ทำไม MSLA 3D Printer ถึงน่าใช้งาน ?
MSLA 3D Printer (masking sla) เป็นคำศัพท์ใหม่ที่หลายบริษัทใช้แทนคำว่า LED หรือ LCD 3D Printer โดยหลักการทำงานเหมือนกันหมด คือใช้จอแสดงผลเป็นตัวฉายภาพ (masking) โดยมีแหล่งกำเนิดแสง UV อีกส่วนหนึ่ง เพื่อให้เรซิ่นแข็งตัว มีข้อดี และข้อน่าสนใจคือ
- ราคาถูกลงมากในปัจจุบัน จากเมื่อ 3-4 ปี ก่อนอยู่ในระดับหลักแสนบาท ปัจจุบันเริ่มต้นหลักหมื่นต้นๆเท่านั้น
- MSLA 3D Printer เป็นเทคโนโลยีที่ให้คุณภาพผิวสูงมาก เมื่อเรียบเทียบกับเทคโนโลยีทั้งหมด
- พิมพ์ได้เร็วกว่า FDM 3D Printer หลายเท่า ยิ่งจำนวนชิ้นงานเยอะ ยิ่งเห็นความต่าง
- วัสดุเรซิ่นราคาถูกลง หลากหลายมากยิ่งขึ้น
- ความละเอียดเพิ่มขึ้นตามเทคโนโลยีจอ LCD วันนี้มาตรฐาน 2K แต่ในอนาคตอีก 3-4 ปี อาจจะกลายเป็น 8K ในราคาเท่าเดิม
เครื่องปัจจุบันที่ใช้คำว่า MSLA 3D Printer ในการขายคือ Prusa SL1 และ Peopoly Phenom ในขณะที่ผู้ผลิตรายอื่นก็ใช้คำที่แตกต่างกันออกไป
10 ปัญหาและข้อระวังเมื่อเปลี่ยนเป็น MSLA 3D Printer
1. มีขั้นตอนการทำงานมากขึ้น
- ปกติแล้วเครื่อง FDM ทั่วไปหลังปริ้นงานเสร็จ ตัด Support ทิ้งก็พร้อมใช้งานเลย
- งานแบบเรซิน หลังพิมพ์เสร็จก็ต้องล้างด้วย IPA เป่าให้แห้ง แล้วเข้าตู้อบ UV อีกที ซึ่งเรซินบางชนิดอาจต้องอบเป็นเวลานานถึง 30 นาที
- Support ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ในการปริ้นงานแแบบเรซิน ดังนั้นต้องเสียเวลาตัดทิ้ง แถมการสร้าง Support ก็ต้องใช้ประสบการณ์ระดับหนึ่ง
- เครื่องไม้ เครื่องมือต้องมีมากขึ้น จากปกติแค่เกรียงกับคีมตัดก็พอ แต่งานเรซิน ต้องมีบ่อล้าง Ultrasonic ตู้อบ คีมตัดคมๆ รวมไปถึงอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัย (บทความ”อุปกรณ์ที่ควรมีสำหรับงานเรซิน“)
2. พิมพ์งานหนาหรือใหญ่ได้ยากกว่า FDM
- เครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบเรซินส่วนใหญ่ในระดับ Desktop มักจะเป็นระบบ Top-Down (ถาดพิมพ์ชิ้นงานเคลื่อนลง) ดังนั้นมักเกิดปัญหาดึงชิ้นงานไม่ขึ้นจาก Resin tank เกิดเป็นสุญญากาศหรือแวคคัมขึ้น ดังนั้จึงมีการเอียงชิ้นงาน 45 องศา เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว ไม่เหมือนเครื่อง FDM ที่มักวางให้ฐานใหญ่ ใช้ Support น้อยที่สุด
- อีกวิธีการการทำให้ชิ้นงานกลวง (Hollow) เพื่อลดพื้นที่สัมผัสระหว่างเรซินที่แข็งตัวกับตัว fep film (เป็นสิ่งที่ต้องทำ) ซึ่งถ้าเครื่องเล็กๆความหนาไม่ควรเกิน 3-5 มิลลิเมตร เพื่อเพิ่มอัตราความสำเร็จ หากเป็นงานโมเดลหนา 1mm ก็เพียงพอแล้ว
- ในกรณีที่งานขนาดใหญ่เกิน 15×15 cm ต้องไปลดเวลาในการยกขึ้นในการพิมพ์แต่ละชั้น เพื่อป้องกันงานหลุด หรือ Support ขาด ทำให้เวลาในการพิมพ์นานขึ้นไปอีก
- ต้องการใช้ประสบการณ์ระดับสูงในการพิมพ์ชิ้นงานที่ใหญ่และหนาให้สำเร็จไม่บิดเบี้ยว หรือพิมพ์เสีย
3. เชื่อการสร้าง Support แบบ Auto ไม่ได้ !
จากที่ผู้เขียนทดลองใช้โปรแกรมฟรีจนถึงเสียเงินมาเกือบ 10 โปรแกรม ปัญหาที่พบคือการสร้าง Support แบบอัตโนมัติ โดยไม่ตรวจสอบมีโอกาสที่งานจะเสียสูงมาก ที่ใช้ได้คือ Preform ของ Formlabs ที่ฉลาดแต่อย่างไรก็ตาม คนทั่วไปไม่สามารถเอามาใช้ได้
ดังนั้นจุดนี้ต้องอาศัยการเรียนรู้พอสมควร
- ไม่มี Support ในจุดที่จำเป็นต้องมี
- งานทรงเรขาคณิตที่มีมุมฉาก ผิวเรียบ หากทำ Support ไม่เหมาะสม จะเจอปัญหางานเบี้ยวงอ
- Support บางจุดเล็กเกินไป ไม่เหมาะสมกับขนาดของงาน
- บางโปรแกรมสร้าง Support ทะลุ หรือกินเนื้อชิ้นงาน ต้องเสียเวลาตกแต่งอีกมาก
- งานระดับจิวเวรี หรือโมเดลยาก ต้องไปสร้างในโปรแกรมเขียน CAD 3D แทน
ในขณะที่เครื่องแบบ FDM ต่อให้สร้าง Auto Support ไม่ดี มีล้มบ้าง แต่โอกาสเสียก็ยังน้อยกว่า มีผลกระทบน้อยกว่ามาก
4. ปัญหาการหดตัว และขนาด
- กลไกการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็ง ซับซ้อนกว่าพลาสติกหลอมเหลวแล้วเย็นตัว ดังนั้นเรซินปกติมักมีค่าการหดตัว 1-2% จึงต้องเผื่อขนาดตรงจุดนี้
- ทั้งนี้พฤติกรรมการหดตัว มักเกิดขึ้นที่ปลายของชิ้นงาน ยิ่งงานทรงเรขาคณิตสี่เหลี่ยม มักเห็นชิ้นงานงอขึ้นที่ปลาย
- งานสวมประกอบต้อง Calibrate ทุกครั้งที่เปลี่ยนชนิดเรซิน
- ในกรณีของ FDM จะควบคุมเรื่องขนาดได้ง่ายกว่า
5. มีขั้นตอน Post Processing หลังพิมพ์เสร็จ
- เพิ่มเติมจากข้อแรกคือ เรซินแต่ละยี่ห้อ แต่ละชนิดมีวิธีการ Post Processing ที่ไม่เหมือนกัน เช่น ชนิดนี้ล้าง IPA 3 นาที ชนิดนี้แค่ใช้ IPA สเปรย์ไป แล้วใช้ Blower เป่าแห้ง หรือตัวอย่างเรซินของ Photocentric ประเทศอังกฤษก็มีขั้นตอนเฉพาะตัว
- หรือขั้นตอนการอบด้วย UV บางชนิดก็ต้องใช้ตัวอบเฉพาะ เช่น Bluecast cr3a จะมี Curing Liquid โดยเฉพาะ
- งานบางชนิดการตัด Support ก่อน-หลัง การอบ มีผลต่อรูปร่างของชิ้นงานที่อาจจะเบี้ยวหลังการอบได้
6. การเสื่อมสภาพของอะไหล่
- LCD Panel มีอายุการใช้งาน 500-2000 ชั่วโมง โดยเฉลี่ย (Phrozen Sonic ที่ใช้จอ Monochrome อายุจอตามผู้ผลิตแจ้งคือ 2000 ชั่วโมง) แต่หากใช้งานไม่ระมัดระวัง มีอะไรไปกดจอ หรือทำงานในที่อุณหภูมิสูง ก็จะเสื่อมสภาพไวขึ้น
- FEP Film หรือ PDMS มีอายุการใช้งาน ที่ต้องเปลี่ยนตามรอบ ปกติ FEP 4-5 ลิตร ขึ้นกับชนิดเรซิน ในขณะที่ PDMS 2-3 ลิตรก็เริ่มมีฝ้าขึ้นแล้ว ซึ่งบางครั้งฟิล์มที่ว่านี้ก็เป็นรอยรั่วซึม จากการใช้งาน ต้องเปลี่ยนก่อนกำหนด
- ในขณะที่เครื่อง FDM ของผู้เขียน ใช้งานเส้นมา 20 กิโลกรัม ยังไม่ต้องเปลี่ยนหัวฉีด หรือมอเตอร์อะไรเลย (ปริ้นแต่ PLA Filament) สะดวกกว่ากันในด้านซ่อมบำรุงมาก
7. ต้องหมั่น calibrate อยู่เสมอ
- ถึงแม้ว่าจอ LCD จะทำงานปกติ ไม่มี Dead Pixel แต่ตัวฉายแสงก็มีอายุการใช้งาน เช่นเดียวกัน ซึ่งตรวจสอบได้ยากกว่าด้วย เนื่องจากความเข้มจะลดลงเรื่อย ตามอายุการใช้งาน หากผ่านการใช้งานไป 400-500 ชั่วโมงแล้ว รู้สึกว่าปริ้นงานไม่ติด รายละเอียดขาดหาย อาจจะต้องตั้งเวลาฉายแสงใหม่ เพราะเริ่มเสื่อมสภาพ
- เช่นเดียวกับ FEP Film ที่ใช้ไปความใสจะลดลง ทำให้การส่องผ่านของแสงลดลง หากไม่เปลี่ยนก็ต้องนั่งตั้งค่าใหม่ (อันนี้แนะนำให้เปลี่ยนดีกว่า เพราะไม่แพง)
- เรซินแต่ละลอต ถึงแม้จะมาจากโรงงานเดียวกัน สีเดิม แต่ก็ควรเสียเวลา Calibrate ค่าซํก 20-30 นาที ให้มั่นใจว่าสามารถใช้ค่าเดิมได้ หรือจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ (ตัวอย่างการ Calibrate ใน Sync DLP 180)
8. อันตรายที่เพิ่มมากขึ้น
- ปกติการใช้งานเครื่อง FDM 3D Printer ถึงแม้จะมีกลิ่น หรือฝุ่นบ้าง แต่ก็หาทางป้องกันได้ไม่ยาก โดยเฉพาะเครื่องรุ่นใหม่ๆ มีทั้งตู้ปิด ที่กรองฝุ่น ก็ช่วยลดอันตรายต่อผู้ใช้ไปได้บ้าง
- ในขณะที่เครื่องพิมพ์แบบเรซิน มีวัสดุที่มีสารระเหยจำนวนมาก ทั้งตัวเรซินเอง IPA แสง UV ซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ทั้งนั้น ไม่ว่าจะเป็นการสูดดม หรืออันตรายทางผิวหนัง ดังนั้นควรหาอุปกรณ์ป้องกันให้มากขึ้น
- มีรายงานผู้ใช้ที่แพ้ทั้งตัวเรซิน และตัว IPA เกิดเป็นผื่นแดง ดังนั้นคนที่อยู่ในกลุ่มเสียง ผิวหนังแพ้ง่ายยิ่งต้องใช้ความระมัดระวัง
9. ยิ่งใหญ่ ความละเอียดยิ่งลด !
- ปัจจุบันจอ 2K กลายเป็นมาตรฐานของเครื่องในกลุ่มนี้ แต่หากเอาจอมาขยายใหญ่ขึ้น เพื่อเพิ่มพื้นที่ฉายแสง ความละเอียดจะลดลงเป็นเท่าตัว สำหรับคนที่ซีเรียสเรื่องพื้นผิวอาจจะต้องพิจารณา
- ยกตัวอย่าง เช่น Phrozen Shuffle และ Phrozen Shuffle XL ที่มีขนาดจอ 5.5 และ 8.9 นิ้วตามลำดับ มีความละะอียดที่ 47 ไมครอน และ 75 ไมครอน จากจอ LCD 2K ในขณะที่ Transform ใช้จอ 13.3 นิ้ว 4K จะมีความละเอียด 76 ไมครอน
- เครื่องใหญ่ๆขนาดปริ้นเรซินได้ 50 cm ความละเอียด XY อยู่ที่ 137-150 ไมครอน ยังถือว่าดีกว่าเครื่อง FDM ระดับหนึ่ง
10. ศึกษา หาข้อมูล จากคนขายและกลุ่มผู้ใช้ให้ดี
- สำหรับผู้ขาย การใช้งานเครื่องเป็นเรื่องง่ายอยู่แล้ว เพราะมีประสบการณ์ และเวลาอยู่กับเครื่องมากกว่าผู้ซื้อ ดังนั้นคนที่กำลังสนใจจะซื้อเครื่อง ลองย้อนกลับไปอ่านข้อ 1-9 แล้วพิจารณาถึงความเสี่ยง และปัญหาที่จะเกิดขึ้น ก่อนตัดสินใจซื้อ
- หากเข้าไปที่กลุ่มผู้ใช้นั้นๆ แล้วเจอแต่คนโพสปัญหา เป็นเรื่องปกติ เพราะหากไม่มีปัญหา ส่วนใหญ่จะไม่มาโพสแชร์ขอมูลกัน
- เวบไซต์และ Youtube หลายแห่งได้รับเงินค่ารีวิว หรือได้เครื่องมาใช้ฟรี ดังนั้นข้อมูลที่ได้อาจจะไม่ครอบคลุมถึงปัญหาที่เจอจริงๆ
- ปัจจุบัน FDM ตอบโจทย์การทำงานต้นแบบได้ดีในระดับหนึ่ง ทั้งด้านการใช้งานง่าย ต้นทุนต่ำ เสถียรภาพสูง แถมพิมพ์ได้ขนาดใหญ่ หากเรื่องคุณภาพผิวไม่จำเป็น ผู้เขียนแนะนำว่าไปลงทุนกับเครื่องแบบ FDM มากกว่า!
