3D Photopolymers

Photopolymer หรือพอลิเมอร์ไวแสง จะถูกเก็บไว้ในสถานะของเหลวก่อนที่จะใช้เพราะเมื่อสัมผัสกับแสง
Photopolymer จะเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็ง ใช้ทั่วไปในกระบวนการ Stereolithography
หรือ SLA ซึ่งเป็นกระบวนการหนึ่งในการพิมพ์สามมิติ

Ref : Tassilo Moritz, Saeed Maleksaeedi, 4 - Additive manufacturing of ceramic components, Editor(s): Jing Zhang, Yeon-Gil Jung, Additive Manufacturing, Butterworth-Heinemann, 2018, Pages 105-161,

Stereolithography (SLA)

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเกิดขึ้นมาตั้งแต่ช่วงปี 1986 เทคโนโลยีแรกที่ใช้คือ stereolithography (SLA) ซึ่งมีจุดเด่นที่สามารถขึ้นรูปชิ้นงานได้ละเอียดสูง พื้นผิวของชิ้นงานมีความเรียบร้อย สามารถใช้เป็นชิ้นงานต้นแบบเพื่อทดลองใช้ได้ทันที ใช้ Photopolymer มาผ่าน UV Laser ความเข้มข้นสูงเพื่อให้เกิดปฏิกริยาทางเคมีจนเกิดเป็นวัตถุที่มีการแข็งตัวขึ้นเป็นชิ้นงาน ระยะหลังมีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ถูกพัฒนาขึ้นและมีการใช้อย่างแพร่หลาย คือ DLP (Digital Light Processing)
SLA หรือ DLP เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบนี้จะฉายแสงไปที่ถาดใส่เรซิ่นความไวแสง เมื่อเรซิ่นถูกแสงจะแข็งตัวเฉพาะจุดที่โดนแสงจึงใช้หลักการนี้ในการสร้างรูปร่าง 3 มิติขึ้นมา SLA และ DLP ต่างกันที่ต้นกำเนิดของแสง และความเร็วในการทำชิ้นงาน ระบบ SLA ใช้แหล่งกำเนิดแสงด้วยแสงเลเซอร์ โดยเครื่องจะทำการยิงเลเซอร์ไปที่เรซิ่นและวาดเส้นเลเซอร์ไปเรื่อยๆ ระบบ DLP จะใช้โปรเจคเตอร์ฉายภาพไปที่ถาดเรซิ่น ซึ่งภาพนั้นจะฉายไปทั้งเลเยอร์บนถาดเรซิ่นทำให้ใช้เวลาพิมพ์ได้น้อยกว่าเพราะไม่ต้องวาดทีละเส้น การพิมพ์ระบบถาดนี้ส่วนใหญ่เป็นการสร้างชิ้นงานขนาดเล็กและต้องการความละเอียดสูงจึงเหมาะกับธุรกิจประเภท เครื่องประดับ ชิ้นส่วนขนาดเล็กในงานอุตสาหกรรม โมเดลฟิกเกอร์ ชิ้นส่วนทางการแพทย์

Stereolithography (SLA)

Ref : Tassilo Moritz, Saeed Maleksaeedi, 4 - Additive manufacturing of ceramic components, Editor(s): Jing Zhang, Yeon-Gil Jung, Additive Manufacturing, Butterworth-Heinemann, 2018, Pages 105-161,

Ref : Tassilo Moritz, Saeed Maleksaeedi, 4 - Additive manufacturing of ceramic components, Editor(s): Jing Zhang, Yeon-Gil Jung, Additive Manufacturing, Butterworth-Heinemann, 2018, Pages 105-161,

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเกิดขึ้นมาตั้งแต่ช่วงปี 1986 เทคโนโลยีแรกที่ใช้คือ stereolithography (SLA) ซึ่งมีจุดเด่นที่สามารถขึ้นรูปชิ้นงานได้ละเอียดสูง พื้นผิวของชิ้นงานมีความเรียบร้อย สามารถใช้เป็นชิ้นงานต้นแบบเพื่อทดลองใช้ได้ทันที ใช้ Photopolymer มาผ่าน UV Laser ความเข้มข้นสูงเพื่อให้เกิดปฏิกริยาทางเคมีจนเกิดเป็นวัตถุที่มีการแข็งตัวขึ้นเป็นชิ้นงาน ระยะหลังมีเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ถูกพัฒนาขึ้นและมีการใช้อย่างแพร่หลาย คือ DLP (Digital Light Processing)

SLA หรือ DLP เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบนี้จะฉายแสงไปที่ถาดใส่เรซิ่นความไวแสง เมื่อเรซิ่นถูกแสงจะแข็งตัวเฉพาะจุดที่โดนแสงจึงใช้หลักการนี้ในการสร้างรูปร่าง 3 มิติขึ้นมา SLA และ DLP ต่างกันที่ต้นกำเนิดของแสง และความเร็วในการทำชิ้นงาน ระบบ SLA ใช้แหล่งกำเนิดแสงด้วยแสงเลเซอร์ โดยเครื่องจะทำการยิงเลเซอร์ไปที่เรซิ่นและวาดเส้นเลเซอร์ไปเรื่อยๆ ระบบ DLP จะใช้โปรเจคเตอร์ฉายภาพไปที่ถาดเรซิ่น ซึ่งภาพนั้นจะฉายไปทั้งเลเยอร์บนถาดเรซิ่นทำให้ใช้เวลาพิมพ์ได้น้อยกว่าเพราะไม่ต้องวาดทีละเส้น การพิมพ์ระบบถาดนี้ส่วนใหญ่เป็นการสร้างชิ้นงานขนาดเล็กและต้องการความละเอียดสูงจึงเหมาะกับธุรกิจประเภท เครื่องประดับ ชิ้นส่วนขนาดเล็กในงานอุตสาหกรรม โมเดลฟิกเกอร์ ชิ้นส่วนทางการแพทย์

วัสดุเรซิ่น

วัสดุเรซิ่นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ มีหลายประเภท เรซิ่นไวแสงแต่ละระบบอาจจะไม่เหมือนกันหลักๆมี เรซิ่นที่ใช้แสงยูวีที่มีความยาวคลื่น 405 นาโนโมตร ใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติทั่วๆไป เรซิ่นที่ใช้แสงยูวีที่มีความยาวคลื่น 355 นาโนเมตรส่วนมากจะใช้กับ SLA แบบ Top down ซึ่งผู้ใช้ต้องเลือกเรซิ่นให้ถูกกับความยาวคลื่นของเครื่องด้วย นอกจากนี้เรซิ่นยังมีความหลากหลายในแง่ของสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกล รวมถึงคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ อาทิ เรซิ่นธรรมดา ใช้สำหรับงานทั่วๆไป เรซิ่นทางวิศวกรรม (Engineering resins) เรซิ่นแบบแข็งพิเศษ, แบบเหนียวพิเศษ, แบบทนความร้อนสูง, แบบที่มีความยืดหยุ่น เรซิ่นทางการแพทย์ เรซิ่นสำหรับผ่าตัด, เรซิ่นทางทันตกรรมในช่องปาก เรซิ่นเซรามิก เป็นต้น เรซิ่นอีกชนิดที่นิยมกันมากคือ Wax Resin ในใช้วงการ Jewelry เมื่อพิมพ์เสร็จออกมานำชิ้นงานที่ได้ไปหล่อเป็น Lost Wax แทนที่ด้วยโลหะมีค่า เช่น เงิน ทองคำ

เรซิ่นธรรมดา ใช้สำหรับงานทั่วๆไป

เรซิ่นทางวิศวกรรม
(Engineering resins)

เรซิ่นทางการแพทย์ เรซิ่นสำหรับผ่าตัด,
เรซิ่นทางทันตกรรมในช่องปาก

วัสดุเรซิ่น

เรซิ่นไวแสงแต่ละระบบอาจจะไม่เหมือนกันหลัก ๆ มี เรซิ่นที่ใช้ UV 405 นาโนโมตร ใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติทั่วๆไป เรซิ่นที่ใช้ UV 355
นาโนเมตรส่วนมากจะใช้กับ SLA แบบ Top down ซึ่งผู้ใช้ต้องเลือกเรซิ่นให้ถูกกับความยาวคลื่นของเครื่องด้วย นอกจากนี้เรซิ่นยังมี
ความหลากหลายในแง่ของสมบัติทางกายภาพและสมบัติเชิงกล รวมถึงคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ อาทิ

เรซิ่นธรรมดา ใช้สำหรับงานทั่วๆไป

เรซิ่นทางวิศวกรรม
(Engineering resins)

เรซิ่นทางการแพทย์ เรซิ่นสำหรับผ่าตัด,
เรซิ่นทางทันตกรรมในช่องปาก