23 พฤษภาคม 2559 12:56

“3D Printing เทคโนโลยีแห่งโอกาส”

3D Printing หรือ การพิมพ์สามมิติกลายเป็นนวัตกรรมจากไอเดียที่เนรมิตขึ้นมาใช้งานได้จริงบนโลกวันนี้ ซึ่งทำงานได้อย่างรวดเร็ว ใช้งานง่าย และทำงานได้กับวัสดุที่หลากหลาย

            จากผลสำรวจการใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติกว่า 100 อุตสาหกรรมทั่วโลกของ ไพรส์วอเตอร์เฮาส์คูเปอร์ส กว่า 2 ใน 3 หันมาใช้เครื่องพิมพ์สามมิติกันอย่างจริงจัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำการทดลอง หรือการสร้างแบบจำลองต่างๆ ซึ่งต้องการประหยัด เวลา

การพิมพ์ภาพ 3D เป็นกระบวนการพิมพ์ ให้มีรูปร่างเหมือนของจริงด้วยกระบวนการเทคโนโลยีดิจิตอลที่ใช้สำหรับสร้างโมเดลของเล่น เครื่องประดับ เฟอร์นิเจอร์แบบง่ายๆ ไปจนถึงชิ้นส่วนรถยนต์และเครื่องบิน นอกจากนั้นยังมีแนวโน้มที่จะนำไปประยุกต์ใช้อีกหลายด้าน ทั้งการสร้างรูปปั้นสำหรับบรรดาศิลปิน การสร้างโมเดลของวัตถุโบราณที่บุบสลาย ด้านประโยชน์ด้านการแพทย์ก็มี เช่นการทำขาเทียม ฟันปลอม กระดูก หรือในอนาคตเราก็อาจสามารถสร้างเซลล์ของอวัยวะได้จากระบบการพิมพ์สามมิติ

            สำหรับเทคนิคพื้นฐานในการสร้างชิ้นงานของเครื่องพิมพ์สามมิติ (3D printing) จะเริ่มจากการนำวัสดุมาขึ้นรูปทีละชั้นตามแบบที่กำหนดในไฟล์คอมพิวเตอร์ เพื่อให้ปรับเปลี่ยนรายละเอียดและสั่งพิมพ์ในปริมาณที่ต้องการได้ทันที ทำให้มีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่าการสั่งผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมแบบเดิมซึ่งต้องสร้างเบ้าหล่อ (mold) ก่อนแล้วจึงฉีดวัสดุลงไป  นอกจากนี้ เทคนิคการสร้างชิ้นงานด้วยการเติมวัสดุ (additive manufacturing) ของเครื่องพิมพ์สามมิติยังทำให้สูญเสียวัตถุดิบน้อยกว่าการผลิตแบบทั่วไปซึ่งมักเริ่มด้วยวัสดุที่เป็นบล็อกใหญ่และตัดส่วนที่ไม่ต้องการออกอีกด้วย สำหรับนักออกแบบสามารถเห็นโมเดลสามมิติที่ตนออกแบบได้ในทันที ทำให้สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว

            ประเภทของเครื่องพิมพ์ 3D
            การพิมพ์แบบหัวฉีด (FDM: Fused Deposition Modeling)
            เป็นการทำงานด้วยกลไกหัวฉีด (nozzle) ซึ่งจะทำความเพื่อให้วัสดุที่มีลักษณะเป็นเส้น (filament) อ่อนตัวลง แล้วจึงสร้างชิ้นงานขึ้นทีละขั้น โดยเริ่มจากฐาน
            เหมาะสำหรับสร้างต้นแบบ
(rapid prototype) ด้วยพลาสติก พื้นผิวที่ได้ไม่เรียบ จำเป็นต้องมีการขัดเก็บงนก่อนนำไปใช้งานจริง แต่อย่างไรก็ตาม FDM เป็นเทคนิคการพิมพ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เพราะสามารถดัดแปลงใช้ได้กับวัสดุหลายประเภท และมีต้นทุนต่ำกว่าการพิมพ์แบบอื่น ทั้งในแง่ของวัสดุและเครื่องพิมพ์

            การพิมพ์ด้วยรังสีอัตราไวโอเลต (SLA: Stereolithography)

            เป็นการสร้างชิ้นงานโดยยิงลำแสงอัลตราไวโอเล็ตให้ผิวน้ำเรซินแข็งตัวที่ละชั้น และเชื่อมต่อกับชั้นก่อนหน้า
            เหมาะกับวัสดุเรซิ่นที่ใช้สำหรับการสร้างชขิ้นส่วนกลไกต่างๆ เพื่อนำไปใช้ทดสอบการทำงานของเครื่องต้นแบบ และสามารถใช้เป็นชิ้นส่วนจริงในเครื่องมือต่างๆ ได้ เพราะจะได้ชิ้นงานที่มีความละเอียดผิวเรียบ
            การพิมพ์ด้วยแสงเลเซอร์
(SLS: Selective Laser Sintering)
        
เครื่องพิมพ์จะยิงแสงเลเซอร์ลงบนผงวัสดุให้เกิดการหลอมละลายเฉพาะจุด และเกิดการเกาะติดกันทีละชั้น
            เหมาะสำหรับ ผงโลหะ แก้ว เซรามิก พลาสติก อีลาสโตเมอร์ (โพลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นคล้ายยาง) ชิ้นงานที่ได้จะมีความคงทน เหมาะสำหรับสร้างชิ้นงานเพื่อใช้จริง เช่น เครื่องประดับเงินและทองคำ ตุ๊กตาย่อส่วน เครื่องดนตรี เช่น กีตาร์ ไวโอลิน ฟลูต ฯลฯ

การพิมพ์ด้วยการซ้อนแผ่นวัสดุ (LOM: Laminated Object Manufacturing)
        
เป็นการใช้เลเซอร์ หรือมีดตัดวัสดุที่มีลักษณะเป็นแผ่นบางทีละชั้น และเชื่อมแต่ละชั้นด้วยกาว
            เหมาะกับแผ่นกระดาษ ไม้ โลหะ สำหรับสร้างชิ้นงานเพื่อเป็นวัตถุต้นแบบ มีจุดเด่นด้านความเร็ว

ขั้นตอนการทำงานของ 3D Printing แบ่งเป็น 3 ส่วนใหญ่ๆ คือ
                        1. ทำการสร้างรูปแบบจำลองสามมิติจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ประเภท CAD/CAM หรือทำ
             การสแกนวัตถุแบบสามมิติให้ได้รูปทรงของวัตถุที่ต้องการ
                        2. นำข้อมูลที่ได้มาใส่เครื่องพิมพ์สามมิติ
                        3. ปล่อยให้ระบบสร้างวัตถุขึ้น โดยเริ่มจากชั้นล่างสุดค่อยๆ ขึ้นมาเหมือนกับการสร้างพีระมิด

            และนี่คือเทคโนโลยีการพิมพ์ที่สร้างชิ้นงาน สร้างโอกาส สร้างการแข่งขันในธุรกิจการพิมพ์ได้ด้วยความรวดเร็ว และประหยัดต้นทุนการผลิตได้มหาศาล 3D Printing เทคโนโลยีแห่งโอกาส

แหล่งข้อมูล : 3D Printing บนเส้นทางที่ท้าทาย, เทคโนโลยี การพิมพ์ 3 มิติ : 3D printing, 3D Printing: เทคโนโลยีแห่งโอกาส, 3D Pringting นวัตกรรมพลิกโลก  In website, Retrieved December 18, 2015 from http://goo.gl/dZJjwy , http://goo.gl/GlxDIU , http://goo.gl/CFUOD0 , http://goo.gl/JN8cY2

อ่าน 3014 ครั้ง
ล๊อคอินเข้าสู่ระบบเพื่อแสดงความคิดเห็น