เมื่อนานมาแล้วทีมงานเว็บแบไต๋ได้ไปร่วมงานแนะนำผลิตภัณฑ์เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ของ Stratasys (อ่านว่าสตรัสเทซี) ครับ วันนี้ได้ฤกษ์งามยามดีในช่วงปีใหม่ จึงขอเล่าเรื่องเทคโนโลยี 3D Printer นี้ให้ฟังกันครับ
3D Printing เป็นชื่อที่เราคุ้นหูกันดีเพราะเป็นเทรนด์เทคโนโลยีกันมา 2-3 ปี (จนตอนนี้เริ่มแผ่วแล้วเถอะ) แต่ชื่อสามัญจริงๆ ของมันคือ Additive Manufacturing หรือการผลิตโดยการเติมเนื้อเข้าไปจนได้รูปร่าง ซึ่งตรงกันข้ามกับการผลิตแบบดั่งเดิมที่เอาวัตถุมาสกัดออกจนได้รูปร่างที่ต้องการ
3D Printing ใช้ทำอะไรได้บ้าง
เมื่อเรานึกถึง 3D Printing บางคนอาจจะคิดว่ามันใช้สร้างของเล่น สร้างโมเดล แต่นั้นก็เป็นการใช้เทคโนโลยีนี้ในระดับตามบ้านเท่านั้นครับ สำหรับวงการอุตสาหกรรมแล้ว 3D Printing ใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย แบ่งออกเป็นประโยชน์หลักๆ ดังนี้
- Prototyping หรือการสร้างต้นแบบ เพื่อทดสอบผลิตภัณฑ์ ทดสอบการจับถือ ฯลฯ ซึ่งแต่ก่อนต้นแบบจะต้องสร้างด้วยมือทีละชิ้น ทำให้ใช้เวลานาน ต้นทุนสูง และไม่เที่ยงตรง แต่ 3D Printer ทำให้ผู้ผลิตสามารถทดลองได้มากขึ้น ละเอียดขึ้น
- Tooling หรือการสร้างเครื่องมือ เช่นใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติพิมพ์แม่แบบออกมาเพื่อนำไปสร้างสิ่งอื่นๆ ต่อ หรือผลิตเป็น Fixer เพื่อเป็นเครื่องมือกำหนดจุดในงานอุตสาหกรรมที่มีน้ำหนักเบา และไม่ทำความเสียหายกับผลิตภัณฑ์
- Manufacturing หรือผลิตออกเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อใช้งานเลย เช่นการผลิตเครื่องบิน ชิ้นส่วนบางชิ้นก็พิมพ์เอาจากเครื่องพิมพ์แล้วเอาไปใช้งานเลย หรือในทางการแพทย์ก็สามารถผลิตแบบจำลองอวัยวะเพื่อวางแผนการรักษาหรืออธิบายให้คนป่วยเข้าใจได้
-
- พิมพ์เพื่ออธิบายให้คนไข้เข้าใจ
-
- พิมพ์เพื่อตกแต่งรถ
-
- ทั้งคู่คือเครื่องมือใช้ในอุตสาหกรรมชนิดเดียวกัน แต่ซ้ายพิมพ์ด้วย 3D Printer ทำให้ได้งานที่มีน้ำหนักเบากว่า ปลอดภัยกว่า
-
- เครื่องพิมพ์ 3 มิติพิมพ์แม่พิมพ์สีขาวขึ้นมา แล้วนำไปใช้บีบเหล็กจนได้รูป
เทคโนโลยี FDM กับต้นกำเนิด Stratasys
3D Printing นั้นมีอยู่หลายเทคโนโลยีมากๆ แต่เทคโนโลยีที่เราน่าจะคุ้นเคยกันมากที่สุดคือ FDM หรือ Fused deposition modeling ที่ใช้การละลายวัสดุพิมพ์จนกลายเป็นของเหลว เพื่อให้หัวฉีดค่อยๆ วิ่งขึ้นรูปไปเรื่อยๆ ทีละชั้นทีละชั้น ซึ่งเทคโนโลยีนี้คิดค้นโดย S. Scott Crump เมื่อปี 1988 โดยตอนแรกนั้นเขาเพียงต้องการจะสร้างกบของเล่นให้ลูกสาวโดยใช้ปืนยิงกาวค่อยๆ ฉีดส่วนผสมของ polyethylene กับเทียนไขขึ้นเป็นตัวกบเท่านั้น แต่ไปทำไปมาเขาก็คิดว่าแนวคิดนี้มันใช้ได้ ในปีต่อมาจึงตั้งบริษัท Stratasys ร่วมกับภรรยาขึ้นมาเพื่อพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติอย่างจริงจัง จนออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ตัวแรกในปี 1992 ชื่อว่า 3D Modeler
โดยจุดเด่นของเทคโนโลยี FDM นี้คือสามารถสร้างงาน 3D ที่แข็งแรงกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ แต่ก็มีจุดอ่อนตรงที่ผลงานที่ได้นั้นไม่ได้ละเอียดเทียบเท่าเทคโนโลยีอื่นๆ ครับ
เทคโนโลยี Stereolithography กับต้นกำเนิด 3D Systems
3D Systems นั้นเป็นคู่แข่งของ Stratasys มาตั้งแต่เริ่มต้นนะครับ โดยเทคโนโลยี Stereolithography หรือที่รู้จักในชื่อ SLA นั้นคิดค้นโดย Charles (Chuck) W. Hull ตั้งแต่ปี 1986 ซึ่งหลังจากคิดค้นได้ก็ตั้งบริษัท 3D Systems ขึ้นมาเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีต่อเลย
Stereolithography นั้นจะใช้การฉายแสงที่แม่นยำลงไปในน้ำยาพวก Polymer หรือเรซินที่จะจับตัวเป็นของแข็งเมื่อถูกแสงที่เหมาะสม ซึ่งการผลิตชิ้นงานก็ต้องค่อยๆ ฉายแสงลงไปทีละชั้นๆ จนสำเร็จเป็นตัวงาน ซึ่งจุดเด่นของกระบวนการผลิตนี้คือสร้างผลงานได้รวดเร็วกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ แต่ก็มีจุดอ่อนตรงที่น้ำยาที่ใช้พิมพ์นั้นมีราคาสูง
Polyjet เทคโนโลยีการพิมพ์ที่คล้ายๆ กับ Inkjet
เทคโนโลยีสุดท้ายที่จะพูดถึงในวันนี้คือ Polyjet ที่ไม่ได้เกี่ยวอะไรกับวง Polycat ที่ร้องเพลง ~ถ้าเธอคิดจะลืมเขา เธออย่าฟังแต่เพลงเศร้าอีกเลย~~~ แต่เป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ที่คล้ายๆ กับการทำงานของเครื่องพิมพ์ Inkjet ครับ
เทคโนโลยี Polyjet หรือ Polymer Jet นั้นจะใช้วัสดุการพิมพ์ที่เป็นของเหลวแล้วค่อยๆ ฉีดพ่นจนขึ้นเป็นตัวแบบทีละชั้นๆ ซึ่งเทคโนโลยีนี้มีข้อดีคือสามารถสร้างงานพิมพ์ที่ละเอียดได้ และสามารถใช้วัสดุการพิมพ์ได้หลากหลาย ทั้งแบบแข็ง หรือแบบอ่อนคล้ายยางก็มีให้เลือกพิมพ์
โดย Polyjet นั้นคิดค้นโดยบริษัทอิสราเอลชื่อว่า Objet Geometries เมื่อปี 1998 และถูก Stratasys ซื้อกิจการไปเมื่อปี 2011
ก็สำหรับใครที่สนใจเครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับองค์กร (เครื่องใหญ่ เงินในกระเป๋าต้องนิ่ง) ก็สามารถติดต่อกับตัวแทนของ Stratasys ได้เลยนะครับ ในไทยมี 3 บริษัทคือ
- Marubeni Software & Technology (Thailand) Co.,Ltd.
- Altech Asia Pacific Co.,Ltd.
- AppliCAD Co.,Ltd.
ส่วนถ้าใครจะซื้อใช้ตามบ้าน Stratasys ก็มีแบรนด์ MakerBot อยู่ในเครือด้วย แต่ตอนนี้ยังไม่มีแผนทำตลาดในไทยจ้า ก็ลองหาๆ ดูนะ (แต่ตอนนี้ The Cube จากค่าย 3D Systems เลิกทำแล้วนะ เพราะตลาดราคาประหยัดสำหรับใช้ตามบ้านให้การตอบรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติไม่ดีเท่าไหร่)
มร. อิโด เอลอน ผู้จัดการทั่วไปบริษัท Stratasys Asia Pacific Ltd. (สตรัสเทซี เอเชีย แปซิฟิค)