การพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

ไนลอน

ไนลอนขึ้นชื่อว่าเป็นวัสดุที่ทนทานและกึ่งยืดหยุ่นซึ่งให้ความทนทานต่อแรงกระแทกและการเสียดสีสูง สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการพิมพ์ชิ้นส่วนที่ทนทาน สิ่งทอ และอุปกรณ์เสริม เป็นตัวเลือกในอุดมคติสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อนหรือละเอียดอ่อน และมีราคาไม่แพงและเป็นวัสดุพลาสติกที่ทนทานที่สุดชิ้นหนึ่งที่มีการบิดเบี้ยวน้อยที่สุดและย้อมสีหรือสีได้ง่าย อย่างไรก็ตามมีความอ่อนไหวต่อน้ำและจำเป็นต้องทำให้แห้ง นอกจากนี้ยังอาจมีแนวโน้มที่จะหดตัวในระหว่างการทำความเย็น ทำให้งานพิมพ์มีความแม่นยำน้อยลง เส้นใยไนลอนมักต้องการอุณหภูมิของเครื่องอัดรีดระหว่าง 220- 250 C (428°-482°F)

เรซิน

นี่เป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติทั่วไปอีกชนิดหนึ่งที่ใช้เรซินพลาสติกเป็นวัตถุดิบ มีคุณสมบัติการหดตัวต่ำและทนต่อสารเคมีได้สูง นอกจากนี้ยังมีกระบวนการพิมพ์ที่เร็วกว่าเมื่อเทียบกับการพิมพ์ด้วยเส้นใย และสามารถใช้ทำฟิกเกอร์ ตัวหมากรุก แหวน อุปกรณ์เสริม และติดตั้งได้ โมเดล 3 มิติพิมพ์โดยใช้เรซินที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 200-300 องศาเซลเซียส (392°-572°F) เรซินมีราคาแพง

พลาสติกอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

• TPU หรือเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนเป็นเทอร์โมพลาสติกที่ยืดหยุ่นและทนต่อการขีดข่วน สามารถช่วยสร้างวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติที่มีความทนทานและสามารถทนต่ออุณหภูมิแวดล้อมได้ถึง 80 องศาเซลเซียส (176°F) เหมาะสำหรับทำเคสโทรศัพท์ เสื่อยาง และของเล่นคลายเครียด
• PETG หรือโพลีเอสเตอร์ไกลโคไลซ์เป็นวัสดุที่ค่อนข้างแข็งแกร่งกว่า ABS ซึ่งปลอดภัยสำหรับอาหาร แต่มีข้อบกพร่องการหดตัวต่ำ อย่างไรก็ตาม สามารถยึดติดกับพื้นผิวการพิมพ์ และใช้ทำภาชนะเก็บอาหาร บรรจุภัณฑ์ และอุปกรณ์เทียม
• ASA มาพร้อมกับคุณสมบัติทนทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลตและสารเคมีที่แข็งแกร่ง ง่ายต่อการโพสต์โปรเซส แต่ต้องใช้อุณหภูมิการพิมพ์สูง มักใช้ทำแผ่นปิดกันชน อุปกรณ์ทำสวน และอุปกรณ์ตกแต่ง
• PEI (ULTEM) หรือ (Polyetherimide) เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการสร้างพื้นผิวสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D พื้นผิวสีเหลืองอำพันทนต่อการโจมตีของสารเคมีและไม่เสื่อมคุณภาพเมื่อสัมผัสกับสภาพภายนอกอาคาร ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตระบบระบายอากาศ สลัก และท่อร้อยสายไฟ

การใช้โลหะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะหรือที่เรียกว่าการเผาผนึกด้วยเลเซอร์โดยตรง (DMLS) ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อละลายผงโลหะในชั้น 20-60 ไมครอนเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่ทนทานจากผงโลหะ ส่วนใหญ่ช่วยสร้างส่วนประกอบเครื่องมือและชิ้นส่วนสำเร็จรูปสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ ด้วยโลหะเหล่านี้ คุณสามารถผลิตส่วนประกอบที่มีน้ำหนักและต้นทุนต่ำลงได้

อลูมิเนียม

บางทีวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในโลหะ 3D พิมพ์อลูมิเนียมส่วนใหญ่จะใช้ในรูปแบบโลหะผสม มีประโยชน์เพราะมีคุณสมบัติที่มีความต้านทานที่ดีและทนต่อไฟฟ้าแรงสูงในขณะที่มีน้ำหนักเบา ส่วนใหญ่จะใช้เมื่อการลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ในอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ ด้วยสิ่งนี้ คุณสามารถสร้างรายละเอียดสูงในการออกแบบเพื่อสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ จุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมอยู่ที่ 670°C (1238°F) ทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการสร้างต้นแบบ นอกจากค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงแล้ว โดยทั่วไปแล้ว ยังต้องมีการสร้างหลายชุดเพื่อปรับแต่งการออกแบบชิ้นส่วนสำหรับการผลิตจำนวนมากผ่านการพิมพ์โลหะ 3 มิติ

สแตนเลส

สเตนเลสสตีลเป็นวัสดุโลหะการพิมพ์ 3 มิติอีกชนิดหนึ่งที่มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 1400 °C ( 2552°F) ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการที่มีความต้องการวิธีการผลิตที่หลากหลายตลอดจนการสร้างต้นแบบ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในอุตสาหกรรมการแพทย์ เช่น การผลิตออร์โธปิดิกส์ตามสั่ง คุณสมบัติต้านทานความร้อน ปราศจากการกัดกร่อน และทนต่อการขีดข่วน ทำให้เป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ในการผลิตชิ้นส่วน อย่างไรก็ตาม การพิมพ์ต้องใช้เวลามาก ในบางกรณีที่ระดับจุลภาค เหล็กกล้าไร้สนิมที่พิมพ์ออกมามักจะมีรูพรุนสูง ทำให้อ่อนแอและมีแนวโน้มที่จะแตกหักได้

วัสดุการพิมพ์ 3 มิติทั่วไปอื่นๆ

• เซรามิก: เซรามิกส์มีคุณสมบัติที่สามารถทนต่อแรงกดและอุณหภูมิที่รุนแรงได้โดยไม่เกิดการบิดงอหรือแตกหัก มีโอกาสน้อยที่จะสึกกร่อนและไม่สึกกร่อนง่าย จึงให้ขอบเหนือโลหะและพลาสติก เป็นที่นิยมสำหรับงานที่มีความแม่นยำสูงและให้พื้นผิวที่เรียบและมันวาว อีกทั้งยังทนต่อความร้อน กรด และด่างได้เป็นอย่างดี ข้อเสียคือต้องใช้อุณหภูมิที่สูงมากในการหลอม เปราะบาง และไม่ใช่ทางเลือกที่ดีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนประกอบ
• กระดาษ: กระดาษสามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ และสามารถพิมพ์ให้มีลักษณะเหมือนไม้ได้ อย่างไรก็ตาม งานพิมพ์กระดาษ 3 มิติขาดความทนทานและรายละเอียดที่พบในวัสดุอื่นๆ มีแนวโน้มที่จะหดตัวเมื่อแห้งซึ่งทำให้การได้รับมิติที่แน่นอนเป็นปัญหา
• อาหาร: อาหารยังถูกใช้เป็นวัสดุในการพิมพ์ 3 มิติอีกด้วย คุณสามารถทำอาหารได้มากมาย เช่น น้ำซุปข้น เยลลี่ ชีส เทคโนโลยีนี้กำลังถูกใช้โดย NASA และยังสามารถช่วยจำกัดการสูญเสียอาหารได้อีกด้วย

ภาพรวมของการพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3D หรือที่เรียกว่า Additive Manufacturing (AM) สามารถช่วยคุณสร้างการออกแบบของวัตถุโดยใช้ซอฟต์แวร์ จากนั้นเครื่องพิมพ์ 3D จะสร้างวัตถุโดยการเพิ่มชั้นตามชั้นของวัสดุจนกว่ารูปร่างของวัตถุจะถูกสร้างขึ้น วัตถุสุดท้ายสามารถทำได้โดยใช้วัสดุการพิมพ์จำนวนเท่าใดก็ได้ที่อาจรวมถึงพลาสติก โลหะ ผง เส้นใย และกระดาษ

ประโยชน์ที่ได้รับจากการพิมพ์ 3 มิติ ได้แก่ การผลิตระยะสั้น การสร้างต้นแบบที่ง่ายและรวดเร็ว การปรับแต่งและการปรับตัวอย่างรวดเร็ว ความสามารถในการสร้างรูปร่างที่ซับซ้อน ลดค่าใช้จ่าย; และลดของเสีย ได้ปฏิวัติระบบการผลิตด้วยการพิมพ์ชิ้นส่วนเป็นชั้นๆ ทำให้สามารถสร้างออบเจ็กต์ที่ซับซ้อนซึ่งมีโครงสร้างภายในหรือแอสเซมบลีย่อยในการรันครั้งเดียว ซึ่งก่อนหน้านี้ทำได้ยากโดยใช้วิธีการผลิตแบบเดิม

นวัตกรรมอีกประการหนึ่งที่ใช้วิธีการผลิตนี้คือการเพิ่มวัสดุแทนที่จะลบออก มีการเพิ่มวัตถุดิบเพื่อสร้างวัตถุมากกว่าการเอาออกหรือเศษวัสดุ ทำให้สามารถดำเนินการผลิตจำนวนมากได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือหรืองานประดิษฐ์ด้วยมือ ซึ่งจะช่วยอนุรักษ์วัตถุดิบและสร้างการออกแบบและกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพ

อุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 12.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2563 คาดว่าจะเติบโตในอัตรา 17% ต่อปีระหว่างปี 2563 ถึง 2566 เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเป็นนวัตกรรมอย่างแท้จริงและกลายเป็นเทคโนโลยีอเนกประสงค์ที่นำเสนอความหลากหลาย ของแอปพลิเคชันที่นำไปใช้โดยหลากหลายอุตสาหกรรม

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องพิมพ์ 3 มิติเปรียบเสมือนเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทที่สร้างโมเดล 3 มิติแบบทึบจากวัสดุที่หลากหลาย แทนที่จะสร้างเอกสารกระดาษธรรมดา เครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นรูปแบบหนึ่งของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อที่ใช้วัสดุและเครื่องมือที่มีความแม่นยำเพื่อสร้างวัตถุสามมิติตั้งแต่เริ่มต้น มีเครื่องมือซอฟต์แวร์เครื่องพิมพ์ 3D มากมายตั้งแต่ระดับอุตสาหกรรมจนถึงโอเพ่นซอร์ส ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถสร้างอะไรก็ได้จากของเล่น ชิ้นส่วนเครื่องจักร เครื่องประดับ และแม้แต่เค้ก

พวกเขากำลังแทนที่สายการผลิตของโรงงานแบบเดิมด้วยเครื่องจักรเพียงเครื่องเดียว ด้วยไฟล์ที่พิมพ์ได้ คุณสามารถใช้พีซีธรรมดาเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และกด 'พิมพ์' เพื่อพิมพ์ 3 มิติของคุณได้ทันที เครื่องพิมพ์ 3D บนเดสก์ท็อปที่ธุรกิจของคุณสามารถนำเสนอโอกาสที่ไม่รู้จบ แม้ว่าความเร็วในการพิมพ์อาจแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่นและวัสดุเฉพาะที่คุณใช้ อย่างไรก็ตาม มันยังคงเป็นตัวเลือกที่รวดเร็วในการผลิตต้นแบบ ชิ้นส่วน และสร้างทุกสิ่งที่คุณต้องการในเวลาอันสั้น พวกเขายังสามารถช่วยในการผลิตชิ้นส่วนอุตสาหกรรมคุณภาพสูงด้วยต้นทุนเพียงเล็กน้อยจากการผลิตแบบดั้งเดิม คุณยังได้รับความสามารถในการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ และเพิ่มการปรับแต่งให้กับการออกแบบของคุณ ทำให้คุณสามารถพัฒนาและเปลี่ยนวัสดุได้ตามนั้น อันที่จริง นี่คือตัวเลือกเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุดสำหรับธุรกิจขนาดเล็กในตลาดปัจจุบัน

ประวัติโดยย่อของการพิมพ์ 3 มิติ

การพิจารณาอย่างจริงจังเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการพิมพ์ 3D เกิดขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1980 เมื่อนักประดิษฐ์ชาวญี่ปุ่น Hideo Kodama ได้รับสิทธิบัตรสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D เขาใช้แบบจำลองของการผลิตแบบเติมเนื้อเพื่อสร้างแบบจำลองและต้นแบบ แต่แนวคิดในการใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อเพื่อผลิตแบบจำลอง 3 มิติได้รับการพิจารณาโดยนักวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1940 ก่อนหน้านี้เรียกว่า Rapid Prototyping ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถประดิษฐ์ชิ้นส่วน แบบจำลอง หรือการประกอบได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ 3D Computer-Aided Design (CAD) วันนี้เทคโนโลยีได้แทรกซึมเข้าไปในทุกอุตสาหกรรมอย่างแท้จริงและยังคงขับเคลื่อนนวัตกรรมต่อไป

การพิมพ์ 3 มิติใช้ทำอะไร

การพิมพ์ 3 มิติเป็นที่แพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมในปัจจุบัน ตั้งแต่การบิน การศึกษา แฟชั่น ไปจนถึงอาหาร ต่อไปนี้คือภาคส่วนหลักบางส่วนที่ใช้การพิมพ์ 3 มิติ

การศึกษา

ขณะนี้โรงเรียนและมหาวิทยาลัยต่างๆ ได้รวมเอาวิธีการพิมพ์ 3 มิติเข้าไว้ในหลักสูตร เนื่องจากกระบวนการนี้ช่วยให้นักเรียนสร้างต้นแบบโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ราคาแพง ด้วยสิ่งนี้ นักเรียนสามารถออกแบบและผลิตแบบจำลองได้อย่างง่ายดาย โดยขจัดช่องว่างจากแนวคิดและภาพบนหน้าจอไปเป็นวัตถุสามมิติที่จับต้องได้อย่างมาก

นักศึกษาจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับแอพพลิเคชั่นการพิมพ์ 3 มิติที่หลากหลายโดยการสำรวจหลักการออกแบบ วิศวกรรม และสถาปัตยกรรม นอกจากนี้ยังสามารถทำซ้ำรายการต่างๆ เช่น แบบจำลอง ฟอสซิล ออกแบบแบบจำลองการก่อสร้างอย่างง่ายดาย ศึกษาส่วนตัดขวางของอวัยวะ สร้างแบบจำลอง 3 มิติของโมเลกุลและสารประกอบทางเคมี และอื่นๆ

อุตสาหกรรมการบิน

สำหรับอุตสาหกรรมการบิน การพิมพ์ 3 มิติช่วยนำเสนอโซลูชั่นการผลิตและการสร้างต้นแบบ อุตสาหกรรมการบินใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างชิ้นส่วนแผงเครื่องบิน ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์อากาศยาน โมเดลเครื่องยนต์ไอพ่น 3 มิติ และผลิตส่วนประกอบที่ซับซ้อนในชิ้นเดียว ซึ่งในทางกลับกันก็ช่วยให้การประกอบง่ายขึ้นในขณะที่รักษามาตรฐานคุณภาพไว้ นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายด้วยการใช้วัสดุอย่างเหมาะสมที่สุด และการผลิตส่วนประกอบตามความต้องการซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการจัดเก็บ ในทำนองเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนเครื่องมือและของเสีย

ยานยนต์

อุตสาหกรรมยานยนต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติมาระยะหนึ่งแล้ว ด้วยสิ่งนี้ บริษัทต่างๆ กำลังพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่ เครื่องมือ อุปกรณ์ติดตั้ง และทดลองกับต้นแบบของรถยนต์รุ่นใหม่ ในประเด็นสุดท้าย การพิมพ์ 3 มิติช่วยลดการวิจัยและพัฒนา รวมถึงขั้นตอนการออกแบบและการผลิตในการผลิตรถยนต์ลงอย่างมาก

สถาปัตยกรรม

ในอุตสาหกรรมสถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง การพิมพ์ 3 มิติถูกใช้เพื่อผลิตแบบจำลองอาคารที่มีรายละเอียด ซึ่งช่วยให้สถาปนิกปรับเปลี่ยนโครงสร้าง 3 มิติได้อย่างง่ายดาย และทดสอบศักยภาพของตลาดที่แตกต่างกันด้วยการสร้างต้นแบบที่รวดเร็วและราคาไม่แพง ช่วยให้พวกเขาสร้างแบบจำลองขนาดที่ซับซ้อนของอาคาร สะพาน และโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมอื่นๆ ได้อย่างรวดเร็ว

ทางการแพทย์

วงการแพทย์ยังได้รับประโยชน์จากการพิมพ์ 3 มิติ และช่วยนำนวัตกรรมในการรักษา การฝึกอบรม และการวิจัยมาใช้ ปัจจุบันมีการใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อผลิตขาเทียม ฟันปลอม รากฟันเทียม เครื่องช่วยฟัง และอื่นๆ อีกมากมาย ศัลยแพทย์ใช้แบบจำลองที่พิมพ์ 3 มิติจำลองเพื่อฝึกการผ่าตัดหรือการปลูกถ่ายที่ซับซ้อน

มีการมองในแง่ดีว่านักวิทยาศาสตร์ด้านการพิมพ์ชีวภาพ 3 มิติอาจในอนาคตอันใกล้นี้จะสามารถพิมพ์เนื้อเยื่อจริงเพื่อสร้างส่วนต่างๆ ของร่างกายโดยใช้ DNA ของผู้บริจาคเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ป่วยที่ปลูกถ่ายปฏิเสธอวัยวะ แอปพลิเคชันทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อที่พิมพ์ 3 มิติได้รับการพัฒนาเพื่อการทดสอบทดลองยาที่มีประสิทธิภาพ

เครื่องประดับ

เมื่อพูดถึงการผลิตเครื่องพิมพ์ 3D เครื่องประดับ ให้คุณทดลองกับการออกแบบที่ไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการทำเครื่องประดับแบบดั้งเดิม มีสองวิธีในการผลิตเครื่องประดับด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถสร้างวัตถุได้โดยตรงจากการออกแบบ 3D หรือใช้ 3D เพื่อสร้างแม่พิมพ์สำหรับการหล่อเครื่องประดับของคุณ เทคโนโลยีนี้ยังมีประโยชน์สำหรับการออกแบบต้นแบบเช่นกัน

วิทยาการหุ่นยนต์

บริษัทหุ่นยนต์หลายแห่งได้เริ่มใช้การพิมพ์ 3 มิติในการออกแบบหุ่นยนต์ของตนแล้ว เนื่องจากเทคโนโลยีนี้นำเสนอการผลิตที่ชาญฉลาดผ่านความยืดหยุ่นและการปรับแต่งที่การพิมพ์ 3 มิติสร้างขึ้น ด้วยสิ่งนี้ การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วจึงเกิดขึ้นได้ ซึ่งช่วยให้ออกแบบปรับแต่งได้อย่างรวดเร็วโดยอิงจากการทดสอบและการทดลองใช้ นี่เป็นข่าวดีเพราะช่วยในการพัฒนาหุ่นยนต์สำหรับการผลิตอัจฉริยะที่ต้องการความแม่นยำ

ศิลปะ

ศิลปินยังใช้ประโยชน์จากประโยชน์ของการพิมพ์ 3 มิติด้วยการผสมผสานแบบจำลอง 3 มิติเข้ากับงานของพวกเขา เทคโนโลยีนี้ช่วยให้การแกะสลักเป็นเรื่องง่ายโดยใช้ภาพสเก็ตช์หรือภาพถ่ายเพื่อสร้างงานประติมากรรมที่น่าทึ่งจากคอมพิวเตอร์โดยตรง พวกมันถูกใช้เพื่อสร้างงานศิลปะที่เหมือนจริง เช่น อุปกรณ์ประกอบฉาก เครื่องแต่งกาย และการทำซ้ำได้อย่างง่ายดาย

อุตสาหกรรมการผลิต

การพิมพ์ 3 มิติที่สำคัญในการผลิตคือทำให้กระบวนการผลิตทั้งหมดรวดเร็วและคุ้มค่า ผู้ผลิตสามารถสร้างต้นแบบได้รวดเร็วยิ่งขึ้นกว่าเดิม พิมพ์ตามต้องการ ดังนั้นจึงลดการสูญเสียในการผลิตโดยใช้เทคโนโลยีที่เข้าถึงได้ง่าย เนื่องจากการพิมพ์ 3 มิติมีความเร็วและต้นทุนต่ำ วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์จึงลดลงโดยผู้ผลิต เพื่อปรับปรุงและปรับปรุงผลิตภัณฑ์ในระยะเวลาอันสั้น

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

พูดง่ายๆ ว่าการพิมพ์ 3 มิตินั้นรวมถึงกระบวนการเสริมด้วยการสร้างชั้นของวัสดุที่ซ้อนกันเพื่อสร้างวัตถุ 3 มิติ ประเภทของการพิมพ์ 3 มิติอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และวัสดุที่ใช้ แต่กระบวนการพิมพ์ 3 มิติมีขั้นตอนง่าย ๆ เหล่านี้:

1. คุณสามารถใช้พีซีของคุณเพื่อออกแบบดิจิทัล ใช้เครื่องสแกน 3D สแกนเพื่อสแกนวัตถุ 3 มิติ หรือเลือกภาพถ่าย 3 มิติเพื่อพิมพ์
2. คุณจะต้องใช้ Computer-Aided Design (CAD) เพื่อแปลงรูปภาพของคุณเป็นไฟล์ STL เพื่อให้เครื่องพิมพ์ 3D ของคุณพิมพ์วัตถุได้ ซอฟต์แวร์ CAD ยอดนิยม ได้แก่ Morphi, BlocksCAD, TinkerCAD และอื่นๆ
3. คุณจะต้องเลือกวัสดุที่จะใช้ในการพิมพ์วัตถุ 3 มิติของคุณตามความต้องการเฉพาะของคุณ ซึ่งอาจเป็นพลาสติก เซรามิก โลหะ หรือวัสดุอื่นๆ
4. และสุดท้าย คุณกด 'พิมพ์' เพื่อให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณพิมพ์วัตถุของคุณ

ซอฟต์แวร์ 3D ที่ดีที่สุดคืออะไร?

ความนิยมของการพิมพ์ 3 มิติในหลายอุตสาหกรรมในปัจจุบันได้นำไปสู่การสร้างโปรแกรมการออกแบบ 3 มิติจำนวนมาก แต่ละแบบมีการใช้งานสำหรับการออกแบบ 3D และวิธีการพิมพ์ที่แตกต่างกัน นี่คือซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน

Onshape

Onshape มาพร้อมกับ CAD, เวิร์กโฟลว์การพิมพ์ 3 มิติ, การทำงานร่วมกัน, การวิเคราะห์, เครื่องมือสำหรับผู้ดูแลระบบ และ API ที่มีแอปพลิเคชันด้านวิศวกรรมมากกว่า 50 รายการ ช่วยให้ทีมออกแบบทำงานร่วมกันได้เร็วขึ้นและตัดสินใจทางธุรกิจด้วยการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์และการมองเห็นที่ไม่เคยมีมาก่อนในกระบวนการออกแบบและการผลิตของบริษัท ซอฟต์แวร์ CAD นี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองหุ่นยนต์ขั้นสูง อุปกรณ์ชีวการแพทย์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม อุปกรณ์การเกษตร และสินค้าอุปโภคบริโภค มาในราคาสมัครสมาชิก 1,500 ดอลลาร์ต่อผู้ใช้เป็นเวลาหนึ่งปี

แรด

Rhinoceros เป็นซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองที่ทรงพลังและใช้งานได้หลากหลายสำหรับการสร้างการออกแบบ 3 มิติ คุณสามารถสร้าง แก้ไข วิเคราะห์ จัดทำเอกสาร เรนเดอร์ และทำให้โมเดล 3 มิติเคลื่อนไหวได้อย่างง่ายดาย ส่วนใหญ่ใช้โดยนักออกแบบสถาปัตยกรรมและนักออกแบบภายใน ซึ่งช่วยให้พวกเขาเห็นภาพพื้นที่ก่อนการก่อสร้าง คุณสามารถเปลี่ยนภาพสเก็ตช์มือให้เป็นภาพ 3 มิติได้อย่างง่ายดายโดยไม่จำกัดความซับซ้อน องศา หรือขนาดเกินกว่าฮาร์ดแวร์ของคุณเมื่อใช้แรด สามารถใช้ได้ผ่านการให้สิทธิ์ในราคา $915 ต่อใบอนุญาต

Fusion360

Fusion 360 เหมาะสำหรับทุกคนที่ผลิตชิ้นส่วน 3D ขั้นสูง และต้องการซอฟต์แวร์ขั้นสูงที่เท่าเทียมกันเพื่อสร้างแบบจำลอง ได้รับการขนานนามว่าเป็นหนึ่งในชุดซอฟต์แวร์ CAD ที่ดีที่สุด แต่มีความเชื่อมโยงอย่างมากกับการพิมพ์ 3 มิติ Fusion 360 มาพร้อมกับแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ CAD, CAM, CAE และ PCB สำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติบนคลาวด์ สำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์และการผลิต มีแอพพลิเคชั่นให้เลือกมากมายในการออกแบบและออกแบบผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับการออกแบบ วิศวกรรม อิเล็กทรอนิกส์ และการผลิต ผู้ใช้ที่ชาญฉลาดในการชำระเงินสามารถเลือกค่าธรรมเนียมใบอนุญาตมาตรฐาน 60 ดอลลาร์ต่อเดือนโดยไม่มีข้อผูกมัดหรือจ่าย 347 ดอลลาร์ต่อปี

TinkerCAD

TinkerCAD โดย Autodesk เป็นซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลองและเขียนโค้ด 3 มิติออนไลน์ฟรีที่ออกแบบโดยคำนึงถึงผู้เริ่มต้นใช้งาน มีแนวคิดในการสร้างบล็อกที่ใช้งานง่าย ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถพัฒนาโมเดลจากชุดของรูปทรงพื้นฐานได้ TinkerCAD มาพร้อมกับไลบรารีไฟล์นับล้านที่ช่วยให้ผู้ใช้ค้นหาโมเดลที่เหมาะสมกับโปรเจ็กต์ของพวกเขา ซอฟต์แวร์ง่ายๆ นี้โต้ตอบกับบริการการพิมพ์ของบริษัทอื่น และมาพร้อมกับแผนการสอนที่พร้อมใช้งานทางออนไลน์หรือในห้องเรียน สามารถใช้โดยนักออกแบบ นักทำงานอดิเรก ครู หรือเด็กๆ เพื่อสร้างของเล่น ต้นแบบ ของตกแต่งบ้าน โมเดล Minecraft เครื่องประดับ และอื่นๆ

Solidworks

ซอฟต์แวร์ Solidworks CAD มีชุดเครื่องมือแก้ไขสำหรับการผลิต การประกอบ การจำลอง และการพิมพ์ 3 มิติ มันหันไปทางอุตสาหกรรมของการพิมพ์ 3 มิติ การออกแบบพารามิเตอร์ช่วยชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างความตั้งใจในการออกแบบและการตอบสนองต่อการออกแบบ คุณลักษณะสำคัญคืออนุญาตให้แอตทริบิวต์ที่เชื่อมโยงกันและสามารถเปลี่ยนคุณลักษณะได้โดยอัตโนมัติเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแอตทริบิวต์เดียว กระบวนการสร้างแบบจำลองนี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับชิ้นส่วนและชุดประกอบที่มีประสิทธิภาพสูง มักใช้โดยนักออกแบบ 3D มืออาชีพ โดยมาในสามระดับ Standard, Professional และ Premium

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อการออกแบบการพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุด

เมื่อคุณสร้างการออกแบบของคุณแล้ว ก็ถึงเวลาพิมพ์! คุณจะได้พบกับวิธีการผลิต 3 มิติมากมายให้เลือก วิธีที่คุณเลือกจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่คุณต้องการพิมพ์และอุตสาหกรรมที่ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบมา ต่อไปนี้คือตัวอย่างชั้นนำของวิธีการพิมพ์ 3 มิติและการใช้งาน

แบบจำลองการสะสมตัวแบบผสม (FDM)

ถือว่าเป็นหนึ่งในรูปแบบที่รู้จักกันดีที่สุดของการผลิตสารเติมแต่ง ซึ่งทำงานโดยการดันเส้นใยของพลาสติกแข็งหรือวัสดุอื่นๆ เข้าไปในจุดร้อน จากนั้นจะรีดวัสดุหลอมเหลวบางๆ ออกเป็นชั้นๆ เพื่อสร้างชิ้นงาน 3 มิติที่ต้องการ ที่นี่การเคลื่อนไหวของหัวพิมพ์จะถูกควบคุมทีละชั้นเพื่อกำหนดรูปร่างที่พิมพ์ออกมา

กระบวนการนี้ใช้สำหรับการสร้างต้นแบบและการผลิตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การผลิต การแพทย์ และวิชาการบิน ส่วนใหญ่ใช้วัสดุพลาสติกสำหรับการพิมพ์ 3 มิติและโพลีเมอร์ เช่น ABS, PolyCarbonate (PC), Polylactic acid (PLA), Polyethylene terephthalate (PETG) และอื่นๆ

Stereolithography (SLA)

Stereolithography (SLA) หรือการพิมพ์เรซินเป็นรูปแบบการพิมพ์ 3 มิติทีละชั้นโดยใช้เรซินพลาสติกเหลวที่ชุบแข็งโดยใช้แสงเพื่อสร้างปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อให้เกิดเป็นพลาสติกชุบแข็ง สามารถใช้สร้างต้นแบบ แบบจำลอง ส่วนประกอบและฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

กระบวนการนี้ช่วยสร้างคุณสมบัติที่ดีและพื้นผิวเรียบ แอปพลิเคชันนี้รวมถึงการผลิต การพิมพ์เครื่องมือแบบกำหนดเอง แม่พิมพ์ เครื่องประดับ ยา ตลอดจนการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย แม้ว่า stereolithography จะเร็วและสามารถผลิตงานออกแบบได้เกือบทุกแบบ แต่ก็อาจมีราคาสูง

พ่นวัสดุ (Polyjet)

กระบวนการนี้ทำงานในลักษณะเดียวกันกับการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต แต่แทนที่จะวางหมึกลงบนหน้ากระดาษ แต่จะสะสมชั้นของวัสดุที่เป็นของเหลวจากหัวพิมพ์ตั้งแต่หนึ่งหัวขึ้นไป ช่วยสร้างต้นแบบภาพที่มีสีสมบูรณ์และแม่นยำสูง นำไปใช้ในการสอน ยานยนต์ การแพทย์ การทำแม่พิมพ์และรูปแบบการหล่อ

แม้ว่าจะเป็นกระบวนการที่มีความแม่นยำ แต่ก็เป็นวิธีการพิมพ์ 3 มิติที่แพงที่สุดวิธีหนึ่งโดยที่ชิ้นส่วนไม่แข็งแรงและเสื่อมโทรมตามกาลเวลา กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้เช่นกัน

Selective Laser Melting และ Selective Laser Sintering (SLM/SLS)

เทคนิค Selective Laser Melting (SLM) ใช้เลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงในการหลอมและหลอมผงโลหะเข้าด้วยกัน ส่วนใหญ่ใช้โลหะหลายชนิด เช่น ไททาเนียม ทองแดง นิกเกิล อลูมิเนียม และโคบอลต์สำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแพทย์ ยานยนต์ วิชาการบิน และแม้กระทั่งเครื่องประดับ

ในขั้นตอนนี้ คุณสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยม ซึ่งมักจะแข็งแรงกว่าโลหะทั่วไปและผิวสำเร็จที่ดี สิ่งนี้มีประโยชน์ในการสร้างต้นแบบและเครื่องมือเช่นกัน

Binder Jetting

กระบวนการพ่นสารยึดเกาะทำให้เกิดชั้นบางๆ ของวัสดุที่เป็นผง เช่น โลหะ เรซินโพลีเมอร์ หรือเซรามิก ลงบนแท่นสร้าง จากนั้นหยดกาวที่ยึดโดยหัวพิมพ์เพื่อมัดอนุภาคเข้าด้วยกัน Binder Jetting ถูกนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการสร้างต้นแบบสีเต็มรูปแบบ แม่พิมพ์ และชิ้นส่วนโลหะที่พิมพ์ 3 มิติราคาประหยัด

วัสดุทั่วไปที่ใช้ในกระบวนการนี้คือเซรามิกและโลหะ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์ทันตกรรมและการแพทย์ การบินและอวกาศ การหล่อชิ้นส่วน และอื่นๆ

การผลิตเส้นใยผสม (FFF)

การผลิตเส้นใยผสม (FFF) เป็นกระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้เส้นใยต่อเนื่องของวัสดุเทอร์โมพลาสติก ฟิลาเมนต์ถูกป้อนจากสปูลขนาดใหญ่ผ่านหัวเครื่องอัดรีดของเครื่องพิมพ์ที่เคลื่อนที่และให้ความร้อน และสะสมไว้กับงานที่กำลังเติบโต กระบวนการนี้ใช้ในการใช้งานที่รวมถึงการสร้างต้นแบบและการผลิตที่รวดเร็วในอวกาศ ยา การออกแบบเครื่องจักร และแม้แต่อาหาร

กระบวนการนี้ช่วยหลอมรวมวัสดุที่มีให้เลือกมากมาย เช่น เทอร์โมพลาสติก เทอร์โมพลาสติกผสมไม้และโลหะ และแม้แต่อาหาร นี่ถือเป็นเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีราคาถูกที่สุด เนื่องจากใช้วัสดุราคาไม่แพง นอกจากนี้ยังง่ายต่อการสลับวัสดุ และช่วยให้คุณสามารถพิมพ์โดยใช้วัสดุต่างๆ ได้หลากหลายด้วยกระบวนการพิมพ์ที่รวดเร็ว

การหลอมด้วยลำแสงอิเล็กทรอนิกส์ (EBM)

ในการหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) ผงโลหะดิบหรือวัสดุลวดจะถูกวางไว้ภายใต้สุญญากาศและหลอมรวมเข้าด้วยกันจากความร้อนที่เกิดจากลำแสงอิเล็กตรอน กระบวนการร้อนช่วยในการผลิตชิ้นส่วนที่ไม่มีความเค้นตกค้างและสูญญากาศช่วยให้มั่นใจได้ถึงสภาพแวดล้อมที่สะอาดและควบคุมได้

เทคนิคนี้ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นสูงเนื่องจากใช้ผงโลหะทั้งหมด ส่งผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแพทย์ วิชาการบิน และยานยนต์

การประมวลผลแสงดิจิตอล (DLP)

Digital Light Processing (DLP ) คล้ายกับ stereolithography ที่ทำงานร่วมกับ photopolymers ความแตกต่างที่สำคัญคือแหล่งกำเนิดแสง เทคโนโลยี DLP ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบธรรมดา เช่น โคมไฟอาร์คที่มีแผงแสดงผลคริสตัลเหลว จากนั้นนำไปใช้กับพื้นผิวทั้งหมดของถังของ photopolymer resin ในรอบเดียว โดยทั่วไปจะทำให้เร็วกว่า stereolithography เป็นผลให้ผลิตชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติที่มีความแม่นยำสูงพร้อมความละเอียดที่ยอดเยี่ยมซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตต้นแบบ

อนาคตของการพิมพ์ 3 มิติ

การพิมพ์ 3 มิติกำลังเปลี่ยนการผลิตให้ดีขึ้นอย่างแท้จริง นำเสนอโซลูชั่นที่รวดเร็วและราคาไม่แพงสำหรับทั้งการสร้างต้นแบบและการผลิต ทำให้กระบวนการผลิตเป็นประชาธิปไตยซึ่งครั้งหนึ่งความเชี่ยวชาญและเครื่องมือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความสำเร็จในอุตสาหกรรม และการพิมพ์ 3 มิติกำลังปิดช่องว่างอย่างรวดเร็ว การนำแนวคิดทางธุรกิจการพิมพ์ 3 มิติไปประยุกต์ใช้ยังคงขยายผลครอบคลุมอุตสาหกรรมต่างๆ และด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่พัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่าแปลกใจหากในอนาคตอันใกล้นี้ เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะกลายเป็นสินค้าทั่วไปในบ้านและสำนักงานของเรา

การพิมพ์ 3 มิติด้วยคำง่ายๆ คืออะไร?

พูดง่ายๆ คือ การพิมพ์ 3 มิติ คือ วิธีการสร้างวัตถุสามมิติที่เป็นของแข็ง วัตถุ 3 มิติถูกสร้างขึ้นโดยการสร้างทีละชั้นโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ คุณสามารถใช้วัสดุต่างๆ เพื่อพิมพ์วัตถุ 3 มิติ ซึ่งรวมถึงพลาสติก โลหะ เซรามิก และแม้แต่อาหาร

การพิมพ์ 3 มิติและการผลิตแบบดั้งเดิมแตกต่างกันอย่างไร

การผลิตแบบดั้งเดิมต้องใช้แรงงานที่มีทักษะ วัสดุเพิ่มเติม เช่น แม่พิมพ์สำหรับการฉีดขึ้นรูป เครื่องมือ และอื่นๆ เพื่อผลิตวัตถุที่จำกัดและเฉพาะทาง ในทางกลับกัน การพิมพ์ 3 มิติต้องใช้ซอฟต์แวร์ CAD, PC, เครื่องพิมพ์ 3D และวัสดุการพิมพ์เท่านั้นในการผลิตวัตถุ 3D ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในระยะเวลาอันสั้น

การใช้งานหลักของการพิมพ์ 3 มิติคืออะไร?

การพิมพ์ 3 มิติมอบโอกาสมหาศาลให้กับธุรกิจในการสร้างต้นแบบที่ง่ายดาย นอกจากนี้ยังช่วยให้พวกเขาสามารถสร้างการออกแบบที่ยากเกินไปที่จะผลิตด้วยวิธีอื่นรวมทั้งสร้างผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง

ภาพ: Depositphotos