[TH] Into 3d printing

จากบทความก่อนๆ ทุกท่านคงจะทราบดีว่าทางทีมงานได้ทดลองเกี่ยวกับ Microcontroller รวมถึงการสร้างเกม แต่นอกจากนั้นทางทีมงานยังได้ทดลองเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติด้วย โดยในบทความนี้จะพูดคุยเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติ โดยมีรายละเอียดพอสังเขป

ภาพที่ 1 ที่วางแก้วแบบปรับสมดุลจากการพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

การพิมพ์ 3 มิติตีความได้ตรงตัวคือการพิมพ์วัสดุอะไรสักอย่างหนึ่งให้เป็นรูปร่างที่ต้องการนั่นเอง โดยวัสดุที่กล่าวถึงสามารถเป็นได้ทั้ง ทราย เรซิน พลาสติกชนิดต่างๆ เรียกว่า Filament ไม่ว่าจะเป็น PLA PETG ABS หรือพลาสติกผสมกันหลายอย่าง การพิมพ์ 3 มิติมีหลายแบบซึ่งจะขอกล่าวถึงเพียงแบบเดียวเท่านั้นคือการพิมพ์แบบ FDM

การพิมพ์แบบ FDM

การพิมพ์แบบ FDM นั้นเป็นการที่เราส่งเส้นฟิลาเมนต์ด้วยมอเตอร์ผ่านบล็อคทำความร้อนและฉีดออกมาขึ้นรูปตามตำแหน่งที่กำหนด โดยมีมอเตอร์ควบคุมแกนทั้ง 3 และควบคุมการปล่อยเส้นฟิลาเมนต์ให้สัมพันธ์กับความเร็วในการพิมพ์

ภาพที่ 2 องค์ประกอบในการเคลื่อนที่ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบ FDM

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์แบบ FDM มีขั้นตอนคือ

  1. เพิ่มความร้อนที่ฐาน
  2. ทำการหาตำแหน่งตั้งต้นตามที่กำหนด
  3. เพิ่มความร้อนที่หัวฉีด
  4. เมื่อความร้อนเหมาะสมจึงเริ่มพิมพ์โดย extruder จะทำการขับเส้นฟิลาเมนต์ตามความเร็วของการพิมพ์
  5. มอเตอร์ควบคุมแกนทั้ง X Y และ Z จะทำการเคลื่อนที่สัมพันธ์กันเพื่อเคลื่อนย้ายหัวพิมพ์ไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง
  6. เส้นฟิลาเมนต์ที่ถูกฉีดออกมาจะทับซ้อนกันจากล่างขึ้นบนเป็นชั้นๆ จนชิ้นงานเสร็จสิ้น

ตัวอย่างผลงานจากเครื่องพิมพ์แบบ FDM

ภาพที่ 3 ผลงานจากากรพิมพ์ 3 มิติ
ภาพที่ 4 Benchy
ภาพที่ 5 calibration cube

ในการพิมพ์นั้นมีปัจจัยหลายอย่างที่จำเป็น หากเราตั้งค่าสิ่งใดผิดพลาดอาจส่งผลให้เกิดความผิดพลาดในการพิมพ์ได้อย่างมากดังตัวอย่าง

ภาพที่ 6 ผลงานที่ผิดพลาดจากคุณภาพของฟิลาเมนต์
ภาพที่ 7 ผลงานที่ผิดพลาดจากคุณภาพของฟิลาเมนต์

สรุป

ในบทความนี้เป็นเพียงการเริ่มต้นในการพิมพ์ 3 มิติเท่านั้น โดยมีหลักการคือการใช้มอเตอร์ขับเส้นและเคลื่อนที่ไปในตำแหน่งที่กำหนด โดยในการพิมพ์มีปัจจัยหลายอย่างที่ต้องคำนึงถึงเพื่อให้การพิมพ์ประสบผลสำเร็จ ถึงแม้ว่าในการพิมพ์ 3 มิตินั้นจะสามารถทำได้โดยไม่ต้องเขียนโค๊ด แต่หากใครมีความรู้ในการเขียนโค๊ดก็สามารถปรับแต่งการพิมพ์ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นได้ สุดท้ายนี้ของให้สนุกกับการพิมพ์ 3 มิติครับ

(C) 2022, โดย อ.จารุต บุศราทิจ/อ.ดนัย เจษฎาฐิติกุล
ปรับปรุงเมื่อ 2022-01-08, 2022-02-21