สั่งพิมพ์ 3 มิติครั้งแรกเป็นประสบการณ์ที่น่าตื่นเต้นและสามารถเปิดโลกใหม่ให้กับคุณได้ แต่ก่อนที่คุณจะเริ่มต้น มีหลายสิ่งที่ต้องพิจารณาเพื่อให้แน่ใจว่าคุณจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
คุณควรทำความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทของวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ วัสดุต่างๆ เช่น PLA, ABS หรือ PETG มีคุณสมบัติและวิธีการใช้งานที่แตกต่างกัน คุณต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับโปรเจกต์ของคุณ ถัดไปคือการออกแบบโมเดล 3 มิติ หากคุณไม่มีทักษะในการออกแบบ คุณสามารถค้นหาโมเดลสำเร็จรูปจากเว็บไซต์ต่างๆ หรือใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบง่าย ๆ เพื่อสร้างโมเดลของคุณเอง
สุดท้าย อย่าลืมตรวจสอบเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่จะใช้ ควรเลือกเครื่องที่มีความน่าเชื่อถือและตรงตามความต้องการของโปรเจกต์ ทั้งในเรื่องขนาด ความละเอียด และฟีเจอร์เพิ่มเติม เพื่อให้มั่นใจว่าคุณจะได้ผลงานตามมาตรฐาน
ด้วยข้อมูลเหล่านี้ คุณจะพร้อมสำหรับการ สั่งพิมพ์ 3 มิติ ครั้งแรกอย่างมั่นใจ และสามารถสร้างสรรค์ผลงานที่น่าประทับใจได้อย่างแน่นอน!
สารบัญ
ทำความรู้จักกับการพิมพ์ 3 มิติ คืออะไร และทำงานอย่างไร?
เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำงานคล้ายกับเครื่องพิมพ์เอกสารทั่วไป แต่แทนที่จะใช้หมึกพิมพ์ลงบนกระดาษ เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะใช้ วัสดุเส้นใย (Filament) เช่น พลาสติก, โลหะ, เซรามิก, หรือแม้กระทั่งอาหาร และสร้างวัตถุตามแบบจำลองดิจิทัลที่ออกแบบไว้ในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งหลักการทำงานพื้นฐานมีขั้นตอนดังนี้:
การออกแบบโมเดล 3 มิติ (3D Modeling): เริ่มต้นจากการสร้างไฟล์แบบจำลอง 3 มิติด้วยซอฟต์แวร์ เช่น CAD (Computer-Aided Design) หรือการสแกนวัตถุจริงด้วยเครื่องสแกน 3 มิติ ไฟล์ที่ได้จะเป็นนามสกุล .STL, .OBJ หรือ .3MF
การหั่นโมเดล (Slicing): หลังจากได้ไฟล์โมเดลแล้ว จะนำเข้าสู่โปรแกรม Slicer โปรแกรมนี้จะทำหน้าที่ “หั่น” โมเดลออกเป็นชั้นบางๆ (Layers) พร้อมทั้งสร้างเส้นทางเดินของหัวฉีด (Toolpath) สำหรับเครื่องพิมพ์ รวมถึงคำนวณปริมาณวัสดุที่ต้องใช้
การพิมพ์ (Printing): เครื่องพิมพ์จะทำงานตามไฟล์ที่ Slicer ได้คำนวณไว้ โดยจะเริ่มวางวัสดุทีละชั้นๆ จากล่างขึ้นบน ซึ่งแต่ละชั้นจะเชื่อมติดกันจนเกิดเป็นรูปร่าง 3 มิติที่สมบูรณ์แบบ
การเก็บงาน (Post-Processing): เมื่อพิมพ์เสร็จ อาจจะต้องมีการเก็บงานเพิ่มเติม เช่น การนำชิ้นส่วนรองรับ (Support Structures) ออก, การขัดผิวให้เรียบ, หรือการทาสี เพื่อให้ชิ้นงานมีความสวยงามและแข็งแรงยิ่งขึ้น
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่นิยมใช้
การพิมพ์ 3 มิติมีหลายเทคโนโลยี แต่ที่นิยมและใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่:
FDM (Fused Deposition Modeling): เป็นเทคโนโลยีที่พบมากที่สุดในเครื่องพิมพ์ระดับผู้ใช้งานทั่วไป หลักการคือการหลอมเส้นใยพลาสติกและฉีดออกมาเป็นเส้นบางๆ ทีละชั้น
SLA (Stereolithography): ใช้แสงเลเซอร์ฉายลงบนเรซินเหลวที่ไวต่อแสง ทำให้เรซินแข็งตัวทีละชั้น มีความละเอียดสูงและผิวเรียบเนียน
SLS (Selective Laser Sintering): ใช้เลเซอร์กำลังสูงหลอมรวมผงวัสดุ (เช่น พลาสติกหรือโลหะ) ให้ติดกันเป็นชั้นๆ เหมาะสำหรับงานที่มีความซับซ้อนและทนทานสูง
ประเภทของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ที่คุณควรรู้
การพิมพ์ 3 มิติมีเทคโนโลยีหลักหลายประเภท แต่ที่นิยมและควรรู้จักคือ FDM, SLA, และ SLS ซึ่งแต่ละประเภทมีหลักการทำงาน วัสดุ และจุดเด่นที่แตกต่างกันไป
1. Fused Deposition Modeling (FDM)
FDM เป็นเทคโนโลยีที่พบได้บ่อยที่สุดในเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับผู้ใช้งานทั่วไปและงานอดิเรก
หลักการทำงาน: เครื่องพิมพ์จะหลอม เส้นใยพลาสติก (Filament) จากม้วน แล้วฉีดออกมาเป็นเส้นบางๆ ทีละชั้น วางซ้อนกันไปจนกลายเป็นชิ้นงาน
วัสดุที่ใช้: ส่วนใหญ่เป็นพลาสติกเทอร์โมพลาสติก เช่น PLA (Polylactic Acid) ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และ ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) ที่มีความทนทาน
ข้อดี: ราคาไม่แพง, ใช้งานง่าย, และวัสดุมีให้เลือกหลากหลาย
ข้อเสีย: ชิ้นงานที่ได้อาจมีรอยชั้น (Layer lines) ให้เห็นได้ชัด และความละเอียดอาจไม่สูงเท่าเทคโนโลยีอื่น
2. Stereolithography (SLA)
SLA เป็นเทคโนโลยีที่ให้ความละเอียดสูงและผิวชิ้นงานเรียบเนียน เหมาะสำหรับงานที่ต้องการรายละเอียดสูง
หลักการทำงาน: เครื่องพิมพ์จะใช้ แสงเลเซอร์ (UV laser) ฉายลงบน เรซินเหลว (Liquid resin) ที่ไวต่อแสง ทำให้เรซินแข็งตัวทีละชั้น โดยจะทำซ้ำไปเรื่อยๆ จนได้ชิ้นงานที่สมบูรณ์
วัสดุที่ใช้: เรซินพอลิเมอร์ไวแสง (Photopolymer resin) ซึ่งมีหลายประเภท เช่น เรซินมาตรฐานสำหรับงานต้นแบบ, เรซินที่มีความทนทาน, หรือเรซินใส
ข้อดี: ชิ้นงานมีความละเอียดสูง, ผิวเรียบเนียน และสามารถสร้างรายละเอียดเล็กๆ ได้ดีมาก
ข้อเสีย: เครื่องพิมพ์และวัสดุมีราคาสูงกว่า FDM และเรซินบางชนิดอาจมีพิษหรือระคายเคือง
3. Selective Laser Sintering (SLS)
SLS เป็นเทคโนโลยีระดับอุตสาหกรรมที่สร้างชิ้นงานที่มีความแข็งแรงและทนทานสูงโดยไม่ต้องมีโครงสร้างรองรับ (Support)
หลักการทำงาน: เครื่องพิมพ์จะใช้ เลเซอร์กำลังสูง ฉายลงบน ผงวัสดุ (Powder) เพื่อหลอมรวมอนุภาคผงให้ติดกันทีละชั้น โดยผงวัสดุที่ไม่ได้ถูกหลอมจะทำหน้าที่เป็นโครงสร้างรองรับไปในตัว
วัสดุที่ใช้: ผงพอลิเมอร์ เช่น ไนลอน (Nylon) หรือผงโลหะผสม
ข้อดี: ชิ้นงานที่ได้มีความแข็งแรงสูง, ไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างรองรับ ทำให้สามารถออกแบบรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่าย และผงที่เหลือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ข้อเสีย: เครื่องพิมพ์และวัสดุมีราคาสูงมาก และต้องใช้ความระมัดระวังในการจัดการผงวัสดุ
ขั้นตอนการเตรียมไฟล์สำหรับการ สั่งพิมพ์ 3 มิติ
ขั้นตอนการเตรียมไฟล์สำหรับการ สั่งพิมพ์ 3 มิติ แบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ การออกแบบ, การแปลงไฟล์ และการตั้งค่าการพิมพ์ ซึ่งแต่ละขั้นตอนมีความสำคัญต่อคุณภาพของชิ้นงาน
1. การออกแบบโมเดล 3 มิติ (3D Modeling)
ขั้นตอนนี้เป็นการสร้างแบบจำลองวัตถุ 3 มิติในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี:
ใช้ซอฟต์แวร์ CAD (Computer-Aided Design): เป็นการสร้างโมเดลขึ้นมาเองตั้งแต่ต้นด้วยโปรแกรมเฉพาะทาง เช่น SolidWorks, Autodesk Fusion 360 หรือ TinkerCAD เหมาะสำหรับการสร้างชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง
ใช้โปรแกรมปั้นโมเดล: เช่น Blender หรือ ZBrush เหมาะสำหรับงานศิลปะหรือตัวละครที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดเยอะ
ใช้เครื่องสแกน 3 มิติ (3D Scanner): เป็นการสแกนวัตถุจริงเพื่อสร้างแบบจำลองดิจิทัล เหมาะสำหรับการทำสำเนาวัตถุที่มีอยู่แล้ว
2. การแปลงไฟล์เป็น STL
เมื่อได้ไฟล์โมเดล 3 มิติแล้ว จะต้องบันทึกไฟล์ให้อยู่ในรูปแบบที่โปรแกรมสำหรับพิมพ์ 3 มิติเข้าใจ โดยส่วนใหญ่นิยมใช้ไฟล์นามสกุล .STL (Standard Tessellation Language) ไฟล์ STL จะแปลงพื้นผิวของโมเดลให้กลายเป็นรูปสามเหลี่ยมเล็กๆ จำนวนมาก ทำให้เครื่องพิมพ์สามารถตีความรูปทรงของวัตถุได้
การตรวจสอบไฟล์: หลังจากแปลงไฟล์เป็น .STL ควรมีการตรวจสอบไฟล์เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด เช่น ผิวที่ซ้อนทับกัน หรือรูรั่วต่างๆ ด้วยโปรแกรมเฉพาะทาง เพื่อให้มั่นใจว่าไฟล์พร้อมสำหรับการพิมพ์
3. การตั้งค่าการพิมพ์ (Slicing)
ขั้นตอนนี้คือการนำไฟล์ .STL เข้าสู่โปรแกรม Slicer เช่น Cura, PrusaSlicer หรือ Simplify3D โปรแกรมนี้จะทำหน้าที่สำคัญในการแปลงไฟล์ 3 มิติให้เป็นชุดคำสั่ง (G-code) สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติโดยเฉพาะ
ในการตั้งค่าจะมีตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพและความแข็งแรงของชิ้นงาน ได้แก่:
ความละเอียดชั้น (Layer Height): กำหนดความหนาของแต่ละชั้นที่พิมพ์ ถ้าความหนามาก ชิ้นงานจะเสร็จเร็วแต่รายละเอียดน้อย ถ้าความหนาน้อย ชิ้นงานจะละเอียดแต่ใช้เวลานาน
ความหนาแน่นของไส้ใน (Infill Density): กำหนดความหนาแน่นของโครงสร้างภายในของชิ้นงาน ถ้ามาก ชิ้นงานจะแข็งแรงแต่ใช้วัสดุและเวลามากขึ้น
โครงสร้างรองรับ (Support Structures): เป็นการสร้างโครงสร้างชั่วคราวเพื่อรองรับส่วนที่ยื่นออกมาของชิ้นงาน ป้องกันการพิมพ์ล้มเหลว และจะถูกแกะออกหลังพิมพ์เสร็จ
ฐานรองพิมพ์ (Build Plate Adhesion): เป็นการตั้งค่าเพื่อช่วยให้ชิ้นงานเกาะติดกับฐานพิมพ์ ป้องกันไม่ให้ชิ้นงานหลุดออกจากฐานขณะพิมพ์
อุณหภูมิและอัตราการไหลของวัสดุ (Temperature and Extrusion Rate): กำหนดอุณหภูมิของหัวฉีดและฐานพิมพ์ รวมถึงความเร็วในการฉีดวัสดุ ซึ่งต้องเหมาะสมกับประเภทของวัสดุที่ใช้
เคล็ดลับในการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานที่ได้จากการสั่งผลิต
เคล็ดลับในการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานที่ได้จากการพิมพ์ 3 มิติคือการประเมินจากหลายด้าน ทั้งรูปลักษณ์ภายนอก รายละเอียด และความแม่นยำ เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานตรงตามความต้องการและใช้งานได้จริง
1. การตรวจสอบรูปลักษณ์ภายนอกและผิวสัมผัส
รอยพิมพ์ (Layer Lines): ตรวจสอบว่ารอยพิมพ์แต่ละชั้นมีความสม่ำเสมอหรือไม่ หากเส้นพิมพ์ไม่สม่ำเสมอหรือมีรอยแตก อาจเป็นผลมาจากการตั้งค่าการพิมพ์ที่ไม่เหมาะสม
ผิวชิ้นงาน (Surface Finish): สังเกตว่าผิวชิ้นงานมีความเรียบเนียนตามที่คาดหวังหรือไม่ หากมีเม็ดพลาสติกนูน (Blobs), เส้นพลาสติกส่วนเกิน (Stringing) หรือมีพื้นผิวที่ไม่เรียบ อาจบ่งชี้ถึงปัญหาเรื่องอุณหภูมิหรือการตั้งค่าการดึงเส้นพลาสติกกลับ (Retraction)
สีของชิ้นงาน: หากมีการระบุสีเฉพาะเจาะจง ให้ตรวจสอบว่าสีของชิ้นงานตรงตามที่สั่งหรือไม่
2. การตรวจสอบรายละเอียดและความแม่นยำ
ขนาดและความแม่นยำ (Dimensional Accuracy): ใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์หรือเครื่องมือวัดที่แม่นยำเพื่อตรวจสอบขนาดของชิ้นงานในทุกมิติ โดยเฉพาะส่วนที่มีความสำคัญ เช่น รู, แกน หรือส่วนที่ต้องประกบกับชิ้นส่วนอื่น
รายละเอียดเล็กๆ (Fine Details): ตรวจสอบส่วนที่มีรายละเอียดเล็กๆ เช่น ตัวอักษร, ลวดลาย หรือส่วนที่ยื่นออกมาว่ามีความคมชัดและสมบูรณ์หรือไม่ หากรายละเอียดเหล่านี้ไม่ชัดเจน อาจเป็นเพราะความละเอียดในการพิมพ์ต่ำเกินไป
ชิ้นส่วนที่รองรับ (Support Structures): หากชิ้นงานมีการใช้โครงสร้างรองรับ ให้ตรวจสอบว่าสามารถแกะออกได้ง่ายและไม่ทิ้งรอยความเสียหายบนผิวชิ้นงานหลัก
3. การตรวจสอบความแข็งแรงและการใช้งาน
ความแข็งแรง (Strength): ทดลองออกแรงกดหรือบิดชิ้นงานเบาๆ เพื่อดูว่ามีความแข็งแรงตามที่ต้องการหรือไม่ หากชิ้นงานมีความเปราะหรือแตกหักง่าย อาจเป็นเพราะความหนาแน่นของไส้ใน (Infill Density) ที่ต่ำเกินไป หรือการตั้งค่าอื่นๆ ที่ไม่เหมาะสม
การประกอบ (Assembly): หากเป็นชิ้นส่วนที่ต้องนำไปประกอบกับชิ้นส่วนอื่น ให้ลองประกอบเพื่อตรวจสอบว่าสามารถเข้ากันได้พอดีหรือไม่ หากไม่พอดี อาจต้องมีการปรับแก้ขนาดหรือค่าความเผื่อ (Tolerance) ในไฟล์ต้นแบบ
การใช้งานจริง: ลองนำชิ้นงานไปใช้งานตามวัตถุประสงค์ เพื่อประเมินประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมจริง เช่น ชิ้นส่วนที่ต้องทนความร้อนควรนำไปทดสอบในอุณหภูมิจริงที่ใช้งาน
หากสนใจติดต่อสอบถามเพิ่มเติมได้ที่ :
เว็บไซต์: https://www.tkk3dprinting.com/
ไลน์: @tkk3d
Facebook: https://www.facebook.com/tkk3d
โทร : 092-5995661 (Sale เบสท์)/ 092-7915191(Sale ฟลุค)
TKK3D พร้อมให้บริการพิมพ์ 3 มิติ ที่ตอบโจทย์ทุกความต้องการของคุณ