เทคโนโลยี Stereolithography หรือ SLA 3D Printer คือการขึ้นรูปชิ้นงาน 3 มิติ โดยใช้ “เรซิน” เป็นวัสดุ ซึ่งเมื่อได้รับแสง UV เรซินจะเปลี่ยนจากของเหลว (liquid) เป็นของแข็ง (solid) ดังนั้นเมื่อปริ้นเสร็จจะมีส่วนที่น้ำเรซินติดอยู่กับชิ้นงาน ซึ่งต้องล้างออก ดังภาพด้านล่าง ส่วนใครจะอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมไปได้ตามลิ้งนี้ได้เลย (คลิ๊ก)
ในกรณีที่ไม่ล้าง หรือล้างไม่สะอาด ก็จะมีเรซินส่วนที่ไม่ใต้องการติดอยู่ ซึ่งเมื่อนำไปอบต่อด้วยเครื่อง UV (post curing) จะทำให้รายละเอียดบางส่วนหายไป ไม่คมชัด ขนาดเพี้ยนไปเล็กน้อย รวมถึงมีผิวที่เหมือนเคลือบเงามา ล้วนแต่เป็นสิ่งที่ผู้ใช้ไม่ต้องการ
จากข้อมูลข้างต้น การทำความสะอาดจึงเป็นอีกขั้นตอนสำคัญของใช้เครื่องพิมพ์เรซิน ซึ่งปัจจุบันมีทั้งเครื่องที่ทำงานอัตโนมัติ กึ่งอัตโนมัติ รวมถึงแบบ Manual ซึ่งผู้เขียนใช้อยู่
ล้างแบบ กึ่ง Auto
โดยแบบอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติ ส่วนใหญ่จะนำถาดพิมพ์ชิ้นงาน ไปติดตั้งกับเครื่องล้าง แล้วกดปุ่มทำงานได้เลย เช่น Formwash หรือ Anycubic Wash curing machine ซึ่งจะใช้หลักการ Magnatic stir กวนสารทำละลาย หรือ IPA ให้หมุนวนไปเรื่อยๆ grnjvล้างสิ่งที่ไม่ต้องการออก ใครจะทำเองโดยลงทุนไม่กี่บาทก็ดูตามคลิบด้านล่างได้เลย ส่วนใครที่อยากจะใช้เครื่องสำเร็จรูปก็ต้องจ่ายแพงขึ้นหน่อย ซื้อเครื่อง stir มาใช้เอง (เริ่มต้นราคา 1-2 พันบาท) แต่ก็ยังถูกกว่าเครื่องจากกลุ่มของผู้ผลิตเครื่อง 3D Printer ครับ ข้อเสียคงเป็นเรื่องความสวยงาม การติดตั้ง การป้องกันฝุ่นหรือกลิ่นที่ผู้ใช้ต้องหาทางจัดการเอาเอง
ล้างแบบ Manual
แบบ Manual ที่ใช้ตั้งแต่อดีตจนถุงปัจจุบันคือการไปจุ่มใน IPA หรือตัวทำละลายโดยตรง มีทั้งแบบแกะชิ้นงานจากถาดพิมพ์แล้ว หรือจุ่มไปโดยไม่แกะ อันนี้ก็แล้วแต่ความถนัดหรือคำแนะนำจากผู้ผลิตเครื่อง หรือเรซิน ส่วนใหญ่ผู้เขียนจะแยกเป็น 2 บ่อ คือ บ่อที่ 1 สำหรับงานที่พึ่งปริ้นเสร็จจะมีคราบเรซินติดอยู่เยอะ ดังนั้นบ่อนี้จะสปกปรกมาก ใช้งานได้สักพักก็จะไม่สะอาดแล้ว ส่วนบ่อที่ 2 ไว้ล้างงานจริงๆ เพื่อทำความสะอาดเรซินที่ติดอยู่ในซอกเล็กๆ โดยทิ้งไว้ 2-3 นาที แล้วใช้การเขย่าด้วยมือช่วยให้เรซินหลุดออกมา โดยพอใช้ล้างไปสัก 15-20 การพิมพ์ IPA ก็จะเริ่มสกปรกล้างเรซินได้ยากขึ้นก็ต้องเปลี่ยนใหม่ หรือใครที่ทิ้งไว้ลืมปิดฝา ตัว IPA จะระเหย+ดูดความชื้นในอากาศ ทำให้เหนียวๆ ล้างงานไม่ค่อยออกไปอีก
มาปัจจุบันเครื่อง Ultrasonic ที่ปกติอยู่ในแต่ห้อง lab วิจัย หาซื้อได้ง่ายขึ้น และราคาไม่แพงขนาด 3 ลิตร มาตรฐานสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติไซส์เล็กราคา 3-4 พันบาท หรือใครปริ้นพวกฟิกเกอร์เล็กๆ ก็ใช้เครื่องเล็กลง ประหยัดงบได้อีก ซึ่งจากประสบการณ์ที่ใช้ ทำให้งานที่ได้สะอาดขึ้นมาก ผิวที่ปกติใช้มือเขย่าๆ ก็ไม่เหนียวแล้ว นอกจากนี้รายละเอียดเล็กยังคมชัดมากกว่า ดังนั้นใครที่พอมีงบประมาณอุปกรณ์ตัวนี้เป็นเครื่องมือที่ดีในการลงทุน
จากการสำรวจข้อมูลผู้ขายเครื่อง SLA 3D Printer แทบจะไม่มีใครระบุถึงอันตรายเมื่อใช้ IPA ใส่ลงใน Ultrasonic โดยตรงเลย เลยเป็นที่มาของบทความนี้ โดยเมื่อไปศึกษา เอกสารประกอบความปลอดภัยของ IPA จะพบว่าเป็นสารระเหยที่ติดไฟได้ง่าย โดยหลักการติดไฟมี 3 อย่างคือ เชื้อเพลิง+ประกายไฟ+ออกซิเจน ซึ่งหากมีประกายไฟ หรืออุณหภูมิสูงถึงจุดหนึ่งก็มีโอกาสเกิดไฟลุกได้
- โดย IPA มีจุดเดือดที่ประมาณ 80 องศา ซึ่งในบางการใช้งาน ผู้ใช้ตั้งอุณหภูมิของเครื่อง Ultrasonic ไว้ด้วยทำให้เกิดความร้อนสะสมจน IPA ระเหยสะสมในอากาศในปริมาณที่ลุกติดไฟได้ง่ายๆ
- ถึงแม้ปัจจุบันจะยังไม่มีรายงานว่ามีคนประสบอุบัติเหตุในเรื่องนี้ในกลุ่มผู้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ แต่มาตรฐานความปลอดภัยต้องมาก่อนเป็นอันดับ 1 Nasa ได้ระบุวิธีการใช้งานเครื่อง Ultrasonic กับพวกสารระเหยไว้ตั้งแต่ปี 1969 หรือเมื่อ 50 ปีก่อน โดยใช้ IPA หรือสารระเหยบรรจุไว้ในถุงหรือบรรจุภัณฑ์แยกต่างหาก (คาดเดาว่าคงเคยเกิดประกายไฟลุก หรือไหม้ในห้องแลปเมื่อสมัยก่อน) แล้วในเครื่องใส่น้ำเปล่าแทน ช่วยให้ประหยัด IPA ได้สำหรับงานเล็กๆ ส่วนใครที่งานใหญ่หน่อยอาจจะต้องหาถุงที่ใหญ่ขึ้น หรือเปลี่ยนไปใช้ตัวทำละลายอื่นๆ ที่มีจำหน่ายในปัจจุบัน
สำหรับผู้เขียนเองก็ใช้ถุงซิบล๊อกง่ายๆเป็นบรรจุภัณฑ์ แล้วใส่ชิ้นงานที่ล้างเรซินด้วย IPA บางส่วนออกไปบ้างแล้ว ( IPA น้ำที่ 1) แล้วนำมาใส่ในอ่าง Ultrasonic เพื่อล้างขั้นสุดท้ายอีกที ปกติใช้เวลา 1-2 นาทีในการล้างเท่านั้น เนื่องจากเรซินส่วนใหญ่ล้างออกไปตั้งแต่ครั้งแรกแล้ว
หลังจากทำความสะอาดจะเห็นความแตกต่างอย่างชัดเจน โดยเรซินที่ใช้บทความเป็นสีขาว เลยอาจจะแยกรายละเอียดได้ไม่ชัด ลองไปดูรูปตัวอักษรที่เป็นรายละเอียดเล็กๆดูครับ จะเห็นเลยว่าผิวของชิ้นงานสะอาด ไม่มีเรซินตกค้างอยู่เลย (หากมีจะสะท้อนกับไฟที่ถ่ายรูป เหมือนตอนที่ยังไม่ได้ทำความสะอาด)
สรุปอันตรายจาก IPA คือเป็นสารก่อให้เกิดไฟ ไอระเหยมีอันตรายต่อสายตา ผิวหนัง ในระดับสูง ดังนั้นจึงมีผู้ผลิตหลายรายหาสารเคมี หรือตัวทำละลายทดแทน ซึ่งปลอดภัยกับผู้ใช้มากกว่า และสามารถใส่ได้ในเครื่อง ultrasonic ได้โดยตรง ส่วนใหญ่ราคาค่อนข้างสูงกว่า IPA พอสมควร เช่น
- Resinaway จากบริษัท Monocure ของออสเตรเลีย ที่มีส่วนผสมของโพรพีลีนไกลคอล (propylene glycol) กับสารเคมีชนิดอื่น ช่วยทำความสะอาดได้ดีกว่า IPA ติดไฟยาก รวมถึงอายุการใช้งานนานกว่า สามารถใส่ใน Ultrasonic ได้โดยตรง
- TEK 1960/ TEK 1969 จากค่าย Lumi Industries
- Washing Agent (WA-D) ของคนไทยจาก PIM3D น่าสนับสนุน
ส่วนชาว Maker ไม่น้อยหน้า ไปทดลองพวกน้ำยาทำความสะอาดที่ใช้ในบ้านมาทดลองกันว่ายี่ไหนจะดีที่สุด เพราะที่ต่างประเทศ IPA ค่อนข้างแพง แถมหาซื้อยากกว่า ดังนั้นหากสารเคมีที่ใช้สามารถซื้อใน Wallmart หรือร้านสะดวกซื้อได้ก็จะดีกว่า ลองไปดูคลิบนี้กันครับว่ายี่ห้อไหนดีสุด ซึ่งผลก็มาจากทดลอง คงไม่ได้มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์มารองรับมาก
- ไม่ควรใช้ IPA ใส่ลงในอ่าง Ultrasonic โดยตรง เพื่อความปลอดภัย อุบัติเหตุเริ่มต้นจากคำว่า “ไม่เป็นไร”
- IPA ที่อยู่ในถุงหรือซิบล๊อกจะมีการระเหยของ IPA อยู่ข้างใน ดังนั้นเวลาเปิด เพื่อใส่ชิ้นงานเตรียมล้าง ไม่ควรเอาจมูก หรือส่วนใดของร่างกายไปใกล้
- มีสารเคมีอื่นทดแทนเยอะ maker หลายๆท่านน่าจะให้คำแนะนำได้ ส่วนผู้เขียนเป็นนักวิทย์อยู่แล้ว ทำตามขั้นตอน Nasa คิดว่าปลอดภัย
- Ultrasonic ช่วยทำความสะอาดได้จริง แต่อาจจะไม่เหมาะกับงานที่กิ่ง ก้าน สาขา เล็กๆ เช่น จิวเวรี ฟิกเกอร์เล็กๆที่มีมือ ขา แขน ยื่นออกมา เพราะส่วนที่เปราะบางอาจเสียหายได้ ควรไปใช้ระบบ Magnatic stirr แทน
- ไม่ว่าจะเป็นเรซิน สารเคมี ทุกชนิดในระบบเป็นอันตรายทั้งหมด ดูตัวอย่างมาตรฐาน Maker จากเยอรมัน เวลาทำงานกับเรซิน มีอุปกรณ์ความปลอดภัยครบมาก (ลิ้ง)
