3D Filament

ในปัจจุบันการขึ้นรูปด้วยเครื่อง 3D Printer กำลังเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลายทั้งในวงการอุตสาหกรรม, การศึกษา และทางการแพทย์ เนื่องจากการขึ้นรูปด้วยเทคนิค 3D Printing สามารถสร้างเป็น Rapid prototype ที่มีความ ซับซ้อน เฉพาะเจาะจง และออกแบบได้เองตามที่ต้องการ อาทิเช่น กระโหลกศีรษะ หรืออวัยวะต่างๆของมนุษย์ เพื่อใช้ในการศึกษาของนักศึกษาแพทย์ก่อนการผ่าตัดจริง วัสดุที่ใช้ในการขึ้นรูปด้วยเครื่อง Printer แบบ FDM (Fused Deposition Modeling) เราจะเรียกว่า 3D Filament ซึ่งเป็นเส้นพลาสติกชนิดต่างๆ ที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน อาทิเช่น..

PLA (Polylactic Acid)


นับว่าเป็นวัสดุยอดนิยมของเครื่อง 3D Printer เนื่องจากสมบัติที่พิมพ์ขึ้นรูปได้ง่าย ใช้ความร้อนต่ำ เป็นพลาสติกที่มีส่วนผสมจากธรรมชาติ สามารถย่อยสลายและรีไซเคิล ได้ง่าย รวมถึงมีกลิ่นขณะพิมพ์น้อยกว่าพลาสติกชนิดอื่นๆ จึงกลายเป็นวัสดุพื้นฐาน สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ตั้งแต่คนที่เริ่มต้นใช้งาน การศึกษา จนไปถึงบริการพิมพ์มืออาชีพ และอุตสาหกรรม

ข้อดีและข้อเสียของ PLA

- มีความแข็งแรงมาก แต่เปราะ ไม่มีเหมาะงานที่มีการกระแทก ดัดงอ หรือดึงยืด
- มีความหดตัวน้อยมาก ให้ขนาดชิ้นงานแม่นยำ
- เหมาะกับงานต้นแบบ งานโชว์ ของเล่น และชิ้นส่วนที่ไม่ต้องรับแรง
- ทนอุณหภูมิ 40-50 องศา ไม่เหมาะกับวางตากแดด หรืออับอากาศ

PLA (Polylactic Acid)


นับว่าเป็นวัสดุยอดนิยมของเครื่อง 3D Printer เนื่องจากสมบัติที่พิมพ์ขึ้นรูปได้ง่าย ใช้ความร้อนต่ำ เป็นพลาสติกที่มีส่วนผสมจากธรรมชาติ สามารถย่อยสลายและรีไซเคิล ได้ง่าย รวมถึงมีกลิ่นขณะพิมพ์น้อยกว่าพลาสติกชนิดอื่นๆ จึงกลายเป็นวัสดุพื้นฐาน สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ตั้งแต่คนที่เริ่มต้นใช้งาน การศึกษา จนไปถึงบริการพิมพ์มืออาชีพ และอุตสาหกรรม

ข้อดีและข้อเสียของ PLA

- มีความแข็งแรงมาก แต่เปราะ ไม่มีเหมาะงานที่มีการกระแทก ดัดงอ หรือดึงยืด
- มีความหดตัวน้อยมาก ให้ขนาดชิ้นงานแม่นยำ
- เหมาะกับงานต้นแบบ งานโชว์ ของเล่น และชิ้นส่วนที่ไม่ต้องรับแรง
- ทนอุณหภูมิ 40-50 องศา ไม่เหมาะกับวางตากแดด หรืออับอากาศ

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)


ABS เป็นอีกหนึ่งในวัสดุพื้นฐานของเครื่อง FDM 3D Printer เนื่องจากมีสมบัติทางกลที่ดี มีความเหนียว งอได้เล็กน้อย สามารถผลิตเป็นชิ้นงาน รับแรงกด แรงดัดได้ ดังนั้นเหมาะ กับชิ้นส่วนทางวิศวกรรม รวมถึงการทนทานต่อความร้อนถึง 100 องศาเซลเซียส จึงสามารถใช้งานในเครื่องจักร โรงงานอุตสาหกรรมได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ยังสามารถ เจาะทำเกลียว ขัดผิว และทำสีได้ง่ายกว่าพลาสติก Filament ชนิดอื่นๆ

ข้อดีและข้อเสียของ ABS

- เหนียวรับแรงดัด (Flexural) และแรกกระแทก (Impact) ได้ดี
- ขัดผิว ทำสี และเจาะเกลียวได้ง่าย
- ทนอุณหภูมิได้ 90-100 องศา
- มีกลิ่นเหม็น
- ไม่ทนทานต่อแสง UV

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)


ABS เป็นอีกหนึ่งในวัสดุพื้นฐานของเครื่อง FDM 3D Printer เนื่องจากมีสมบัติทางกลที่ดี มีความเหนียว งอได้เล็กน้อย สามารถผลิตเป็นชิ้นงาน รับแรงกด แรงดัดได้ ดังนั้นเหมาะ กับชิ้นส่วนทางวิศวกรรม รวมถึงการทนทานต่อความร้อนถึง 100 องศาเซลเซียส จึงสามารถใช้งานในเครื่องจักร โรงงานอุตสาหกรรมได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้ยังสามารถ เจาะทำเกลียว ขัดผิว และทำสีได้ง่ายกว่าพลาสติก Filament ชนิดอื่นๆ

ข้อดีและข้อเสียของ ABS

- เหนียวรับแรงดัด (Flexural) และแรกกระแทก (Impact) ได้ดี
- ขัดผิว ทำสี และเจาะเกลียวได้ง่าย
- ทนอุณหภูมิได้ 90-100 องศา
- มีกลิ่นเหม็น
- ไม่ทนทานต่อแสง UV

PETG (Polyethylene Terephthalate with Glycol)


คือวัสดุที่พัฒนาจาก PET ที่ใช้ในการผลิตเป็นขวดน้ำดื่มที่ใช้กันในชีวิตประจำวัน โดยการเติม “G” หรือไกลคอล (Glycol) ลงไปเพื่อให้ใสและเหนียวมากขึ้น สามารถขึ้นรูปด้วยกระบวนการ 3D Printing ได้

ข้อดีและข้อเสียของ PETG

- เหนียวกว่า ABS แต่รับแรงดัดได้น้อยกว่าเล็กน้อย
- PETG เกรดทั่วไปทนอุณหภูมิได้ประมาณ 75-80 องศา
- ทนสภาพแวดล้อม กรด-ด่าง
- พื้นฐานเป็นวัสดุโปร่งใส เหมาะกับงานโคมไฟ งานอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการมองเห็นภายใน
- ขัดและทำสียากกว่า PLA และ ABS

PETG (Polyethylene Terephthalate with Glycol)


คือวัสดุที่พัฒนาจาก PET ที่ใช้ในการผลิตเป็นขวดน้ำดื่มที่ใช้กันในชีวิตประจำวัน โดยการเติม “G” หรือไกลคอล (Glycol) ลงไปเพื่อให้ใสและเหนียวมากขึ้น สามารถขึ้นรูปด้วยกระบวนการ 3D Printing ได้

ข้อดีและข้อเสียของ PETG

- เหนียวกว่า ABS แต่รับแรงดัดได้น้อยกว่าเล็กน้อย
- PETG เกรดทั่วไปทนอุณหภูมิได้ประมาณ 75-80 องศา
- ทนสภาพแวดล้อม กรด-ด่าง
- พื้นฐานเป็นวัสดุโปร่งใส เหมาะกับงานโคมไฟ งานอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการมองเห็นภายใน
- ขัดและทำสียากกว่า PLA และ ABS

PC (Polycarbonate)


เป็นวัสดุที่มีการใช้งานหลากหลายมาก ทั้งอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ ก่อสร้าง หรือการแพทย์ เนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องความเข็งแรงสูง ทนทานต่อกรด-ด่าง สารเคมี และทนความร้อนสูง

ข้อดีและข้อเสียของ PC

- เหนียว แข็งแรง ทนแรงดัดได้ดี
- ทนความร้อนได้ สูงถึง 120 ºC สำหรับการใช้งานระยะยาว และ 140 ºC สำหรับงานระยะสั้น
- ทนสภาพแวดล้อม กรด-ด่าง
- โปร่งใส แสงส่องผ่านได้
- ใช้ความร้อนที่หัวและฐานพิมพ์สูงกว่าปกติ ไม่เหมาะกับเครื่อง 3D Printer ทั่วไป
- PC ดูดความชื้นในอากาศได้ดี ควรเก็บเส้นในตู้ปิด และอบก่อนใช้งาน

PC (Polycarbonate)


เป็นวัสดุที่มีการใช้งานหลากหลายมาก ทั้งอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ ก่อสร้าง หรือการแพทย์ เนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องความเข็งแรงสูง ทนทานต่อกรด-ด่าง สารเคมี และทนความร้อนสูง

ข้อดีและข้อเสียของ PC

- เหนียว แข็งแรง ทนแรงดัดได้ดี
- ทนความร้อนได้ สูงถึง 120 ºC สำหรับการใช้งานระยะยาว และ 140 ºC สำหรับงานระยะสั้น
- ทนสภาพแวดล้อม กรด-ด่าง
- โปร่งใส แสงส่องผ่านได้
- ใช้ความร้อนที่หัวและฐานพิมพ์สูงกว่าปกติ ไม่เหมาะกับเครื่อง 3D Printer ทั่วไป
- PC ดูดความชื้นในอากาศได้ดี ควรเก็บเส้นในตู้ปิด และอบก่อนใช้งาน