เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติประเภทหลักคืออะไร?
เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อมีหลายประเภท การผลิตที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ FDM, SLA, DLP, SLS และการผลิตสารเติมแต่งโลหะ
1. FDM: การสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม
เครื่องพิมพ์จะทำความร้อนเส้นใยพลาสติกจนหลอมเหลว จากนั้นจึงพ่นผ่านหัวฉีด วัสดุจะถูกสะสมตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อสร้างออบเจ็กต์ทีละชั้น
วัสดุ FDM ทั่วไปประกอบด้วย:
- ปลา
- เอบีเอส
- PETG
- ทีพียู
- ไนลอน
- พีซี

ข้อดีของ FDM
- ต้นทุนอุปกรณ์ค่อนข้างต่ำ
- วัสดุที่หลากหลาย
- ใช้งานง่าย
- เหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
- เหมาะสำหรับการศึกษาและการใช้งานส่วนตัว
- สมรรถนะทางกลที่ดีกับวัสดุทางวิศวกรรมบางชนิด
ข้อจำกัดของ FDM
- เส้นชั้นที่มองเห็นได้
- ประสิทธิภาพรายละเอียดที่จำกัด-เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีเรซินบางชนิด
- วัสดุบางชนิดมีแนวโน้มที่จะบิดงอได้ง่าย
- ความเร็วในการพิมพ์สามารถจำกัดได้สำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน
FDM ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับต้นแบบการทำงาน ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล อุปกรณ์ติดตั้ง แบบจำลอง และโครงการด้านการศึกษา
2. SLA: การพิมพ์หินสามมิติ
SLA ใช้เรซินไวแสงของเหลวเป็นวัสดุการพิมพ์
เลเซอร์จะเปิดเผยเรซินอย่างเฉพาะเจาะจง ทำให้เรซินเกิดปฏิกิริยาโฟโตพอลิเมอไรเซชันและแข็งตัว
หลังจากที่เลเยอร์หนึ่งหายดีแล้ว แท่นสร้างจะเคลื่อนที่และสร้างเลเยอร์ถัดไป

ข้อดีของ SLA
- ความแม่นยำในการพิมพ์สูง
- พื้นผิวเรียบ
- การสร้างรายละเอียดที่ยอดเยี่ยม
- เหมาะสำหรับส่วนประกอบขนาดเล็กและซับซ้อน
ข้อจำกัดของ SLA
- เรซินอาจมีราคาแพงกว่าเส้นใย FDM ทั่วไป
- ชิ้นส่วนมักจะต้องล้างและ-บ่มหลัง
- เรซินบางชนิดมีความทนทานต่อกลไกหรือสิ่งแวดล้อมจำกัด
- เรซินเหลวต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวัง
SLA ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครื่องประดับ การใช้งานทางทันตกรรม ต้นแบบทางอุตสาหกรรม และแบบจำลองที่มีความแม่นยำ
3. DLP: การประมวลผลแสงดิจิทัล
DLP คือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้เรซิน-อีกประเภทหนึ่ง
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง SLA และ DLP คือวิธีการเปิดเผย
โดยทั่วไป SLA จะใช้เลเซอร์ในการสแกนพื้นที่ที่ต้องการ ในขณะที่ DLP จะใช้โปรเจ็กเตอร์ดิจิทัลเพื่อแสดงทั้งเลเยอร์ในคราวเดียว
ซึ่งสามารถให้ประสิทธิภาพการพิมพ์สูงภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
แอปพลิเคชัน DLP ทั่วไปประกอบด้วย:
- โมเดลทันตกรรม
- เครื่องประดับ
- ส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ
- ต้นแบบอุตสาหกรรม
DLP มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องการการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรายละเอียดสูงและมีประสิทธิภาพสูง

4. SLS: การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร

SLS ใช้วัสดุชนิดผงเป็นสื่อในการพิมพ์
เลเซอร์จะเลือกให้ความร้อนและเผาบริเวณเฉพาะของผงตามแบบจำลองดิจิทัล หลังจากเสร็จสิ้นชั้นหนึ่งแล้ว ก็จะมีการลงแป้งอีกชั้นหนึ่ง
ข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งของ SLS ก็คือ ผงที่ไม่มีการเผาที่อยู่รอบๆ สามารถรองรับวัตถุที่พิมพ์ได้ ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้โครงสร้างรองรับแบบดั้งเดิมได้อย่างมาก
วัสดุทั่วไป ได้แก่ :
- PA12
- PA11
- ทีพียู
- ผงเกรดวิศวกรรมอื่นๆ-
ข้อดีของ SLS
- เหมาะสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน
- โครงสร้างการสนับสนุนแบบดั้งเดิมที่น้อยที่สุด
- คุณสมบัติทางกลที่ดี
- เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ใช้งานได้จริง
- เหมาะสำหรับการผลิตปริมาณน้อย-
SLS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยานยนต์ การบินและอวกาศ หุ่นยนต์ อุปกรณ์อุตสาหกรรม และการสร้างต้นแบบเชิงฟังก์ชัน
5. การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะ
การผลิตสารเติมแต่งโลหะประกอบด้วยเทคโนโลยีต่างๆ เช่น SLM, DMLS และ EBM
ตัวอย่างเช่น ในการหลอมผงโลหะด้วยเลเซอร์ ชั้นบาง ๆ ของผงโลหะจะสะสมอยู่บนแท่นสร้าง เลเซอร์พลังงานสูง-จะเลือกละลายบริเวณที่ต้องการ
หลังจากเสร็จสิ้นชั้นหนึ่งแล้ว ก็จะมีการสะสมผงอีกชั้นหนึ่งและทำซ้ำขั้นตอนนี้
วัสดุโลหะทั่วไป ได้แก่ :
- สแตนเลส
- อลูมิเนียมอัลลอยด์
- โลหะผสมไทเทเนียม
- โลหะผสมที่มีนิกเกิล-
- โคบอลต์-โครเมียมอัลลอยด์
การพิมพ์โลหะ 3 มิติสามารถสร้างโครงสร้างภายในที่ซับซ้อนสูงซึ่งอาจเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้ในการผลิตโดยใช้เครื่องจักรแบบเดิม
ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ การแพทย์ ยานยนต์ เครื่องมือ และการผลิตทางอุตสาหกรรมขั้นสูง

การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ
| เทคโนโลยี | วัสดุ | วิธีการขึ้นรูป | ความแม่นยำ | พื้นผิวเสร็จสิ้น | การใช้งานทั่วไป |
| เอฟดีเอ็ม | เส้นใยพลาสติก | หลอมละลาย | ปานกลาง | ปานกลาง | ต้นแบบ แบบจำลอง ชิ้นส่วนการทำงาน |
| SLA | โฟโตโพลีเมอร์เรซิน | การบ่มด้วยเลเซอร์ | สูง | สูง | เครื่องประดับ ทันตกรรม แบบจำลองที่แม่นยำ |
| ดีแอลพี | โฟโตโพลีเมอร์เรซิน | ฉายแสงบ่ม | สูง | สูง | ทันตกรรม เครื่องประดับ ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ |
| เอสแอลเอส | ผง | การเผาผนึกด้วยเลเซอร์ | สูง | ปานกลาง | ชิ้นส่วนอุตสาหกรรม การผลิตปริมาณน้อย- |
| SLM/DMLS | ผงโลหะ | การหลอมด้วยเลเซอร์/การเผาผนึก | สูง | ปานกลาง-สูง | การบินและอวกาศ การแพทย์ ยานยนต์ |
ไม่มี "เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุด" เพียงอย่างเดียว
คำถามที่ดีกว่าคือ:
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติใดที่เหมาะสมที่สุดกับวัสดุที่ต้องการ ความแม่นยำ ปริมาณการผลิต รูปทรง และต้นทุน





