มารู้จักกับเครื่องพิมพ์สามมิติกันเถอะ

เครื่องพิมพ์สามมิติ (3D printer) คืออะไร?

มันคือการขึ้นรูปโมเดลสามมิติ ที่มีหลากหลายวิธี ยกตัวอย่างเช่น วิธี Fused deposition modeling (FDM), วิธี Stereolithography (SLA) เป็นต้น เครื่องพิมพ์สามมิติที่กำลังได้รับความนิยมสำหรับนักประดิษฐ์หรือบุคคลคนทั่วไป ณ ตอนนี้ คือเครื่องพิมพ์สามมิติแบบ FDM เพราะเครื่องพิมพ์มีราคาถูก ใช้งานง่าย การทำงานไม่ซับซ้อน สามารถเรียนรู้ได้ง่าย วิธีการ FDM เป็นวิธีการสร้างชิ้นงานสามมิติโดยการหลอมเส้นพลาสติก (Filaments) ลงบน Bed ทีละชั้น โดยทั่วไปความละเอียดของแต่ละชั้นนั้นประมาณ 0.1 – 0.4 mm ปัจจุบันอาจจะได้ละเอียดมากกว่านั้น แล้วเครื่องพิมพ์สามมิติมีราคาถูกได้อย่างไร? เครื่องพิมพ์สามมิตินั้นมีราคาถูกลงได้เนื่องจากการพัฒนาโดยกลุ่ม The RepRap project ที่มีการพัฒนา low-cost 3D printer ราคาประมาณเริ่มตั้งแต่ 5,000 – 15,000 บาทและซอฟแวร์ที่ใช้เป็น open-source ทำให้มีผู้คนเข้ามาพัฒนาต่อยอดทำให้เกิดการสร้าง 3D printer แบบ low-cost อย่างกว้างขวาง โครงสร้างเครื่องพิมพ์สามมิติที่รู้จักกันดีคือ Prusa Mendel และ Delta Kossel และก็ยังมีอีกหลายตัวที่พัฒนาจาก Open source มีทั้งหลากหลายรูปแบบ หลากหลายคุณสมบัติและหลากหลายราคา

วัสดุ (Filaments) ที่นิยมใช้ คือพลาสติก PLA และ ABS ตามสมาตรฐานมีสองขนาดคือ 1.75mm และ 3.00mm ปัจจุบันก็มีผู้ผลิตเส้นมาในหลายรูปแบบ เช่น เส้นผสมไม้ เส้นไนลอน เส้นผสมตัวนำให้เราได้ลองเล่นกันหลายแบบ เป็นต้น



ภาพที่ 1 โครงสร้าง 3D printer แบบ Prusa Mendel และ Delta Kossel
(ขอบคุณภาพจาก : http://reprap.org/wiki/Prusa_Mendel และ http://reprap.org/wiki/Kossel)



ภาพที่ 2 ตัวอย่างงานพิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ
(ขอบคุณภาพจาก : http://www.theverge.com/ และ http://www.arduino4pro.com)

สำหรับการพิมพ์งานนั้นจะมีสามส่วนหลักๆ คือ โปรแกรมสำหรับเขียนโมเดลสามมิติ ตัวแปลงไฟล์เป็นภาษา GCODE และโปรแกรมส่ง GCODE ไปยังเครื่องพิมพ์ที่มี firmware รองรับอยู่แล้ว



ภาพที่ 3 ขั้นตอนและโปรแกรมที่ใช้ในการใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติ

โปรแกรมที่เราแนะนำคือ Repetier host เพราะตัวโปรแกรมมีตัวแปลง GCODE ติดตั้งมาให้เรียบร้อยแล้ว โปรแกรมเดียวสามารถใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิติได้ สำหรับโปรแกรม CAD สามารถเลือกได้ตามสะดวกเลยครับ ขอให้ save ออกมาในรูปแบบของ .STL หรือ .OBJ ได้ครับ

สำหรับ Firmware ที่ใช้คือ Marlin ครับ ใช้งานควบคู่กับโปรแกรม Arduino (https://www.arduino.cc) ที่เป็น open-source เราสามารถเข้าไปแก้ไข config ได้ครับ เราจะพูดต่อในบทความต่อๆ ไปครับ ฝากติดตามด้วยนะครับ

ที่มา : https://en.wikipedia.org/wiki/Fused_deposition_modeling http://reprap.org/wiki/RepRap_Options#Software_3