ปัจจุบัน เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเริ่มเป็นที่รู้จักกว้างขวางมากขึ้น และคนทั่วไปก็เริ่มเข้าถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับสูงได้ง่ายมากขึ้น โดยเครื่องพิมพ์แต่ละยี่ห้อต่างก็มีสินค้าที่มีคุณภาพสูง ผลิตชิ้นงานที่มีความละเอียด ใช้งานสะดวก และมีราคาที่สมเหตุสมผล แต่สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันก็คือ “วัสดุที่ใช้สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ” หรือ วัสดุ 3d printer อย่างเส้นพลาสติก 3D Printer 

เพราะฉะนั้น คำถามทีตามมาก็คือ “วัสดุอะไรที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติมีอะไรบ้าง? วันนี้เราจะมาจำแนกวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติแบบคร่าว ๆ กัน

มือใหม่หัดพิมพ์ ตอนที่ 1: การพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

วัสดุอะไรที่ใช้ใน การพิมพ์ 3 มิติ

สิ่งแรกที่คุณควรรู้ก็คือ วัสดุแต่ละชนิดมีคุณสมบัติและข้อกำหนดในการพิมพ์ที่แตกต่างกัน เช่น ค่าทนความร้อน ค่าความเหนียว ค่าความแข็งแรง การใช้ความเร็วในการพิมพ์ และการใช้อุณหภูมิ ดังนั้นเมื่อคุณรู้ว่าสามารถใช้วัสดุได้บ้าง อย่าลืมที่จะเรียนรู้คุณสมบัติและข้อจำกัดของวัสดุนั้น ๆ ด้วย

• พลาสติก
• เรซิ่น
• โลหะ
• กระดาษ

พลาสติก

พลาสติกถือว่าเป็นวัสดุขั้นต้นสำหรับผู้เริ่มใช้ เครื่องปริ้น 3 มิติ เนื่องจากพลาสติดนั้นมีหลายชนิดให้เลือกและพิมพ์ได้ง่ายที่สุด โดยมีทั้งแบบเป็นเส้นพลาสติก เม็ดพลาสติก และผงพลาสติก โดยเส้นพลาสติกจะใช้กับเทคโนโลยี FFF/FDM และผงพลาสติกจะใช้กับเทคโนโลยี SLS

พลาสติกชนิดต่าง ๆ

• PLA เหมาะสำหรับ การพิมพ์ชิ้นงานทั่วไป ชิ้นงานต้นแบบ เครื่องมือเครื่องใช้ DIY

• ABS เหมาะสำหรับ ชิ้นงานต้นแบบที่ต้องการความแข็งแรงในระดับหนึ่ง อุปกรณ์เสริมในอุตสาหกรรม คอนเซ็ปต์โมเดล ชิ้นส่วนต่าง ๆ

• PP เหมาะสำหรับ ชิ้นงานที่ทนทานต่อสารเคมี ทนความร้อน เช่น อุปกรณ์ที่ใช้ในห้องทดลอง แม่พิมพ์ ปลอกหุ้มกันกระแทก ปลอกหุ้มหลอดไฟ

• PC เหมาะสำหรับ งานที่ใช้แสงไฟ ชิ้นงานที่แสงส่องผ่านได้ แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนในงานวิศวกรรม

• TPU เหมาะสำหรับ ชิ้นงานต้นแบบที่ใช้งานได้จริง ชิ้นงานที่ต้องการความยืดหยุ่น ทนต่อการฉีกขาด เช่น ด้ามจับ (Grips) ข้อต่อบานพับ ปลอกหุ้มกันกระแทก

• CPE เหมาะสำหรับ ชิ้นงานที่แข็งแรงและทนต่อสารเคมี อุปกรณ์ในอุตสาหกรรม เครื่องมือต่าง ๆ

• Nylon เหมาะสำหรับ ชิ้นงานต้นแบบที่ยืดหยุ่น โมเดลในงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์เสริมในงานอุตสาหกรรม ชิ้นส่วนที่สามารถนำไปใช้ได้ทันที

• PVA พลาสติกที่เป็นวัสดุสำหรับ Support ละลายน้ำ

คอมโพสิต หรือวัสดุผสม มีคุณสมบัติที่หลากหลาย ได้รับการผลิตมาเพื่อการใช้งานในอุตสาหกรรมและวิศวกรรมที่ต้องทนความร้อนหรือทนสารเคมี  เช่น

• Carbon Fiber มีค่าความแข็งสูง มีความแข็งแรงต่อน้ำหนักมาก เหมาะสําหรับชิ้นส่วนที่รับน้ำหนักที่คงที่ เช่น แขนของเครื่องจักร เครื่องมือตรวจสอบการติดตั้ง เครื่องมือขึ้นรูป หรือชิ้นส่วนที่พร้อมใช้งาน

• Fiberglass มีความแข็งแรงสูง เหมาะสําหรับชิ้นส่วนที่รับน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอ หรือชิ้นสวนที่พร้อมใช้งาน

• Kevlar ทนแรงกระแทกได้ดีมาก ยิ่งใช้ยิ่งเหนียว เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโดรน ชิ้นส่วนหุ่นยนต์
• HSHT Fiberglass ทนความร้อนสูง ดูดซับพลังงานได้ดี คงความแข็งแรงในสภาพอุณหภูมิสูงได้ เหมาะสำหรับการทำแม่พิมพ์ อุปกรณ์สำหรับงานเชื่อม อะไหล่

ผงพลาสติก เช่น Polyamide, Polyaryletherketone (PAEK), Alumide

เหมาะสำหรับ ชิ้นส่วนในงานอุตสาหกรรม ชิ้นส่วนที่ซับซ้อน แม่พิมพ์ ชิ้นงานต้นแบบที่นำไปใช้ได้จริง ชิ้นงานที่นำไปใช้ได้ทันที อะไหล่ ชิ้นส่วนทางวิศวกรรม การแพทย์ และอุตสาหกรรมต่าง ๆ

เรซิ่น

เรซิ่น คือวัสดุที่มีลักษณะเป็นของเหลว ใช้กับเทคโนโลยี SLA หรือ DLP ที่มีแสงเป็นตัวนำ ทำให้เรซิ่นจับตัวแข็งเป็นรูปร่าง ซึ่งการพิมพ์ในลักษณะนี้ชิ้นงานจะมีความละเอียด เรียบเนียบ และแม่นยำมาก

Standard Resins สำหรับพิมพ์ชิ้นงานทั่วไป ส่วนใหญ่จะมีสีขาว เทา ดำ และใส

เหมาะสำหรับ โมเดล ชิ้นงานต้นแบบ งานศิลปะ ของเล่น แบบจำลอง งานศิลปะ งานอนิเมชั่น โมเดลที่ต้องการนำไปทำสีเพิ่มเติม

Engineering Resins มีคุณสมบัติที่หลากหลาย คงทน แข็งแรง ยืดหยุ่น และทนความร้อนได้มากกว่าเรซิ่นทั่วไป

เหมาะสำหรับ ชิ้นงานต้นแบบ อุปกรณ์เสริมในอุตสาหกรรม อะไหล่ ชิ้นส่วนประกอบ แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนกันกระแทก ชิ้นส่วนที่ใช้แทนยา ตราประทับ บรรจุภัณฑ์ ใบพัด ปลอก ฉนวน

Jewelry Resins สำหรับพิมพ์โมเดลแหวนหรืออัญมณีก่อนนำไปหล่อโดยเฉพาะ โดยมีคุณสมบัติหลักคือการเผาไหม้ได้ง่าย สะอาด  มีพื้นผิวที่เรียบ และให้ความละเอียดชัดเจนสูงมาก

Dental Resins สำหรับพิมพ์โมเดลหรือชิ้นส่วนในงานทันตกรรมโดยเฉพาะ สามารถนำไปทำสะพานฟัน ที่ครอบฟัน หรือแม้แต่ฟันปลอมได้ด้วยรายละเอียดและความแม่นยำที่สูงมาก

โลหะ

การพิมพ์โลหะส่วนใหญ่มักจะเป็นการใช้ผงวัสดุหรือเทคโนโลยีที่เรียกว่า DMLS แต่ปัจจุบันก็เริ่มมีการพิมพ์โลหะโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ ซึ่งมีพื้นฐานมาจากเทคโนโลยี FFF/FDM เพิ่มมากขึ้น วัสดุโลหะที่สามารถพิมพ์ 3 มิติได้จึงมีเพิ่มมากขึ้น เช่น

• Aluminium ทนความร้อนได้ดี แข็งแรง นำไปหล่อได้ เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ การบิน และอวกาศ การผลิตชิ้นส่วนเป็นชุด ชิ้นงานต้นแบบที่สามารถนำไปใช้ได้
• Cobalt Chrome ทนความร้อนและการกัดกร่อนสูง สามารถใช้ได้ทั้งในอุตสาหกรรม วิศวกรรม การแพทย์ และทันตกรรม
• Nickel Alloy สำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การผลิตชิ้นส่วนที่ทนความร้อนสูง และอะไหล่
• Stainless Steel วัสดุที่ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ง่ายต่อการนำไปใช้รวมกับเครื่องจักร และการประยุกต์ใช้งานอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็น การทำแม่พิมพ์ขึ้นรูป ชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมการแพทย์ วิศวกรรมเครื่องกล ชิ้นส่วนที่ผลิตเป็นชุด
• Titanium นำหนักเบา แต่มีความแข็งแรงสูง ใช้ทั่วไปในอุตสาหกรรมการแพทย์ เพราะมีการยึดเหนี่ยวทางชีวภาพที่ดี

เหมาะสำหรับ ชิ้นส่วน อะไหล่ หรืออุปกรณ์ทุกชนิดที่เป็นโลหะ ชิ้นงานโลหะที่แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา ชิ้นงานโลหะที่ซับซ้อน แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนยานยนต์ อากาศยาน ชิ้นส่วนทางการแพทย์ วิศวกรรม อุตสาหกรรม การหล่อ เชื่อม ขัดเงา ชิ้นส่วนที่ต้องทนทานต่อสารเคมี หรือทนความร้อนสูง

กระดาษ

กระดาษเป็นวัสดุที่ใช้เทคโนโลยี LOM เพื่อการพิมพ์สีอย่างเต็มรูปแบบ

เหมาะสำหรับ งานออกแบบผลิตภัณฑ์ คอนเซ็ปต์โมเดล ชิ้นงานต้นแบบที่มีรายละเอียดสูง แผนที่สำหรับการวางแผนทางทหาร การฝึกอบรม การวิเคราะห์ทางธรณีวิทยา การวางแผนด้านอสังหา การวางผังเมือง โมเดล GIS โมเดลทางสถาปัตกรรม การแพทย์ การศึกษา ศิลปะ งานแอนิเมชัน

นอกจากนี้ก็ยังมีวัสดุแบบพิเศษอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น พลาสติกผสมไม้ เส้นใยแก้วต่าง ๆ ปูน หรือแม้กระทั่งวัสดุที่เป็นอาหารก็สามารถพิมพ์ออกมาได้เช่นกัน แต่หากจะกล่าวถึงวัสดุหลักที่นิยมใช้กันทั่วไปก็จะมี 4 ชนิดที่เราได้อธิบายไปข้างต้น

หลังจากได้เรียนรู้ถึง วัสดุ 3d printer แล้ว คุณคงจะมองเห็นภาพรวมแล้ว สุดท้ายนี้ สำหรับใครที่กำลังศึกษาหรือทำงานในสายงานใดก็ตาม แล้วอยากพิมพ์ชิ้นงาน โปรเจ็คต์ หรือโมเดลต่าง ๆ เซปทิลเลียนมีบริการวัสดุให้คุณเลือกมากที่สุดในประเทศไทย

สามารถติดต่อเพื่อทดลองพิมพ์ จ้างพิมพ์ หรือซื้อเครื่องพิมพ์ได้ที่ info@www.septillion.co.th หรือคุณสามารถทำปรึกษาก่อนตัดสินใจได้ที่เพจ