เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เครื่องพิมพ์ 3D เป็นเครื่องจักรที่สามารถรับการออกแบบโมเดล 3 มิติจากคอมพิวเตอร์ และขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องพิมพ์ 3D ในการสร้างวัตถุทางกายภาพโดยการวางพลาสติกหลอมเหลวทีละชั้น เพื่อสร้างวัตถุ 3 มิติจากพื้นดินขึ้นมา เครื่องพิมพ์ 3 มิติประเภทนี้เรียกว่าเครื่องพิมพ์ Fused Deposition Modeling (FDM) มีเครื่องพิมพ์ 3D ประเภทอื่นๆ ที่ใช้ผงแป้งและเลเซอร์เพื่อสร้างวัตถุ วิธีการนี้เรียกว่า Selective Laser Sintering (SLS) เราจะกล่าวถึงเครื่องพิมพ์ 3D ประเภทต่างๆ ในบทความนี้ต่อไป

กระบวนการสร้างวัตถุที่พิมพ์แบบ 3 มิติเริ่มต้นโดยการสร้างแบบจำลอง 3 มิติบนคอมพิวเตอร์โดยใช้การสร้างแบบจำลอง 3 มิติหรือแอปพลิเคชัน CAD หรือดาวน์โหลดแบบจำลอง 3 มิติที่มีอยู่จากหนึ่งในไซต์ดาวน์โหลดฟรีจำนวนมาก เช่น สิ่งมีชีวิต - นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้เครื่องสแกน 3 มิติเพื่อแปลงรายการที่มีอยู่ที่คุณต้องการคัดลอกให้เป็นดิจิทัลได้ แม้ว่าผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติโดยใช้เครื่องสแกนอาจแตกต่างกันไป และเครื่องสแกนก็ประสบปัญหาในการสแกนวัตถุที่มีสีบางสี

ซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูล 3 มิติ

ก่อนที่เราจะพูดถึงสิ่งที่ซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูลทำ สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบว่าคุณมีไฟล์โมเดล 3 มิติที่อยู่ในรูปแบบที่เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูลการพิมพ์ 3 มิติหรือไม่STL และ 3MF โดยปกติจะรองรับรูปแบบ หากโมเดล 3 มิติไม่อยู่ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเหล่านี้ เราจะ ตัวแปลง STL สามารถแปลงไฟล์เป็นรูปแบบที่ต้องการได้

ซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูลตามชื่อที่แนะนำ จะนำไฟล์โมเดล 3 มิติและแบ่งไฟล์ออกเป็นเลเยอร์ต่างๆ ตามการตั้งค่าที่กำหนดไว้ของซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูล เมื่อโหลดไฟล์ลงในซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูล ไฟล์ก็พร้อมที่จะส่งไปยังเครื่องพิมพ์ 3D เพื่อให้เครื่องพิมพ์ 3D สามารถพิมพ์วัตถุได้นั้น จำเป็นต้องมีคำแนะนำระดับต่ำจากซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูลเพื่อบอกว่าจะเคลื่อนหัวพิมพ์ไปที่ใด เวลาที่จะป้อนพลาสติก ความเร็วในการเคลื่อนหัวพิมพ์ และอื่นๆ โดยปกติข้อมูลนี้จะถูกจัดเก็บไว้ในไฟล์ GCODE นี่คือวัตถุประสงค์หลักของซอฟต์แวร์ตัวแบ่งส่วนข้อมูล: เพื่อนำโมเดล 3 มิติที่บันทึกเป็นรูปแบบไฟล์มาตรฐาน เช่น STL และแปลงเป็นลำดับคำสั่งใน GCODE เพื่อให้เครื่องพิมพ์ 3D ดำเนินการ

ภาพตัวอย่างการพิมพ์ 3 มิติของเฟืองขนาดเล็ก

เกียร์ที่กำลังพิมพ์ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

อุปกรณ์การพิมพ์ 3 มิติขั้นสุดท้ายพร้อมใช้งานแล้ว

โดยปกติแล้วเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะรองรับการพิมพ์ผ่านการเชื่อมต่อ USB โดยตรงหรือโดยการวางไฟล์ GCODE ไว้ในการ์ด SD ซึ่งสามารถเสียบเข้าไปในเครื่องพิมพ์ได้

ประเภทเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

มีเครื่องพิมพ์ 3D หลายประเภทให้เลือก และแต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป เราแสดงรายการเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ได้รับความนิยมสูงสุดสามประเภท

การสร้างแบบจำลองการทับถมแบบหลอมรวม (FDM)

ด้วยเครื่องพิมพ์ FDM วัตถุจะถูกสร้างขึ้นโดยเริ่มต้นที่ด้านล่างของวัตถุ 3 มิติ และอัดพลาสติกหลอมเหลวทีละชั้นจนครบทุกชั้น วิธีการนี้ใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติตามบ้านยอดนิยมส่วนใหญ่ และให้ผลลัพธ์คุณภาพดีและความเร็วในการพิมพ์ที่รวดเร็ว เครื่องพิมพ์ FDM ยังมีปริมาณงานพิมพ์ที่มาก ทำให้สามารถพิมพ์วัตถุที่มีขนาดใหญ่มากได้ ซึ่งขนาดดังกล่าวอาจไม่สามารถใช้ได้กับเครื่องพิมพ์ประเภทอื่น

มีประเภทพลาสติกให้เลือกมากมายเมื่อพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ FDM 3D สองประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือ ABS และ PLA; ทั้งสองมีลักษณะและเหตุผลในการเลือกประเภทวัสดุเฉพาะของตัวเอง มีพลาสติกเครื่องพิมพ์ FDM ประเภทอื่นอีกมากมายเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เราจะไม่พูดถึงประเภทต่างๆ ในที่นี้ เนื่องจากมีการอ้างอิงออนไลน์ดีๆ มากมายที่สามารถช่วยได้ เช่น คู่มือวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ -

การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLS)

เช่นเดียวกับ FDM วิธี SLS จะสร้างออบเจ็กต์สุดท้ายโดยเริ่มต้นที่ด้านล่าง อย่างไรก็ตาม แทนที่จะใช้พลาสติกหลอมเหลว วิธี SLS จะใช้วัสดุที่เป็นผง เช่น ไนลอน และใช้เลเซอร์ในการสร้างวัตถุทีละชั้น วัตถุที่พิมพ์โดยใช้วิธี SLS มีความแข็งแกร่งกว่าวัตถุที่พิมพ์ด้วย FDM มาก และเมื่อพิจารณาถึงความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติของวัตถุที่พิมพ์ด้วย SLS ก็พบว่ามีการใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายตลอดจนการใช้งานของผู้บริโภค

การพิมพ์หินสามมิติ (SLA)

ด้วยเครื่องพิมพ์ SLA 3D วัตถุจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้เรซินที่บ่มด้วยเลเซอร์ อีกครั้ง โดยจะเสร็จสิ้นทีละชั้น ด้วยการพิมพ์ SLA เนื่องจากกระบวนการบ่มใช้เวลานานกว่าเครื่องพิมพ์ FDM จึงอาจใช้เวลานานในการพิมพ์วัตถุ อย่างไรก็ตาม คุณภาพและความเรียบเนียนของชิ้นงานที่เสร็จสมบูรณ์นั้นยิ่งใหญ่กว่าที่สามารถทำได้โดยใช้กระบวนการ FDM เครื่องพิมพ์ SLA ให้การพิมพ์ที่มีรายละเอียดเป็นพิเศษ และมักใช้ในการสร้างชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อน ข้อเสียประการหนึ่งของกระบวนการพิมพ์ SLA คือ วัตถุที่พิมพ์ไม่มีความแข็งแกร่งเท่ากับวัตถุที่พิมพ์โดยใช้วิธี FDM หรือ SLS