ทำความรู้จักกับ Rapid Prototype Technologies

บทความก่อนหน้านี้ อะไรคือ Rapid Prototype ได้ทำการแนะนำเกี่ยวกับหลักการและประโยชน์เบื้องต้นของ Rapid Prototype ในการนำมาใช้ในขั้นตอนการออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ (Design and Development) ไปแล้ว สำหรับวันนี้จะทำการแนะนำเพิ่มในเรื่องของ เทคโนโลยีต่างๆ ของ Rapid Prototype

SLA (Stereo lithography)

RP-Stereolithography

SLA (Stereo lithography) เป็นเทคโนโลยีแรกของ Rapid Prototype หลักการการทำงานคือ ยิง laser ไปที่ของเหลวเพื่อให้ของเหลวแต่ละชั้นแข็งตัว ของเหลวที่ใช้คือ Liquid Photopolymer (Resin) ชิ้นงานที่ได้จากวิธีการนี้มีความเที่ยงตรงสูง ค่าเครื่องจักและค่าดูแลรักษาก็สูงไปด้วย

SLS (Selective Laser Sintering)

RP-SelectiveLaserSintering

SLS (Selective Laser Sintering) เทคโนโลยีนี้มีหลักการทำงานคือยิง laser ไปที่วัสดุที่เป็นผง เพื่อทำให้วัสดุหลอมละลายและเกาะตัวกันในแต่ละชั้น วัสดุที่ใช้คือ nylon, polymer, metal powder ชิ้นงานที่ได้จากวิธีการนี้มีความเที่ยงตรงสูง ค่าเครื่องจักและค่าดูแลรักษาก็สูงเช่นกัน

FDM (Fused Deposition Modeling)

RP-FusedDepositionModeling

FDM (Fused Deposition Modeling) เทคโนโลยีนี้มีหลักการทำงานคือฉีดพลาสติกที่ถูกหลอมละลายผ่าน nozzle เข้าไปในเครื่อง และทำการสร้างชิ้นงานขึ้นมาทีละชั้น วัสดุที่ใช้คือ thermoplastic หลายประเภทเช่น ABS, PC, PPSF ชิ้นงานที่ได้จากวิธีการนี้จะมีความแข็งแรงสูง ทนต่อความชื้นและความร้อนได้ดี

MJM (Multi Jet Modeling)

RP-MultiJetModeling

MJM (Multi Jet Modeling) เทคโนโลยีนี้มีหลักการทำงานคือทำการฉีด resin เหลวทีละชั้นพร้อมกับฉายแสง UV เข้าไปด้วยเพื่อทำให้ resin แต่ละชั้นแข็งตัว ชิ้นงานที่ผลิตด้วยวิธีการนี้สามารถที่จะทำให้มีรายละเอียดของชิ้นงานที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ชิ้นงานที่ออกมายังมีคุณภาพผิวที่ดี และสามารถทำชิ้นงานที่มีความโปร่งใส (Transparency) ได้อีกด้วย

3DP (3D Printing)

RP-3DPrinting

3DP (3D Printing) เทคโนโลยีนี้มีหลักการทำงานคือทำการฉีดน้ำยาเชื่อมประสานเข้าไปที่ผงวัสดุ เพื่อทำให้ผงวัสดุแต่ละชั้นเกาะตัวกันสร้างเป็นรูปร่างขึ้นมา วิธีการนี้สามารถผลิตชิ้นงานให้มีหลายสีได้ ด้วยการผสมสีที่เป็นแม่สีเข้าไปที่น้ำยาเชื่อมประสานก่อนที่จะทำการฉีดเข้าไปยังผงวัสดุ ทำให้ชิ้นงานที่ได้มีสีใกล้เคียงกับชิ้นงานที่ได้ทำการออกแบบไว้ วิธีการนี้สามารถผลิตชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วและราคาวัสดุก็มีราคาถูก แต่ชิ้นงานที่ได้จากวิธีการนี้จะค่อนข้างเปราะ

สำหรับการพิจารณาเลือก Rapid Prototype Technologies มีหลักการคร่าวๆ ดังนี้

  • ราคาและค่าใช่จ่าย (Cost) : ค่าเครื่องจักร ค่าติตั้ง ค่าซ่อมบำรุง ค่าอะไหล่ ค่าวัสดุ และบางกรณีอาจต้องจ้างเจ้าหน้าที่มาดูแลเครื่องจักรด้วย
  • การใช้งานและการดูแลรักษา (Operation and Maintenance) : แต่ละเทคโนโลยีมีความยากง่ายในการใช้งานและการดูแลรักษาที่แตกต่าง บางเทคโนโลยีอาจจำเป็นที่จะต้องใช้พนักงานที่มีความชำนาญและผ่านการอบรมการใช้งานมาอย่างดีจึงจะสามารถใช้งานเครื่องจักรได้
  • เวลาที่ใช้ในการสร้างชิ้นงาน (Time) : เวลาทั้งหมดโดยเริ่มตั้งแต่ ขั้นตอนการเตรียมข้อมูล เตรียมวัสดุ เตรียมเครื่องจักร ขั้นตอนในการขึ้นรูป และขั้นตอนหลังจากขึ้นรูป หรือ Post processing ของแต่ละเทคโนโลยี
  • ลักษณะในการนำชิ้นงานต้นแบบไปใช้งาน (Application) : ขึ้นกับวัตุประสงค์ในการใช้งานต่างๆ ดังนี้
    • Functional Testing สำหรับชิ้นงานที่ต้องการนำไปทดสอบสมบัติทางกลต้องใช้เทคโนโลยีที่สามารถที่จะผลิตชิ้นงานที่มีความแข็งแรงได้
    • Design View (Concept Design) สำหรับชิ้นงานที่ต้องการนำมาตรวจสอบความถูกต้องของรูปร่างหรือลักษณะภายนอกทั้งหมด ก็สามารถเลือกเทคโนโลยีที่สามารถผลิตได้เร็ว และไม่ต้องเที่ยงตรงมากนัก
    • Form/fit and Assembly สำหรับชิ้นงานที่ต้องการนำมาประกอบต้องผลิตด้วยเทคโนโลยีที่สามารถผลิตชิ้นงานที่มีความเที่ยวตรงสูงและความแข็งแรงของชิ้นงานที่เพียงพอ
    • Presentation Models ชิ้นงานจำเป็นจะต้องมีความแข็งแรง เนื่องจากจะต้องนำไปขัดผิวให้เรียบและจึงทำการชุบหรือพ่นสีให้ได้ผิวที่มันวาวเหมือนชิ้นงานสำเร็จ

หลักการทั้งหมดนี้เป็นเพียงหลักการคร่าวๆ เท่านั้น ถ้าคิดที่จะเลือกเทคโนโลยี Rapid Prototype มาใช้จริงๆ ต้องทำการหาข้อมูลจากผู้ขาย ทำการทดลองใช้ และนำข้อมูลทั้งหมดมาเปรียบเทียบเพื่อเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุด