เส้น Plastic ที่ใช้กับ 3D Printer

ทำความรู้จักกับเส้น Plastic ที่ใช้กับ 3D Printer

เส้นพลาสติกที่ใช้กับเครื่องปริ้น 3 มิตินั้น จะเป็นพลาสติก จำพวก Thermal Plastic ที่สามารถเปลี่ยนรูปเป็นของหนืดได้เมื่อได้รับความร้อน และกลับเป็นของแข็งได้เมื่อเย็นตัว ซึ่งคุณสมบัติตรงนี้ ทำให้พลาสติก จำพวกนี้ สามารถนำกลับมาใช้ไม่ได้ สำหรับคนที่ยังไม่รู้ว่า 3D Printer คืออะไร ให้ลองเข้าไปอ่านบทความนี้ก่อน What is 3D Printer

เส้นพลาสติกสำหรับ 3D Printer นั้นที่นิยมใช้ในตอนนี้ได้แก่ ABS และ PLA ซึ่งพลาสติก ซึ่งพลาสติกที่จะนำมาใช้ก็ให้คุณสมบัติที่แตกต่างกันสำหรับงานที่พิมพ์ ซึ่งก่อนที่จะนำเส้นพลาสติกมาใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิตินั้น จำเป็นต้องถูกแปรรูปให้อยู่ในรูปของเส้นพลาสติก ที่เรียกว่า Filament ซึ่งขนาดที่ใช้นั้น ได้ถูกกำหนดขนาดเอาไว้ 2 ขนาด ได้แก่ 2.85 มิลลิเมตรและ 1.75 มิลลิเมตร ซึ่งเส้นขนาด 2.85 มิลลิเมตร นั้นนิยมใช้ในฝั่งยุโรป ส่วนฝั่งเอเชียบ้านเรานั้นนิยมใช้เส้นขนาด 1.75 มิลลิเมตร

คุณสมบัติของเส้น ABS และ PLA

ABS นั้นเป็นพลาสติกที่ได้มาจากน้ำมัน และเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม เพราะเป็นพลาสติกที่มีความแข็งแรงและมีความหยืดหยุ่นปานกลาง เมื่อเทียบกับ PLA ซึ่งพลาสติก ABS นั้นสามารถทนความร้อนได้ดีกว่า PLA เมื่อตากแดด เพราะค่า Glass Transtion ของ ABS นั้นสูงกว่า PLA กล่าวคือ พลาสติก ABS จะไม่เสียรูปเมื่อตากแดดเป็นเวลานาน ซึ่งข้อดีตรงนี้ทำให้พลาสติก ABS สามารถทำเป็นชิ้นส่วนในรถยนต์ ถ้านึกไม่ออกว่าพลาสติก ABS เป็นอย่างไร ก็ให้นึกถึกตัวต่อ LEGO ซึ่งเป็นพลาสติกประเภท ABS พลาสติก ABS นั้นสามารถที่จะขัดแต่ง ได้ง่ายกว่า PLA ข้อดีของ ABS อีกอย่างก็คือ ความหยืดหยุ่น ที่มีมากกว่า PLA ทำให้เหมาะสมกับชิ้นงาน ที่ต้องมีการต่อหรือสวมประกอบเขาหากัน นอกจากนั้น พลาสติก ABS สามารถที่จะละลายใด้ในสารละลาย Acetone (อะซิโตน) ซึ่งสารละลายตัวนี้ก็มีอยู่ในน้ำยาล้างเล็บ ซึ่งผู้ใช้สามารถที่จะใช้อะซิโตนในการเชื่อมหรือต่อ งานที่พิมพ์จาก ABS ได้ เพราะ ABS นั้นสามารถละลายได้ใน Acetone นอกจากนั้น ยังสามารถใช้ อะซิโตนในการเคลือบผิวงานที่พิมพ์จากพลาสติก ABS ทำให้งานที่เคลือบออกมา มีผิวเงาวาว เหมือนกับพลาสติกที่ฉีดออกมาจากเครื่องฉีดพลาสติก แต่ข้อเสียของการเคลือบผิวนั้น จะทำให้งานที่พิมพ์ออกมา ขาดความคมชัด เพราะอะซิโตน จะไปละลายพลาสติก ABS

PLA เป็นพลาสติกที่ได้มาจากพืช ซึ่งถือว่าเป็นพลาสติกที่ไม่เป็นพิษกับสิ่งแวดล้อม เมื่อเทียบกับพลาสติก ABS ซึ่งพลาสติก PLA นั้นเป็นที่นิยมใช้ สำหรับทำบรรจุภํณฑ์อาหาร เช่นถาดใส่อาหาร เส้นพลาสติก PLA นั้นสามารถย่อยสลายได้ แต่ต้องผ่านกระบวนการที่ถูกต้อง ไม่ใช่ว่า วางเอาไว้ในห้อง แล้วจะย่อยสลายพลาสติก PLA นั้นจะมีความแข็งมากกว่าพลาสติก ABS แต่จะขาดความหยืดหยุ่น ซึ่งไม่เหมาะสำหรับงานพิมพ์ ที่ต้องทีการสวมประกอบ เพราะงานที่พิมพ์อาจจะหักได้ ข้อเสียอีกย่างของพลาสติก PLA คือไม่สามรถทนหรือตากแดดได้ เพราะจะเสียรูปง่าย จึงไม่เหมาะกับชิ้นงาน ที่ใช้งานกลางแดด

กลิ่น และควัน

สำหรับพลาสติกที่ใช้กับ 3D Printer นั้น เป็นพลาสติกที่ต้องมีการละลายก่อน ซึ่งเมื่อละลายแล้วก็จะก่อให้เกิดกลิ่นและควันขึ้นมา ซึ่งกลิ่นนั้นก็เป็นตัวแปร อันหนึ่งที่ผู้ใช้ 3D printer นั้นต้องให้ความสำคัญ เพราะกลิ่นนั้นเกิดจากตัวแปรในเรื่องของอุณหภูมิความร้อนที่ใช่ในการละลายพลาสติก ซึ่งกลิ่นนั้น ก็เป็นสาเหตุสำคัญในการตั้งหรือหาที่วางเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

สำหรับพลาสติก ABS นั้น จะให้กลิ่นที่เหม็นและแรง ซึ่งถ้าจำเป็นต้องพิมพ์พลาสติก ABS ก็ควรที่จะวางเครื่องพิมพ์ในห้องที่มีอากาศถ่ายเท เพราะกลิ่นและควันที่มาจากการละลายพลาสติก ABS นั้นสามารถเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ เครื่องปริ้น 3 มิติ ได้ ในส่วนของ PLA นั้น กลิ่นที่ออกมาจะไม่เหม็นหรือรุนแรงเท่า ABS และกลิ่นของพลาสติก PLA นั้นจะคล้ายกับ น้ำตาลไหม้ เพราะว่าพลาสติก PLA นั้นทำมาจากพืชและน้ำตาล

ขนาด และความแม่นยำ

พลาสติกก็เป็นอีกตัวแปรสำหรับ ขนาดและความแม่นยำของชิ้นงานที่พิมพ์ออกมา ซึ่งพลาสติก ABS นั้นจะมีปัญหาในเรื่องของการหดตัว เมื่อเทียบกับพลาสติก PLA ซึ่งพลาสติก ABS นั้นจะมีปัญหาในเรื่องของการยึดติดกับฐานที่พิมพ์ พลาสติก ABS นั้นจะหดตัวได้ง่าย โดยเฉพาะในส่วนของฐานงานที่ติดกับฐานพิมพ์ จะมีการยกตัวหรือหดตัว ทำให้งานไม่ติดกับฐาน เนื่องมาจากพลาสติก ABS นั้นหดตัว เมื่อความร้อนไม่สม่ำเสมอ ทำให้ฐานงานมีการยกตัว ซึ่งการแก้ไขปัญหาก็คือ ให้ใช้ฐานพิมพ์ที่มีฮีทเตอร์ทำความร้อนที่ฐาน เพื่อเวลาพิมพ์พลาสติก ABS แล้ว จะทำให้อุณหภูมิความร้อน ของงานนั้นไม่เสียไป ทำให้งานหดตัวน้อยลง และยังช่วยให้ฐานของชิ้นงานละลายแล้วยึดติดกับฐาน ซึ่งอุณหภูมิของฐานที่ใช้สำหรับพิมพ์ ABS นั้นจะอยู่ประมาณ 100 ? 110 องศา นอกจากจะใช้ความร้อนช่วยแล้ว อาจจะยังต้องใช้กาว ABS ที่สามารถทำเองได้โดยทาไปที่ฐานพิมพ์ ก่อนพิมพ์งาน จะช่วยให้งานยึดติดกับฐานได้ดีขึ้น ซึ่งกาว ABS ทำก็มาจาก เส้นพลาสติก ABS ละลายในอะซิโตน

สำหรับการพิมพ์งานประเภทเฟือง หรืองานมีมีมุมแหลมนั้น พลาสติก ABS นั้นจะทำได้ไม่ค่อยคม หรือมุมอาจจะไม่แหลม ซึ่งสามารถที่จะใช้พัดลมช่วยเป่างานช่วย แต่ถ้าเปิดพัดลมแรงเกิน ก็อาจจะทำให้งานที่พิมพ์ไม่ติดกัน เพราะพลาสติก ABS เย็นเกิน

พลาสติก PLA นั้นจะหดตัวน้อยกว่า พลาสติก ABS ซึ่งเป็นข้อดีของ PLA ทำให้พลาสติก PLA สามารถจะพิมพ์งานบนฐานที่ไม่ต้องใช้ความร้อนก็ได้ ซึ่งพลาสติก PLA นั้นสามารถพิมพ์งานที่มึมุมแหลมได้ดี เพราะตอนที่ PLA ละลายนั้น จะหนืดน้อยกว่า ABS ทำให้มุมที่ได้ นั้นคมกว่า ซึ่งทำให้พลาสติก PLA นั้นเหมาะกับการพิมพ์งานประเภท มุมแหลม เช่น เฟือง เป็นต้น

การเก็บรักษา เส้นพลาสติก

พลาสติกทั้ง PLA และ ABS นั้นจำเป็นต้องเก็บในที่่ไม่มีความชื้น เพราะพลาสติกทั้ง 2 ตัว สามารถดูดความชื้นได้ ทำให้เวลาพิมพ์งาน จะเกิดปัญหาขึ้นมาได้ เช่น งานไม่ตรงขนาด หรือเส้นขาดออกเป็นช่วงๆ นอกจากงานที่จะไม่ได้คุณภาพแล้ว ยังทำให้เกิดอาการหัวตันได้ ซึ่งการสังเกตุอาการว่าเส้นมีความชื้นหรือไม่ ต้องใช้การฟังเข้าช่วย ถ้าเส้นพลาสติกชื้น เวลาพิมพ์งาน ก็จะมีเสียงดังขึ้นมาที่หัวฉีด หรือไม่ก็จะเห็นฟองอากาศออกมาที่หัวพิมพ์ สาเหตุที่เกิดเสียง ก็เพราะว่าน้ำที่อยู่ในเส้นพลาสติก เกิดการเดือด เมื่อผ่านหัวพิมพ์ที่มีความร้อน

ซึ่งการเก็บรักษาเส้นนั้น ควรจะหากล่องเก็บที่สามารถปิดกันอากาศเข้า ถ้าสังเกตูให้ดีเวลาซื้อเส้นพลาสติกมาใช้กับ 3D Printer นั้น ตัวม้วนเส้นพลาสติกจะถูกห่อในถุงสุญญากาศ แล้วยังมี Silica Gel อยู่ในถุงอีกด้วย เพื่อดูดความชื้นและกันอากาศเข้าไป ดังนั้นเมื่อแกะใช้งาน ก็ควรจะเก็บเส้นในที่แห้ง แล้วถ้าให้ดี ก็ควรใส่ Silica Gel หรือตัวดูดความชื้นลงไปในกล่องที่เก็บด้วย

ส่วนเส้นพลาสติกที่ชื้นไปแล้ว ก็ยังมีวิธีดูดความชื้นออกมาจากเส้น โดยไม่จำเป็นต้องทิ้งเส้นพลาสติกไป สำหรับ ABS นั้นให้นำเข้าตู้อบ หรือเตาทำอาหาร แล้วให้เปิดอุณหภูมิประมาณ 90 - 100 องศา แล้วทิ้งเอาไว้ประมาณ 5 - 6 ชั่วโมง ก็จะช่วยให้เส้นพลาสติก ABS คลายความชื้นออกมา สำหรับเส้นพลาสติก PLA ก็อาจจะใช้ ตัวดูดความชื้นเข้าช่วย แล้วทิ้งเอาไว้ข้ามคืน

บทสรุปในการเลือกใช้เส้นพลาสติกสำหรับ 3D Printer

ABS จะให้คุณสมบัติ ที่แข็งแรง หยืดหยุ่น และทนต่ออุณหภูมิที่สูง เหมาะสำหรับงานวิศวกรรม ที่มีการสวมต่อ หรือประกอบเข้าด้วยกัน สามารถขัดแต่งชิ้นงานได้ง่าย แต่ต้องแลกมาด้วยกลิ่นที่รุนแรง และการหดตัวของชิ้นงาน ซึ่งถ้าจะพิมพ์ ABS เครื่องพิมพ์ 3 มิติ จำเป็นต้องมีฐานทำความร้อน และตู้ครอบที่ป้องกันอุณหภูมิภายนอก เพื่อป้องกันชิ้นงานหดตัว

PLA เหมาะสำหรับงานที่ไม่ต้องตากแดด แต่ต้องการความแข็งแรง พิมพ์ง่ายไม่หดตัว และตอนพิมพ์ไม่มีกลิ่น สามารถพิมพ์กับ เครื่องปริ้น 3 มิติ ที่ไม่มีฐานทำความร้อนได้ สามารถพิมพ์งานได้เร็ว พิมพ์รายละเอียดงานได้คม แต่ข้อเสียคือ ขัดแต่งยากกว่า ABS ไม่สามารถทำผิวให้เงาได้เหมือน ABS ชิ้นงานแตกหักง่ายกว่า ABS เพราะขาดความหยืดหยุ่น

ที่มา http://3dprinting.com/