Search
Close this search box.

Review แนววิศวกรรม เส้นพลาสติกสำหรับเครื่อง FDM 3D Printer

3D Printer Filament จะมีสมบัติทางกลของวัสดุเส้นพลาสติกที่สามารถจับต้อง มองเห็น และพิสูจน์ได้ง่าย การทดลองบางอย่างมี Maker หลายๆท่านทำเครื่องวัดขึ้นมาเองได้ไม่ยาก ถึงแม้อาจจะคลาดเคลื่อนจากมาตรฐานไปบ้าง แต่ก็เปรียบเทียบกันภายในได้ดี (in-house method) ในขณะที่มาตรฐานการทดสอบส่วนใหญ่จะมีทั้ง ASTM DIN JIS ต่างๆมากมาย จากระบบ FDM 3D Printer

คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ เช่น ความทนต่อแรงดึง (Tensile Strength) ความแข็งแรงทางแรงกด (Compressive Strength) ฯลฯ เป็นสิ่งที่จะบอกว่าวัสดุนั้นๆ สามารถที่จะรับหรือทนทานแรงหรือพลังงานเชิงกลภายนอกที่มากระทำได้ดีมากน้อยเพียงใด

คุณสมบัติที่หลากหลายสำหรับวัสดุแต่ละชนิด เพื่อใช้เปรียบเทียบในการเลือกวัสดุกับอีกวัสดุหนึ่งได้อย่างง่ายดาย การเลือกวัสดุให้เหมาะสมกับผลิตภัณฑ์นั้นมีความสำคัญมาก จะต้องเลือกใช้วัสดุแบบใดให้ตรงกับลักษณะการใช้งานนั้นขึ้นอยู่กับว่าเราจะนำไปใช้งานด้านใด หรือมีจุดมุ่งหมายอย่างไรมากกว่านั่นเอง

1. ความทนทานต่อแรงดึง

สิ่งที่สำคัญของการทดสอบสมบัติด้านแรงดึงของเส้นพลาสติก มักทดสอบจากการใช้เครื่อง Universal testing machine ให้แรงดึงกับชิ้นงานทดสอบด้วยอัตราเร็วในการดึงคงที่ และบันทึกค่าค่าแรงดึง (Tension force) ที่เปลี่ยนไปตามระยะการยืดตัว (Deformation) ของวัสดุ โดยขณะชิ้นทดสอบยืดออกจะมีแรงต้าน ซึ่งแรงต้านของชิ้นงานทดสอบนี้ มีผลทำให้ตัววัดแรงสามารถวัดแรงออกมาได้ แรงที่วัดออกมา มีหน่วยเป็นกิโลกรัม (kg) หรือนิวตัน (N) การทดสอบจะต้องดึงชิ้นทดสอบจนกระทั่งชิ้นทดสอบขาดออกจากกัน ซึ่งแรงต้านสูงสุดของชิ้นทดสอบเป็นผลที่ได้จากการวัดแรง ดังนั้นชิ้นงานทดสอบสามารถทนแรงดึงสูงสุดเท่ากับแรงต้านของชิ้นงานที่ทนได้ก่อนขาดจากกัน

2. ความทนทานต่อแรงอัด

ความสามารถในการทนต่อแรงกดหรือแรงอัด (Compressive Stress) เป็นแรงอัดในลักษณะของแรงต้านที่อยู่ภายในของวัสดุเส้นพลาสติก ที่มีความพยายามในการต้านทานต่อแรงภายนอก ที่มากระทำต่อวัสดุนั้นๆ นั่นเอง

3. ความสามารถทนต่อแรงกระแทก

ความสำคัญของการทดสอบแรงกระแทก เพื่อเลือกใช้วัสดุสำหรับงานบางประเภทได้อย่างถูกต้องและเหมาะสม วิศวกรจำเป็นต้องทราบถึงคุณสมบัติความสามารถในการทนต่อแรงกระแทรกของวัสดุ เพื่อประเมินโอกาสการแตกหักเสียหาย และความปลอดภัยในขณะใช้งานในสภาวะต่างๆการทดสอบแรงกระแทก (Impact Test) ซึ่งเป็นการทดสอบ เพื่อหาการวัดค่า Impact Energy, Impact Transition Temperature (ITT) และศึกษาผิวรอยแตก (Fracture Surface) ของวัสดุ โดยการตีชิ้นทดสอบขนาดมาตรฐานจนเกิดการแตกหัก จุดประสงค์ในการทำการทดสอบ เพื่อศึกษาเกี่ยวกับความสามารถในการรับแรงกระแทก (Dynamic Load) ของวัสดุสำหรับค่าที่นิยมวัดมากที่สุดในการทดสอบแรงกระแทก คือ ค่า Impact Energy ซึ่งหมายถึงพลังงานที่วัสดุดูดซับไว้ได้เมื่อได้รับแรงกระแทก (Dynamic Impact Force) จนเกิดการแตกหัก

4. การทนต่ออุณหภูมิ

การทดสอบอุณหภูมิในการอ่อนตัวของพลาสติก คือ heat distortion (deflection)
temperature (HDT) และ Vicat softening point (VICAT) ซึ่งเป็นการทดสอบผลกระทบของอุณหภูมิต่อสมบัติของพลาสติกในระยะสั้นๆ (short tem effects) และอาจจะใช้ในการบ่งบอกถึงลักษณะเฉพาะของวัสดุ อย่างเช่น

PETG (Polyethylene terephthalate Glycol) เหนียวมาก โปร่งใส ราคาแพง ใช้ทำแผ่นฟิล์มบาง ๆ บรรจุอาหาร

ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) มีสมบัติทนต่อกรดและด่าง ไอน้ำและอากาศซึมผ่านได้พอควร ทนสารเคมีได้ดี มีความเหนียว โปร่งแสง ใช้ผลิตถ้วย ถาด เป็นต้น

Nylon เป็นพลาสติกที่มีความเหนียวมาก คงทนต่อการเพิ่มอุณหภูมิ ทำแผ่นแลมิเนตสำหรับทำถุงพลาสติกบรรจุอาหารแบบสุญญากาศ

5. การทนต่อสภาพอากาศ

วัสดุที่เป็นพลาสติกที่ทนต่อสภาวะแวดล้อม สามารถทนต่อสภาวะบรรยากาศได้ดี นั้นต้องอาศัยปัจจัยอื่นร่วมด้วย อย่างเช่น ทนสารเคมี ทนความร้อน แข็งแกร่ง รวมทั้งสารเคมีดี มีความเหนียว เป็นต้น เนื่องจากเมื่อเวลาผ่านไปสมบัติด้านอื่นๆ ของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาและอุณหภูมิด้วยเช่นกัน

ดังนั้น FDM 3D Printer ใช้พลาสติกแต่ละชนิดประเภท มีหลากหลายของคุณสมบัติ และแตกต่างกัน สามารถนำไปใช้งานตามวัตถุประสงค์และความเหมาะสม การพิจารณาเลือกใช้พลาสติกเป็นสิ่งที่สำคัญ ทั้งนี้ควรเลือกพิจารณาจากคุณสมบัติของพลาสติกแต่ละประเภทให้ตรงกับผลิตภัณฑ์

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

ติดตามข่าวสารและบทความ

บทความน่าสนใจอื่นๆ

3D Printing Technology

รีวิวฟีเจอร์ Chitubox 2.0 กับฟีเจอร์ใหม่ที่ต้องรู้

Chitubox 2.0 กับคู่แข่งมากขึ้น นอกจากการแข่งขันด้านการพัฒนาเครื่องรุ่นใหม่ๆ แล้ว ด้านโปรแกรมกลุ่ม Slicer ก็มีผู้เล่นหน้าเก่า

อ่านต่อ

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

อนุญาตทั้งหมด
Manage Consent Preferences
  • คุกกี้ที่จำเป็น
    Always Active

    ประเภทของคุกกี้มีความจำเป็นสำหรับการทำงานของเว็บไซต์ เพื่อให้คุณสามารถใช้ได้อย่างเป็นปกติ และเข้าชมเว็บไซต์ คุณไม่สามารถปิดการทำงานของคุกกี้นี้ในระบบเว็บไซต์ของเราได้

  • คุกกี้เพื่อการวิเคราะห์

    คุกกี้ประเภทนี้จะเก็บการใช้งานของคุณบนเวบไซต์ของเรา เพื่อประโยชน์ในการวัดผล ปรับปรุง และพัฒนาระบบที่ดีในการใช้งานเวบไซต์ หากท่านไม่ยินยอมเราจะไม่สามารถปรับปรุงและพัฒนาเวบไซต์เพื่อตอบสนองความต้องการได้
    Cookies Details

บันทึก