วิธีเลือกพลาสติกสำหรับพิมพ์กับเครื่องพิมพ์ 3D Printer
[vc_row][vc_column][vc_column_text]หลายคนอาจเคยสงสัยว่า จะเลือกพลาสติกชนิดไหนดีสำหรับพิมพ์งาน เพราะในปัจจุบันมีพลาสติกหลายชนิดให้เลือกใช้กับเครื่องพิมพ์ 3D Printer บางคนอยากได้พลาสติกที่มันทนแดด ทนร้อน บางคนอยากได้แค่เอาไปให้ลูกค้าดูหรือจับเพื่อเช็คขนาดและรูปร่าง บางคนอยากได้เอาไปใช้ทดแทนขิ้นส่วนที่เสียหาย ที่ไม่สามารถหาได้ ในวันนี้ผมจะมาบอกเกี่ยวกับชนิดที่พลาสติกที่นิยมใช้กับเครื่องพิมพ์ 3D Printer รวมถึงจุดอ่อนและจุดแข็งของพลาสติกแต่ละตัว บทความนี้ผมแปลมาจาก 3DMATTER [/vc_column_text][vc_column_text]การเลือกพลาสติกสำหรับพิมพ์ชิ้นงานด้วยเครื่องพิมพ์ 3D Ptiner นั้น ถือว่ามีความสำคัญ เพราะในตอนนี้เริ่มมีพลาสติกรูปแบบใหม่ๆเกินขึ้นสำหรับ 3D Printer โดยเฉพาะ ซึ่งทำให้การตัดสินใจเลือกชนิดพลาสติกจึงมีความจำเป็น พอๆกับการเลือกเครื่องพิมพ์ 3 มิติ หลายๆคน คงคุ้นเคยกับพลาสติก PLA กับ ABS เป็นอย่างดี เพราะถือว่าเป็นพลาสติกที่นิยมเป็นอย่างมากในวงการเครื่องพิมพ์ 3D Printer โดยเฉพาะพลาสติก PLA เพราะ PLA นั้นเป็นพลาสติกที่พิมพ์ง่าย หดตัวน้อย และแถบจะไม่มีกลิ่นตอนพิมพ์ [/vc_column_text][vc_column_text]สำหรับบทความนี้เราจะสรุปและพูดถึงข้อแตกต่างของพลาสติกชนิด PLA, ABS, PET, Nylon, TPU และ PC โดยจะเปรียบเทียบในเรื่องของคุณสมบัติต่างๆ ของพลาสติกแต่ละตัว เพื่อที่ผู้ใช้จะได้สามารถนำไปประยุกต์ใช้พิมพ์งานกับเครื่องพิมพ์ 3D Printer แต่ขอบอกไว้ก่อนนะครับ การทดสอบนี้ทางผู้เขียนทำแบบส่วนตัว ซึ่งผลที่ได้อาจจะไม่เหมือนกับของคนอื่นๆ เพราะมีปัจจัยอื่นๆ ทีมากระทบในการทดลอง เช่น อุณหภูมิของหัวฉีด ที่อาจจะไม่เท่ากัน รวมถึงความชื้นของเส้นพลาสติก และยังมีในส่วนของส่วนผสมที่ผู้ผลิตใส่ในเส้นที่อาจจะไม่เหมือนกัน[/vc_column_text][vc_column_text]
วิธีการในการทดสอบเพื่อจำแนกคุณสมบัติ
ก่อนอื่นเราต้องทำการแยกคุณสมบัติเด่นๆ ของหัวข้อที่เราต้องการจะได้จากพลาสติกออกมาก่อน แล้วทำเป็นกราฟ เพื่อให้เห็นถึงภาพรวมของคุณสมบัติพลาสติกแต่ละประเภท ซึ่งทางผู้ทดสอบได้จำแนกออกเป็นหัวข้อดังนี[/vc_column_text][vc_single_image image=”6132″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][vc_column_text]
- ความง่ายในการพิมพ์ (Ease of Printing): ทดสอบในเรื่องการยึดตัวและเกาะติดของพลาสติกที่ฐานพิมพ์ ต้องไม่หดตัวและไม่แอ่นเวลาพิมพ์ รวมถึงความเร็วสูงสุดในการพิมพ์โดยที่งานพิมพ์ยังต้องคงรูป นอกจากนั้นต้องดูเรื่องของอัตราการไหลของเส้นพลาสติกเพื่อดูว่าพลาสติกที่พิมพ์นั้นไหลง่ายและออกมาสม่ำเสมอหรือไม่
- รูปลักษณ์ของชิ้นงานเมื่อพิมพ์เสร็จ (Visual Quality): ทดสอบเรื่องความสวยงาม และความเรียบเนียนของเส้นที่พิมพ์รวมถึงความเป็นระเบียบของเส้นที่พิมพ์
- ความแข็งแรงของชิ้นงาน (Max Stress): เป็นทดสอบการแตกหักของงานที่พิมพ์ โดยใช้วิธีการดึงชิ้นงานแบบช้าๆ โดยเครื่องทดสอบ
- ความหยืดหยุ่นหรือความเหนียวของชิ้นงานก่อนการแตกหัก (Elongation at Break): ทดสอบดูการหยืดตัวของชิ้นงาน โดยวัดความยาวในจุดที่โดนยืดก่อนที่จะแตกหัด
- การทนแรงกระแทก (Impact Resistance): ตรวจสอบดูว่าต้องใช้พลังงานขนาดไหนถึงจะทำให้ชิ้นงานแตกหักโดยใช้การกระแทกแบบฉับพลัน
- การเชื่อมเกาะติดกันระหว่างชั้น (Layer Adhesion): ตรวจเช็คว่างานพิมพ์ระหว่างชั้นนั้นเชื่อมติดกันดีขนาดไหน รวมถึงเช็คชิ้นงานดูว่าเชื่อมติดกันจน Uniform เป็นชิ้นเดียวหรือไม่
- การทนความร้อน (Heated Resistance): ทดสอบเรื่องของความร้อนที่พลาสติกแต่ละตัวจะทนได้ จนกว่าจะเกิดการเปลี่ยนรูป
[/vc_column_text][vc_column_text]
ผลที่ได้จากการทดสอบ
จากกราฟจะแบ่งการให้คะแนนเป็นตัวเลข 1 – 5 โดย 1 หมายถึง คะแนนต่ำสุด ส่วน 5 หมายถึง คะแนนสูงสุด ผมขอย้ำนะครับ ว่าการทดสอบอันนี้ทำขึ้นเป็นการส่วนตัว ซึ่งอาจจะไม่ตรงหรือเหมือนกับการทดสอบที่มีจากที่อื่น เพราะมีปัจจัยหลายๆตัว ที่สามารถส่งผลกับการทดสอบได้ เช่น ความชื้น, อุณหภูมิ และส่วนผสม เป็นต้น[/vc_column_text][vc_single_image image=”6136″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก PLA” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]จะเห็นว่าพลาสติก PLA นั้นจะได้คะแนนสูงสุดในเรื่องของความง่ายในการพิมพ์ เพราะหดตัวน้อย ความสวยงานของชิ้นงานหลังจากพิมพ์ นอกจากนั้น PLA สามารถทนต่อความเครียดได้สูง รวมถึงการเชื่อมตัวระหว่างเลเยอร์ก็ทำได้ดีมาก ข้อเสียของ PLA คือทนความร้อนได้ไม่มาก ถ้าเจอแดดแรงๆ ก็เริ่มเปลี่ยนรูป
- แข็งแรงมากๆ
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- ไม่มีกลิ่นเวลาพิมพ์
- สามารถขัดแต่งได้ด้วยกระดาษทรายรวมถึงการทำสีด้วยสีอะคิลิค
- สามารถทนรังสี UV ได้เป็นอย่างดี
- ดูดซับความชื้นได้ง่าย
- การใช้กาวในการเชื่อมให้ติดกันอาจจะยากไปหน่อย
[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6143″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก ABS” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6138″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]สำหรับพลาสติก ABS นั้นจะสามารถทนความร้อนได้สูง รวมถึงการรับแรงกระแทกแบบเฉียบพลัน แต่ได้คะแนนต่ำสุดในเรื่องของการเชื่อมเกาะติดระหว่างชั้นและความง่ายในการพิมพ์ สาเหตุสำคัญเป็นเพราะเรื่องของการหดตัวของพลาสติก ABS
- แข็งแรง
- สามารถขัดแต่งได้ด้วยกระดาษทรายรวมถึงการทำสีด้วยสีอะคิลิค รวมถึงการใช้อะซิโตนเพื่อทำให้ผิวงานดูเรียบเนียนขึ้น รวมถึงการเชื่อมรวมเป็นเนื้อเดียวกัน
- สามารถใช้อะซิโตนเพื่อทำการเชื่อมชิ้นงานให้ติดกัน
- สามารถทนต่อแรงขัดสีได้เป็นอย่างดี
- มีความไวต่อแสง UV
- มีกลิ่นแรงเวลาพิมพ์งาน
- มีการปลดปล่อยควัน เวลาพิมพ์งาน
[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก PET” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]สำหรับพลาสติก PET นั้นจะพิมพ์ง่ายกว่า ABS มากๆ แต่ไม่ง่ายเท่า PLA การเชื่อมเกาะติดระหว่างชั้นนั้นดีกว่า ABS ส่วนรูปลักษณ์งานที่พิมพ์นั้นพอๆกับพลาสติก ABS ส่วนที่แย่ของ PET คือการทนความร้อนนั้นต่ำกว่า ABS แต่ก็สูงกว่า PLA
- แข็งแรงพอประมาณ
- สามารถใช้กับอาหารได้
- ทนต่อความชื้นได้เป็นอย่างดี
- ทนต่อสารเคมีได้
- สามารถ Recycle
- ทนต่อแรงขัดสีและเสียดทานได้
- สามารถขัดแต่งได้ด้วยกระดาษทรายรวมถึงการทำสีด้วยสีอะคิลิค
- สามารถเชื่อมติดกันด้วยกาวได้
[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6142″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก Nylon” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6140″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]สำหรับ Nylon นั้นถือได้ว่าเป็นพลาสติกวิศวกรรมที่มีความโดดเด่นในเรื่องของความแข็งแรงและความเหนียว ซึ่งตรงนี้ถือว่าทำคะแนนได้ดีที่สุด เรื่องได้ว่าเอาชนะพลาสติก PLA, ABS และ PETG ไปได้อย่างง่ายดาย ส่วนข้อเสียของพลาสติก Nylon คือการเชื่อมเกาะติดกันระหว่างชั้นหรือเลเยอร์นั้นทำได้ไม่ดีเลย รวมถึงการทนความร้อนที่ถือว่าต่ำมาก
- เป็นพลาสติกที่มีความนิ่ม
- มีแรงเสียดทานต่ำ
- ทนต่อสารเคมีได้เป็นอย่างดี
- ดูดความชื้นได้ง่าย
- มีการปลดปล่อยควัน เวลาพิมพ์งาน
[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก TPU” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]พลาสติก TPU จะเป็นพลาสติกที่ไม่เหมือนกับชาวบ้านเขา เพราะว่าตัว TPU นั้นจะคล้ายกับซิลิโคน คือนิ่มและหยืดหยุ่นได้ ซึ่งถ้าดูจากกราฟแล้ว ถือว่าเป็นพลาสติกที่สามารถทนแรงกระแทกได้เป็นอย่างดี รวมถึงสามารถหยืดได้ยาวมาก ก่อนที่จะขาด แต่ข้อเสีย คือพิมพ์ยากมาก ถ้าไม่ใช้หัวพิมพ์ที่ออกแบบมาสำหรับพิมพ์ TPU โดยเฉพาะ เพราะมันนิ่ม ทำให้ตัวเส้นสามารถปลิ้นออกมาจากตัวขับเส้นได้ง่าย
- หยืดหยุ่นได้
- ทนต่อแรงขัดสีและเสียดทานได้
- ทนต่อน้ำมันและจารบีได้
- ขัดแต่งชิ้นงานได้ยาก
- การเชื่อมต่อชิ้นงานทำได้ยากมาก
[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6144″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_row_inner][vc_column_inner][vc_custom_heading text=”คุณสมบัติพลาสติก PC” font_container=”tag:h2|text_align:center|color:%23dd3333″ use_theme_fonts=”yes”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][ultimate_spacer height=”10″][vc_single_image image=”6141″ img_size=”full” alignment=”center” style=”vc_box_outline”][/vc_column_inner][vc_column_inner width=”1/2″][vc_column_text]จากกราฟจะเห็นได้ว่าพลาสติก PC นั้นมีคุณสมบัติที่ทนความร้อนได้สูงรวมถึงความแข็งแรงของชิ้นงานที่สามารถรับแรงได้มาก แต่ข้อเสียของพลาสติก PC คือการหยืดตัวของชิ้นงานที่ต่ำมาก ซึ่งจะเหมือนกับ PLA และ ABS ส่วนคุณภาพชิ้นงานที่พิมพ์นั้นถือว่าโอเค รวมถึงเรื่องการเชื่อมติดกันระหว่างชั้น ที่ดูเหมือนจะดีกว่าพลาสติก ABS
- แข็งแรงมากๆ
- สามารถขัดแต่งได้ด้วยกระดาษทราย
- มีความไวต่อแสง UV
[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_column_text]
สรุปการเลือกใช้งาน
พลาสติก PLA มีความแข็งแรงมากแต่ก็มีความเปราะมากเหมือนกัน แต่ก็พิมพ์ง่ายไม่มีกลิ่น เหมาะสำหรับผู้ที่เริ่มใช้เครื่องพิมพ์ 3D Printer และเหมาะกับงานพิมพ์ประเภทที่ไม่ต้องโดนแดด โดนฝน หรือของที่ใช้จับเพื่อดูขนาด ดูแบบ เป็นต้น
พลาสติก ABS จะใช้กับงานพิมพ์ที่ต้องเอาไปตากแดด และต้องการความเหนียว หรือชิ้นงานที่ต้องมีการถอดเข้า ถอดออกเป็นบางครั้งคราว หรืองานพิมพ์จำพวก จุดเชื่อมหรือ Joint ที่ต้องมีการกดเพื่อล็อค เป็นต้น
พลาสติก PET เหมาะสำหรับงานพิมพ์ที่ต้องการ ความแข็งแรงปานกลาง รวมถึงต้องเอาชิ้นงานไปอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมี
พลาสติก Nylon เหมาะสำหรับงานที่ประกอบในชิ้นส่วนเครื่องจักร เพราะสามารถทนแรงกระแทกแบบฉับพลันได้เป็นอย่างดี เหมาะสำหรับงานพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีความหยืดหยุ่นปานกลาง แต่ข้อเสียของ Nylon คือสามารถดูดความชื้นได้เร็ว ทำให้ต้องเก็บรักษาเป็นอย่างดี
พลาสติก TPU เหมาะสำหรับพิมพ์ชิ้นงานที่ต้องการความหยืดหยุ่นสูง และต้องการรับแรงกระแทก แต่ต้องใช้กับหัวฉีดที่ทำมากับเส้นพลาสติก TPU โดยเฉพาะ รวมถึงความเร็วในการพิมพ์งานนั้น ต้องเดินช้ามากๆ ถืงจะพิมพ์เส้นพลาสติก TPU ได้
พลาสติก PC ถือว่าเป็นพลาสติกที่มีความแข็งแรงมากที่สุด และสามารถหยืดหยุ่นได้เล็กน้อย สามารถใช้แทนพลาสติก ABS ได้เป็นอย่างดี ข้อเสียตอนนี้คือราคาที่สูง[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]