เมนูนำทาง
การพิมพ์ 3 มิติ ประเภทของการพิมพ์ 3มิติปัจจุบันประเภทของการพิมพ์ 3มิติ แบ่งตามวัสดุและเทคโนโลยีการขึ้นรูปได้เป็น
ประเภท | เทคโนโลยี | วัสดุ |
---|---|---|
ระบบฉีดเส้นวัสดุ (Extrusion) | Fused deposition modeling (FDM) or Fused filament fabrication (FFF) | เทอร์โมพลาสติก, วัสดุที่กินได้, ยาง, ดินปั้น |
Robocasting or Direct Ink Writing (DIW) | วัสดุเซรามิก, โลหะผสม, วัสดุผสมเซรามิกโลหะ (cermet) | |
Composite Filament Fabrication (CFF) | ไนลอน หรือไนลอนที่มีเส้นใยคาร์บอนเสริมแรง, เคฟลาร์, แก้ว | |
ระบบเรซิ่น (Light polymerized) | Stereolithography (SLA) | พลาสติกพอลิเมอร์ไวแสง |
Digital Light Processing (DLP) | พลาสติกพอลิเมอร์ไวแสง | |
Continuous Liquid Interface Production (CLIP) | พลาสติกพอลิเมอร์ไวแสง | |
ระบบผงวัสดุ (Powder Bed, Powder Fed) | Powder bed and inkjet head 3D printing (3DP) | โลหะผสม, ผงพอลิเมอร์, พลาสเตอร์ |
Electron-beam melting (EBM) | โลหะผสม รวมทั้ง ไทเทเนียมอัลลอย | |
Selective laser melting (SLM) | ไทเทเนียมอัลลอย, โครเมียมอัลลอย, เหล็กกล้าไร้สนิม, อะลูมิเนียม | |
Selective heat sintering (SHS)[2] | ผงเทอร์โมพลาสติก | |
Selective laser sintering (SLS) | เทอร์โมพลาสติก, ผงโลหะ, ผงเซรามิก | |
Direct metal laser sintering (DMLS) | โลหะผสม | |
Directed Energy Deposition | โลหะผสม | |
ระบบอัดลามิเนต (Laminated) | Laminated object manufacturing (LOM) | กระดาษ, แผ่นฟิล์มโลหะ, แผ่นฟิล์มพลาสติก |
ระบบฉีดเส้นวัสดุ (extrusion deposition) ได้แก่ FDM (Fused Deposit Modeling)[3] หรือ FFF (Fused Filament Fabrication) เป็นรูปแบบการพิมพ์ 3มิติ ที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันเนื่องจากการใช้งานที่ง่าย มีหลักการทำงานคือ การหลอมเส้นวัสดุให้กลายเป็นของเหลวแล้วฉีดออกมาเป็นเส้นผ่านหัวฉีด (Nozzle) (ในลักษณะเดียวกับปืนกาวที่ใช้กันทั่วไป) หัวฉีดของเครื่องพิมพ์จะวาดเส้นพลาสติกที่ถูกฉีดออกมาเป็นรูปร่างในระนาบแนวนอน เมื่อเสร็จชั้นหนึ่งๆก็จะพิมพ์ในชั้นต่อๆไป (layers) จำนวนชั้นเป็นไปตามความสูงของแบบ และ ความละเอียดในการพิมพ์
ภาพแสดงหลักการทำงานในระบบฉีดเส้นวัสดุ; a) เส้นวัสดุ ถูกป้อนไปยัง b) ชุดหัวพิมพ์ที่เคลื่อนที่ในแนวนอน จากนั้นจะถูกหลอมด้วยความร้อน ฉีดออกมาเป็นเส้นผ่านหัวฉีดและวาดเส้นตามรูปทรง c) ที่กำหนดเป็นชั้นๆ โดยอาศัยการเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงของ e) แท่นรับ, การพิมพ์ในระบบนี้อาจจำเป็นต้องใช้ d) วัสดุรองรับเพื่อรับน้ำหนักวัสดุพิมพ์ที่ยื่นออกมาในลักษณะนั่งร้านพลาสติกเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการพิมพ์ระบบนี้ ได้แก่ โพลีเอทิลีนอะครีโลไนไตรล์ (ABS), โพลีคาร์บอเนต (PC), โพลีคลอรีน (PLA), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE), PC / ABS polyphenylsulfone (PPSU) และโพลิสไตรีนรับแรงกระแทกสูง (HIPS) ทั้งนี้วัสดุรองรับต้องมีส่วนผสมที่ทำให้ละลายน้ำได้หรือสามารถแกะออกจากวัสดุพิมพ์ได้ง่าย
ระบบเรซิ่น หรือ ระบบถาดเรซิ่น ได้แก่ SLA (Stereolithography) หรือ DLP (Digital Light Processing) เป็นระบบที่ใช้การฉายแสงไปที่ตัววัสดุพอลิเมอร์ไวแสง (Photo Resin, Photopolymer)บรรจุในถาดที่เคลื่อนที่ขึ้นลงได้ เมื่อเรซิ่นถูกแสงจะแข็งตัวเฉพาะจุดที่โดนแสง จึงใช้หลักการแข็งตัวของเรซิ่นนี้ในการทำชิ้นงานให้เกิดรูปร่างขึ้นมา เมื่อทำให้เกิดรูปร่างขึ้นในชั้นหนึ่งๆแล้วเครื่องก็จะเริ่มทำให้แข็งเป็นรูปร่างในชั้นต่อๆไปโดยการเคลื่อนถาดลงไปทีละชั้น จนเกินเป็นชิ้นงานวัตถุที่จับต้องได้
ภาพแสดงหลักการทำงานในระบบเรซิ่น; a) เครื่องฉายแสงอาจเป็นได้ทั้งเลเซอร์หรือลำแสงUV จะฉายแสงไปตัววัสดุผ่านถาดที่โปร่งแสงที่บรรจุเรซิ่นเหลว b) จากนั้นเรซิ่นเหลวจะแข็งตัวเฉพาะจุดที่โดนแสงที่กำหนดไว้ c) จากนั้นอาศัยการเลื่อนขึ้นของแท่นจับงาน e) ยกส่วนที่แข็งตัวแล้ว d) สำหรับการพิมพ์ทีละชั้นถัดไประบบผงวัสดุ มีการพิมพ์ 2 รูปแบบคือ การพิมพ์ตัวยึดจับ (Binder) หรือ กาว ลงไปรวมผงวัสดุ เพื่อผสานยึดตัวเข้าด้วยกันเป็นรูปร่าง เมื่อสร้างเสร็จในชั้นหนึ่ง เครื่องพิมพ์จะเกลี่ยผงวัสดุมาทับเป็นชั้นบางๆในชั้นต่อไป ได้แก่ 3DP (Powder Bed and Inkjet Printer) เป็นระบบที่ใช้ผงยิปซั่ม+สี Ink Jet (Powder 3D Printer หรือ ColorJet Printing) เป็นระบบใช้ผงยิปซั่ม/ผงพลาสติก เป็นตัวกลางในการขึ้นชิ้นงาน โดยจะพิมพ์สีลงไปเป็นตัวยึดจับ
การพิมพ์ด้วยการหลอมผงวัสดุ SLS (Selective Laser Sintering) หรือ SLM (Selective Laser Melting) วัสดุที่ใช้ได้แก่ ผงเทอร์โมพลาสติก, ผงโลหะ, ผงเซรามิก เป็นรูปแบบการพิมพ์ที่มีหลักการทำงานคล้ายระบบ SLA ต่างกันตรงแทนที่จะทำให้เรซิ่นแข็งตัวโดยการฉายแสง SLS จะใช้ความร้อนจากการฉายแสงเพื่อหลอมละลายทำให้ผงวัสดุหลอมละลายเป็นเนื้อเดียวกัน
ภาพแสดงหลักการทำงานในระบบผงวัสดุ; a) ชุดหัวพิมพ์เคลื่อนที่ในแนวนอน ไปยังจุดที่กำหนดในแท่นจับงานที่บรรจุผงวัสดุ e) เพื่อฉีดตัวยึดจับให้ผงวัสดุยึดตัว หรือ ฉายแสงเลเซอร์เพื่อหลอมผงวัสดุให้ยึดตัว d) วัสดุที่ยึดตัวกันเป็นรูปร่างจะถูกเลื่อนลงทีละชั้นไปตามแท่นจับงาน f) จากนั้นจะมีการเติม b) ผงวัสดุใหม่ลงไปอย่างต่อเนื่องจาก c) ถาดเก็บผงวัสดุระบบอัดลามิเนตไม่เป็นที่แพร่หลาย มีหลักการคือ ใช้การตัดรูปกระดาษเคลือบพลาสติก, แผ่นฟิล์มโลหะ หรือแผ่นฟิล์มพลาสติก ด้วยมีดหรือเครื่องตัดด้วยเลเซอร์และติดกาวต่อกันเป็นชั้นๆ วัตถุที่พิมพ์ด้วยเทคนิคนี้อาจได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมโดยการตัดเฉือนหรือการเจาะหลังจากการพิมพ์[4]
ภาพแสดงหลักการทำงานในระบบอัดลามิเนต; 1) ม้วนวัสดุแผ่นฟิล์ม, 2) ลูกกลิ้งความร้อน, 3) แสงเลเซอร์, 4) หัวฉายแสงเลเซอร์, 5) เครื่องปฏิกรณ์, 6) ชั้นงานที่ยึดตัวแล้ว, 7) แท่นจับงานเคลื่อนที่ในแนวตั้ง, 8) ม้วนวัสดุใช้แล้วเมนูนำทาง
การพิมพ์ 3 มิติ ประเภทของการพิมพ์ 3มิติใกล้เคียง
การพิมพ์ การพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์ออฟเซต การพิมพ์ลูกกลิ้งเดี่ยว การพิมพ์ดีด การพิมพ์ (แก้ความกำกวม)แหล่งที่มา
WikiPedia: การพิมพ์ 3 มิติ http://www.blueprinter.dk/shs.html http://www.theengineer.co.uk/in-depth/the-big-stor... https://web.archive.org/web/20100102182152/http://...