IT General
3d Printing Beginners Guide
3D Printing Beginners Guide คืออะไร / ทำไมถึงสำคัญ
น้องๆ เคยเห็นของเล่นที่มันดูซับซ้อน หรือชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่มันพอดีเป๊ะๆ เหมือนสั่งตัดไหม? สมัยผมทำร้านเน็ตฯ นี่ลูกค้าชอบมาถามว่า "พี่บอมๆ ไอ้ที่มันพิมพ์ออกมาเป็นตัวๆ นี่มันคืออะไร?" นั่นแหละครับ 3D Printing หรือการพิมพ์สามมิติ คือการสร้างวัตถุสามมิติจากไฟล์ดิจิทัล โดยการ "พิมพ์" วัสดุทีละชั้นๆ ซ้อนกันขึ้นไปเรื่อยๆ จนกลายเป็นรูปร่างที่ต้องการ
ทำไมมันถึงสำคัญน่ะเหรอ? ลองคิดดูสิครับ สมัยก่อนอยากได้อะไร ต้องสั่งโรงงาน ต้องทำแม่พิมพ์ เสียเวลาเป็นเดือนๆ แต่พอมี 3D Printing เราสามารถออกแบบเอง พิมพ์เองได้เลย เร็ว ง่าย แถมยังปรับแต่งได้ตามใจชอบอีกด้วย!
พื้นฐานที่ต้องรู้
วัสดุที่ใช้ในการพิมพ์ (Filament)
วัสดุที่ใช้ในการพิมพ์ 3D เรียกกันว่า "Filament" ครับ มันก็คือพลาสติกเส้นๆ ที่เราเอาไปใส่ในเครื่องพิมพ์นั่นแหละ Filament มีหลายชนิด แต่ที่นิยมใช้กันก็คือ PLA และ ABS
PLA (Polylactic Acid) เนี่ย พิมพ์ง่าย กลิ่นไม่แรง เหมาะสำหรับมือใหม่ แต่ข้อเสียคือไม่ค่อยทนความร้อน ส่วน ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) แข็งแรง ทนความร้อนได้ดีกว่า แต่พิมพ์ยากกว่า และมีกลิ่นเหม็นตอนพิมพ์ สมัยผมทำร้านเน็ตฯ เคยมีลูกค้าเอา ABS มาพิมพ์แล้วกลิ่นอบอวลไปทั้งร้านเลย ต้องเปิดหน้าต่างระบายอากาศกันวุ่นวาย
ประเภทของเครื่องพิมพ์ 3D
เครื่องพิมพ์ 3D หลักๆ มีอยู่สองแบบ คือ FDM (Fused Deposition Modeling) และ SLA (Stereolithography)
FDM คือแบบที่เราเห็นกันบ่อยๆ หัวพิมพ์มันจะฉีดพลาสติกร้อนๆ ออกมาทีละชั้นๆ ข้อดีคือราคาถูก ใช้งานง่าย แต่ความละเอียดอาจจะไม่สูงเท่า SLA ส่วน SLA จะใช้แสงเลเซอร์ฉายลงไปบนเรซินเหลว ทำให้เรซินแข็งตัวทีละชั้นๆ ข้อดีคือความละเอียดสูงมาก เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความเนี๊ยบ แต่ราคาก็สูงกว่า FDM พอสมควร
วิธีใช้งาน / เริ่มต้นยังไง
เริ่มต้นง่ายๆ เลยครับ หาเครื่องพิมพ์ 3D มาก่อน! (อันนี้แน่นอนอยู่แล้ว) แล้วก็ต้องมีไฟล์ 3D ด้วย ไฟล์ 3D เนี่ย เราสามารถออกแบบเองได้โดยใช้โปรแกรมออกแบบ 3D เช่น Tinkercad (ฟรี) หรือ Blender (ฟรีและโอเพนซอร์ส) หรือจะไปดาวน์โหลดจากเว็บไซต์ต่างๆ ก็ได้ SiamCafe Blog มีบทความแนะนำโปรแกรมออกแบบ 3D ด้วยนะ ลองไปอ่านดู
พอได้ไฟล์ 3D มาแล้ว เราก็ต้องเอาไป "Slicing" ก่อน Slicing คือการแปลงไฟล์ 3D ให้เป็นคำสั่งที่เครื่องพิมพ์เข้าใจ โดยใช้โปรแกรม Slicer เช่น Cura หรือ PrusaSlicer โปรแกรม Slicer จะแบ่งโมเดล 3D ของเราออกเป็นชั้นๆ แล้วสร้าง G-code ซึ่งเป็นภาษาที่เครื่องพิมพ์ใช้
ขั้นตอนปฏิบัติจริง
เตรียมไฟล์และ Slicing
เปิดโปรแกรม Slicer แล้ว Import ไฟล์ 3D ของเราเข้าไป จากนั้นก็ตั้งค่าต่างๆ เช่น ความละเอียด ความเร็วในการพิมพ์ วัสดุที่ใช้ และ Support (ถ้าจำเป็น) Support คือโครงสร้างที่ช่วยรองรับส่วนที่ยื่นออกมาจากโมเดล เพื่อไม่ให้มันห้อยลงมา
พอตั้งค่าเสร็จแล้ว ก็กด Slice โปรแกรม Slicer จะสร้าง G-code ให้เรา G-code เนี่ย มันจะบอกเครื่องพิมพ์ว่าต้องทำอะไรบ้าง เช่น เคลื่อนที่หัวพิมพ์ไปทางไหน ฉีดพลาสติกออกมาเท่าไหร่
;Generated with Cura 5.4.0
M201 X500.00 Y500.00 Z100.00 E5000.00 ;Setup accelerations
M203 X500.00 Y500.00 Z10.00 E50.00 ;Setup max feedrates
M204 P500.00 R1000.00 ;Setup print/retract accelerations
M205 X8.00 Y8.00 Z0.40 E5.00 ;Setup Jerk
M220 S100 ;Reset Speed factor to 100%
M221 S100 ;Reset Extrude factor to 100%
G28 ;Home all axes
;... (G-code continues)
อันนี้เป็นตัวอย่าง G-code นะครับ ดูแล้วอาจจะงงๆ หน่อย แต่มันคือคำสั่งที่เครื่องพิมพ์เข้าใจ
เริ่มการพิมพ์
เอา G-code ที่ได้ไปใส่ในเครื่องพิมพ์ 3D ของเรา อาจจะใส่ผ่าน SD card หรือเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์กับคอมพิวเตอร์โดยตรง จากนั้นก็วอร์มเครื่อง รอให้หัวพิมพ์ร้อนได้ที่ แล้วก็กด Start!
ระหว่างที่เครื่องพิมพ์ทำงาน เราก็คอยสังเกตการณ์ไปด้วย เผื่อมีอะไรผิดพลาด จะได้แก้ไขได้ทันท่วงที สมัยผมทำร้านเน็ตฯ เคยเจอเคสที่หัวพิมพ์ตัน พลาสติกไม่ไหลออกมา ต้องรีบหยุดเครื่องแล้วแก้ไขกันเลย
🎬 วิดีโอแนะนำ
ดูวิดีโอเพิ่มเติมเกี่ยวกับ3d Printing Beginners Guide:
เปรียบเทียบกับทางเลือกอื่น
ถ้าเราไม่ใช้ 3D Printing แล้ว เรามีทางเลือกอื่นไหม? ก็มีครับ เช่น การสั่งผลิตจากโรงงาน การใช้เครื่อง CNC หรือการปั้นดินน้ำมัน (อันนี้ก็แล้วแต่กรณี)
การสั่งผลิตจากโรงงาน เหมาะสำหรับงานที่ต้องการจำนวนมาก และมีคุณภาพสูง แต่ข้อเสียคือต้องมีขั้นต่ำในการสั่งผลิต และใช้เวลานาน ส่วนเครื่อง CNC เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง และใช้วัสดุที่หลากหลาย แต่ราคาสูง และต้องมีความรู้ในการใช้งานพอสมควร
3D Printing เนี่ย มันอยู่ตรงกลางระหว่างสองอย่างนี้ คือราคาไม่แพงเท่า CNC และทำได้เร็วกว่าการสั่งผลิตจากโรงงาน เหมาะสำหรับงานต้นแบบ งาน DIY หรืองานที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง SiamCafe Blog มีบทความเปรียบเทียบ 3D Printing กับ CNC ด้วยนะ ลองไปอ่านดู
| ทางเลือก | ข้อดี | ข้อเสีย | เหมาะสำหรับ |
|---|---|---|---|
| 3D Printing | ราคาไม่แพง ทำได้เร็ว ยืดหยุ่นสูง | ความละเอียดอาจจะไม่สูงเท่า CNC วัสดุมีจำกัด | งานต้นแบบ งาน DIY งานที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง |
| การสั่งผลิตจากโรงงาน | คุณภาพสูง ผลิตได้จำนวนมาก | ต้องมีขั้นต่ำในการสั่งผลิต ใช้เวลานาน | งานที่ต้องการจำนวนมาก และมีคุณภาพสูง |
| เครื่อง CNC | ความแม่นยำสูง ใช้วัสดุได้หลากหลาย | ราคาสูง ต้องมีความรู้ในการใช้งาน | งานที่ต้องการความแม่นยำสูง |
Best Practices / เคล็ดลับจากประสบการณ์
เอาล่ะ มาถึงส่วนที่ผมอยากจะแชร์ประสบการณ์ตรงจากคนที่เคยทำร้านเน็ตมาก่อน สมัยนั้น 3D Printing ยังเป็นเรื่องใหม่มาก แต่ผมก็พยายามศึกษาและเอามาประยุกต์ใช้ในร้านตัวเอง ผมว่ามันเป็นอะไรที่ "ว้าว" มากในยุคนั้น
สิ่งที่อยากจะเน้นย้ำคือ ความอดทน ครับ 3D Printing มันไม่ได้สำเร็จรูปเหมือนกดปุ่มแล้วออกมาเลย มันต้องลองผิดลองถูกเยอะมาก ผมเคยเจอเคสที่พิมพ์เสียเป็นสิบๆ รอบกว่าจะได้ชิ้นงานที่ต้องการ
เทคนิคที่ 1: Calibration สำคัญสุดๆ
จำไว้เลยว่าก่อนจะเริ่มพิมพ์อะไรก็ตาม Calibration คือหัวใจหลัก ถ้าหัวฉีดมันไม่ตรงกับฐานพิมพ์ หรือระดับมันไม่ได้ที่ รับรองว่างานออกมาเละแน่นอน สมัยผมทำร้านเน็ต ผมจะ Calibrate เครื่องทุกเช้าก่อนเปิดร้านเลย
ลองนึกภาพตามนะ เหมือนเราตั้งศูนย์ล้อรถยนต์ ถ้าล้อไม่ตรง รถก็จะวิ่งไม่ตรงทาง 3D Printer ก็เหมือนกัน ถ้า Calibration ไม่ดี งานก็ออกมาไม่ดี
เทคนิคที่ 2: เลือก Filament ให้เหมาะกับงาน
Filament หรือเส้นพลาสติกที่ใช้พิมพ์ มันมีหลายชนิดมาก ทั้ง PLA, ABS, PETG แต่ละชนิดก็มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน PLA พิมพ์ง่าย แต่ความแข็งแรงอาจจะไม่เท่า ABS ABS แข็งแรง แต่พิมพ์ยากกว่า
สมัยผมทำร้านเน็ต ผมจะสต็อก Filament หลายๆ ชนิดไว้เลย แล้วก็จะแนะนำลูกค้าว่างานแบบไหนควรใช้ Filament อะไร ยกตัวอย่างเช่น ถ้าจะพิมพ์ของเล่นเด็ก ก็จะแนะนำ PLA เพราะมันปลอดภัยกว่า
เทคนิคที่ 3: ปรับแต่ง Slicing Software
Slicing Software คือโปรแกรมที่เราใช้แปลงไฟล์ 3D ให้เป็น G-Code ซึ่งเป็นภาษาที่เครื่องพิมพ์เข้าใจ โปรแกรมพวกนี้มันมี Parameters ให้เราปรับแต่งเยอะมาก เช่น ความเร็วในการพิมพ์, ความหนาของ Layer, อุณหภูมิหัวฉีด
อย่ากลัวที่จะลองปรับแต่งค่าพวกนี้ดู ลองเปลี่ยนค่าทีละนิด แล้วดูว่ามันส่งผลต่อชิ้นงานยังไง ผมเคยเจอเคสที่ลูกค้าอยากได้งานที่ละเอียดมากๆ ผมก็ปรับลดความหนาของ Layer ลง งานมันก็จะละเอียดขึ้น แต่ก็ต้องแลกมาด้วยเวลาที่นานขึ้น
เทคนิคที่ 4: Cooling สำคัญมาก
โดยเฉพาะตอนพิมพ์ PLA Cooling Fan ต้องทำงานให้เต็มที่ เพราะ PLA มันจะอ่อนตัวถ้าโดนความร้อน ถ้า Cooling ไม่ดี ชิ้นงานมันจะเสียรูปทรงได้
ถ้าเครื่องพิมพ์เราไม่มี Cooling Fan ที่ดีพอ เราอาจจะต้องหาพัดลมมาเป่าช่วย หรือปรับลดอุณหภูมิหัวฉีดลง
FAQ คำถามที่พบบ่อย
ทำไมพิมพ์แล้วชิ้นงานมันไม่ติดฐาน?
อันนี้เป็นปัญหาที่เจอบ่อยมาก สาเหตุหลักๆ ก็คือ ฐานพิมพ์มันไม่สะอาด หรือหัวฉีดมันอยู่สูงเกินไป ลองเช็ดฐานพิมพ์ด้วยแอลกอฮอล์ก่อน แล้วก็ลองปรับ Calibration ใหม่อีกที
ทำไมพิมพ์แล้วเส้นมันไม่เรียบ?
อาจจะเป็นเพราะอุณหภูมิหัวฉีดมันต่ำเกินไป หรือความเร็วในการพิมพ์มันเร็วเกินไป ลองเพิ่มอุณหภูมิหัวฉีดทีละนิด แล้วก็ลดความเร็วในการพิมพ์ลง
ทำไมพิมพ์แล้วมีเส้นใยแมงมุม?
อันนี้เรียกว่า Stringing สาเหตุหลักๆ ก็คือ Filament มันยังร้อนอยู่ตอนที่หัวฉีดมันเคลื่อนที่ไปตำแหน่งอื่น ลองปรับ Retraction Distance ใน Slicing Software ดู หรือลองลดอุณหภูมิหัวฉีดลง
สรุป
3D Printing มันเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจมาก มันเปิดโอกาสให้เราสร้างสรรค์อะไรได้มากมาย แต่ก็ต้องอาศัยความอดทนและการเรียนรู้ อย่าท้อแท้ถ้าพิมพ์เสีย ลองผิดลองถูกไปเรื่อยๆ แล้วเราจะเก่งขึ้นเอง
หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับคนที่สนใจ 3D Printing นะครับ ถ้ามีคำถามอะไรเพิ่มเติม ถามมาได้เลย ผมยินดีตอบ
อ้อ! อย่าลืมแวะไปดู iCafeForex นะ เผื่อใครสนใจเรื่องการลงทุน
แล้วก็เข้าไปอ่านบทความอื่นๆ ใน SiamCafe Blog ได้เลย มีเรื่อง IT น่าสนใจเยอะแยะ
