคำสั่งที่ป้อนเข้าไป
ข้อดี :
- ระบบการทำงานง่ายไม่ซับซ้อน
- ค่าบำรุงรักษาต่ำ
- วัสดุให้ใช้หลากหลาย
- หาซื้อได้ง่าย
- ความแข็งแรงขึ้นกับชนิดของ Filament
- เป็นเทคโนโลยีที่สะอาด ปลอดภัยกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ
- ราคาเครื่องมีให้เลือกตั้งแต่ DIY จนไปถึงระดับเครื่องมาตรฐานอุตสาหกรรม
- ตกแต่งชิ้นงานหลังการพิมพ์ด้วยเครื่องมือทั่วๆไปได้
- ใช้ทักษะและเวลาในการเรียนรู้น้อยกว่ากระบวนการอื่นๆ
ข้อเสีย :
- ความเร็วในการผลิตต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอื่น
- คุณภาพของผิวต้องมีการตกแต่งเพิ่มเติม (post processing)
- วัสดุที่ใช้ได้กับเครื่องทั่วไปคือ PLA เป็นหลัก ในขณะที่เครื่องรองรับวัสดุวิศวกรรมมีราคาสูง
- ความแข็งแรงด้อยกว่ากระบวนการอื่นๆ เนื่องจากรอยประสานระหว่างชั้น (weld line)
- มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่เยอะ การบำรุงรักษาต้องทำอย่างสม่ำเสมอ
การเลือกซื้อเครื่อง FDM
การเลือกเครื่อง FDM 3D Printer มาใช้งาน ต้องเลือกจากความต้องการและงบประมาณเป็นหลัก หรือแบ่งเป็นข้อได้ดังนี้
- ขนาดการพิมพ์ที่ต้องการ เครื่องเริ่มต้นแบบโครงสร้างเบาจะอยู่ที่ 20-30 cm
- วัสดุที่ต้องการใช้งานจริง ส่วนใหญ่รองรับ PLA ทั้งหมด แต่ถ้าเป็น ABS หรือวัสดุวิศวกรรมอื่นๆ ที่ต้องการงานใหญ่ ต้องใช้เครื่องระดับอุตสาหกรรมที่มีราคาสูงขึ้นมาก
- งานประกอบ และคุณภาพของวัสดุ จะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจนระหว่างจีนและยุโรป แต่คุณภาพงานที่ออกมาต้องจับมาเปรียบเทียบกันอีกที
- การซ่อมบำรุงและบริการหลังการขาย ส่วนใหญ่เครื่องที่ใช้งานตลอดเวลา จะเริ่มมีปัญหาเมื่อใช้ไปได้ 8-12 เดือน ซึ่งเกือบจะหมดประกันแล้ว ต้องสอบถามเรื่องอะไหล่ และค่าบำรุงรักษาเพื่อประเมินงบประมาณให้ดี
- 3D Printer คือเครื่องที่เทคโนโลยีไปไวมาก เครื่องราคาถูกสมัยนี้ ทำงานได้ไม่แตกต่างจากเครื่องราคาแพงเมื่อ 3 ปีที่แล้ว ดังนั้นควรคำนวนการลงทุนให้ดี
_____________________________________________________________________________________________________
Selective Laser Sintering (SLS)
SLS เป็นเทคโนโลยี 3D Printer ที่คล้ายคลึงกับ SLA โดยมีการยิงแสงเลเซอร์พลังงานสูง ไปยังผงวัสดุ (Powder) ให้เกิดการหลอมเหลวเพียงเสี้ยววินาทีแล้วยึดติดกันเป็นเนื้อเดียว
ข้อดี :
- ได้ชิ้นงานที่มีความแข็งแรงสูงมาก ทนความร้อน และใกล้เคียงกับชิ้นงานจากการผลิตปกติ
- ผิวของชิ้นงานมีลักษณะเหมือนพ่นทราย ดังนั้นจึงมีลักษณะเฉพาะ ไม่เห็นเป็น layer
- ม่ต้องใช้ Support ในการขึ้นรูป เนื่องจากตัววัสดุผงทำหน้าที่ในตัว
- พิมพ์ชิ้นงานได้เต็มถาดทั้งความกว้าง ยาว และสูง
ข้อเสีย :
- ต้นทุนสูงทั้งด้านวัสดุ เครื่องจักร ทักษะของแรงงานที่ใช้เครื่อง
- ทำสีด้วยกระบวนการปกติยาก ต้องใช้การอบสี หรือพ่นสีเฉพาะตัวเพื่อให้สีซึมเข้าไปในเนื้อ
- วัสดุผงที่ใช้แล้วสามารถรีไซเคิลได้เพียง 20-50% เท่านั้น ที่เหลือต้องทิ้งอย่างเดียว
- มีความอันตรายสูง ถึงแม้เครื่องจะมีระบบการป้องกันอย่างดี แต่ตอนเปิดเครื่องและเติมวัสดุต้องใช้ความระมัด ระวัง พร้อมอุปกรณ์เซฟตี้อย่างดี
- ถึงแม้จะขึ้นรูปได้อย่างรวดเร็ว แต่เวลาที่ใช้ในการอุ่นห้องพิมพ์ให้ร้อน และปล่อยให้เย็นตัวใช้เวลานาน
การเลือกซื้อเครื่อง SLS
สำหรับในไทยปัจจุบัน ผู้จำหน่ายเครื่อง SLS 3D Printer ส่วนใหญ่ ไม่มีองค์ความรู้และเทคนิคเกี่ยวกับตัวเครื่องมากเท่าไหร่ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีใหม่มากในบ้านเรา ดังนั้นคงต้องพึ่งพาวิศวกรฝ่ายเทคนิคจากบริษัทแม่โดยตรง รวมทั้งเครื่อง Desktop SLS 3D Printer ที่คาดว่าจะวางจำหน่ายกันหลายเจ้าในปี 2018 ก็พากันเลื่อน หรือไม่ได้ทำการตลาดมากนัก เนื่องจากปัญหาการพิมพ์ที่แก้ได้ยาก
จากการลดต้นทุนด้านเครื่องจักรและอะไหล่ เพื่อให้เข้าถึงคนทั่วไปมากขึ้น คาดการณ์ว่าราคาเครื่องที่พอจะซื้อหาได้จะเริ่มต้นที่ราวๆ 4 แสนบาท รวมระบบต่างๆจะอยู่ราวๆ 1 ล้านบาท
ในขณะที่เครื่องจากจีนระดับอุตสาหกรรมเริ่มต้นราวๆ 5 ล้าน และเครื่องจากยุโรปราวๆ 8 ล้านบาทขึ้นไป ดังนั้นหากยังไม่มีงานในมือคง”ไม่คุ้มค่าในการลงทุน” สำหรับเทคโนโลยีนี้ยี่ห้อผู้นำตลาด SLS คือ EOS 3D System และProdways
_____________________________________________________________________________________________________
Binder Jetting
Binder Jetting เป็นการใช้ยิบซัม หรือผงแป้ง โดยมีหัวฉีด Inkjet ที่พ่นตัวประสานหรือ Binder ลงมาเป็น product
ข้อดี :
- รวดเร็ว ความคลาดเคลื่อนต่ำ
- มีวัสดุให้เลือกใช้หลากหลายตามความต้องการ
- สามารถพิมพ์ขึ้นรูปแบบสีได้เลย
- สมบัติของวัสดุเท่ากันตลอดทั้งชิ้นงาน (Isotropic properties)
ข้อเสีย :
- ต้นทุนสูงทั้งด้านวัสดุ เครื่องจักร ทักษะของแรงงานที่ใช้เครื่อง
- หัวฉีดหากมีการเสียหาย หรือต้องซ่อมบำรุงจะมีราคาที่สูงมาก
- ในกรณีที่เป็นกลุ่มพอลิเมอร์ (พลาสติก) ความแข็งแรงไม่ได้แตกต่างกับเทคโนโลยีอื่นๆมาก
- เนื่องจากวัสดุหลักเป็นผง จึงต้องระวังเรื่องความปลอดภัยเป็นพิเศษ
- ชนิดของวัสดุ (พลาสติก โลหะ เซรามิกส์) ขึ้นอยู่กับเครื่อง ไม่สามารถใช้ร่วมกันได้
การเลือกซื้อเครื่อง Binder Jetting
สำหรับในไทย ควรซื้อผ่านตัวแทนจำหน่ายที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิตโดยตรงจะเหมาะสมมากที่สุด แต่ก็ต้องตรวจสอบเรื่องความรู้ทางเทคนิคการพิมพ์และการซ่อมบำรุงด้วย หรืออีก 1-2 ปี เทคโนโลยีจะมีราคาที่ถูกลงมาก เนื่องจากบริษัทใหม่ๆ จากจีนและไต้หวัน มีเทคโนโลยีพอที่จะผลิตเครื่องของตัวเองได้แล้ว
_____________________________________________________________________________________________________
Polyjet
Polyjet มีหลักการคือใช้หัว Inkjet Printer ขนาดเล็กมากๆ พ่นวัสดุการพิมพ์ที่คล้าย ๆ เรซิน ทีละชั้นพร้อมฉายแสง UV เพื่อให้คงรูปในทันที
ข้อดี :
- คุณภาพผิวสวยงาม เหมือนผ่านการฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์
- มีวัสดุให้เลือกใช้หลากหลายตามความต้องการ
- ขึ้นรูปชิ้นงานได้อย่างรวดเร็ว พิมพ์เสร็จสามารถล้างวัสดุ support ออก และพร้อมใช้งานได้เลย
- ปลอดภัยและสะอาดกว่าเทคโนโลยีแบบผง (SLS, Binder) และน้ำเรซิน SLA
- สมบัติของวัสดุเท่ากันตลอดทั้งชิ้นงาน (Isotropic properties)
ข้อเสีย :
- ต้นทุนสูงทั้งด้านวัสดุ เครื่องจักร ทักษะของแรงงานที่ใช้เครื่อง
- หัวฉีดหากมีการเสียหาย หรือต้องซ่อมบำรุงจะมีราคาที่สูงมาก
- เครื่องระดับล่าง วัสดุค่อนข้างมีจำกัด
- ปัญหาการหดตัวของชิ้นงาน (warpage) ยังมีให้เห็นอยู่ ในงานขนาดใหญ่
ความแข็งแรงของชิ้นงานไม่ได้แตกต่างจากเครื่อง SLA หรือ SLS
การเลือกซื้อ Polyjet
Polyjet เป็นเครื่องหนึ่งที่พิมพ์ได้ง่าย ใช้ประสบการณ์น้อย เหมาะกับบริษัทที่มีงานต้นแบบขึ้นรูปจำนวนมาก และต้องการคุณภาพสูงสุด เพื่อให้ลูกค้าพึงพอใจ สำหรับในไทยควรซื้อผ่านตัวแทนจำหน่ายที่ได้รับการรับรองจากทาง Stratasys จะได้รับคำแนะนำด้านเทคนิค การใช้งาน และการซ่อมบำรุงที่ถูกต้อง
_____________________________________________________________________________________________________
อ้างอิง
เข้าสู่ระบบเพื่อแสดงความคิดเห็น
Log in