คราวที่แล้วผมได้เขียนเกี่ยวกับเรื่อง Rapid Prototype (RP)ไป ซึ่งบางคนอาจจะยังงงๆว่ามันคืออะไร วันนี้จึงขอย้อนกลับมาอธิบายหน่อยเกี่ยวกับการสร้างชิ้นงานต้นแบบ

การผลิตชิ้นงานต้นแบบ เป็นขั้นตอนหนึ่งในการผลิต เราสร้างชิ้นงานต้นแบบมาเพื่อดูลักษณะของชิ้นงานตามความเป็นจริง หรือสร้างขึ้นมาเพื่อทดสอบคุณสมบัติบางอย่าง เพื่อให้เกิดความมั่นใจว่าชิ้นงานที่จะทำการผลิตจริงจะมีความสมบูรณ์ทั้งรูปลักษณ์และคุณสมบัติตามที่ต้องการ โดยชิ้นงานต้นแบบนั้นมีส่วนช่วยให้นักออกแบบสามารถตัดสินใจปรับเปลี่ยนแก้ไขการออกแบบรวมไปถึงการปรับปรุงวิธีการผลิตเพื่อลดความผิดพลาดในการผลิตชิ้นงานจริง และถึงแม้ในปัจจุบันจะมีโปรแกรมออกแบบ 3 มิติ ที่ทำให้ผู้ออกแบบสามารถทำการวิเคราะห์คุณสมบัติและพิจารณารูปลักษณ์ของชิ้นงานผ่านโมเดลจำลอง 3 มิติบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ได้ แต่ก็ยังมีความจำเป็นที่จะต้องสร้างชิ้นงานต้นแบบออกมาอยู่เช่นเดิม ไม่ว่าจะด้วยความสมจริงที่สามารถจับต้องได้ ก็ยังมีเรื่องของความรู้สึกของวัตถุที่โปรแกรมไม่สามารถจำลองออกมาได้เทียบเท่า

วิธีการสร้างชิ้นงานต้นแบบ มีอยู่ด้วยกันหลายวิธี

1 การประกอบโมเดลจากวัสดุคล้ายจริง เป็นการนำวัสดุจริงๆหรือวัสดุที่มีลักษณะใกล้เคียงมาหล่อ ดัด ตัดแต่ง เชื่อม แปะปะมัดติด เพื่อให้เกิดเป็นโมเดลจำลอง หรือมีขนาดเท่าของจริง ตัวอย่างเช่นโมเดลบ้านที่พักอาศัย โมเดลรถยนต์ เป็นต้น วิธีการนี้ค่อนข้างที่จะสลับซับซ้อนและมีขั้นตอนของกระบวนการมากมาย

2 การปั้นแบบ เป็นการจำลองแบบด้วยวัสดุที่สามารถเปลี่ยนรูปทรงได้ตามต้องการ โดยนำมาปั้นจนได้ชิ้นงานที่ใกล้เคียง หรือหากเป็นงานที่ละเอียดมากขึ้นก็จะมีเรื่องของการใช้เครื่องมืดวัดช่วยในการกำหนดรูปร่างของงานปั้น งานปั้นยังรวมไปถึงการทำโครงสร้างภายใน และการประดับตกแต่งภายนอกด้วยวัสดุอื่นเพื่อให้มีลักษณะใกล้เคียงกับชิ้นงานจริงที่ต้องการ การปั้นแบบเป็นงานที่ต้องใช้ทักษะฝีมือสูง และยังใช้เวลาในการผลิตชิ้นงานต้นแบบค่อนข้างมาก

3 การหล่อ เป็นการบังคับให้วัสดุที่หลอมเหลวเย็นตัวลงในโมลหรือแบบหล่อ การหล่อมักจะเป็นวิธีที่จำเป็นต้องเลือกใช้ในการผลิตชิ้นงานต้นแบบ เพราะอาจจะต้องคำนึงถึงกระบวนการผลิตชิ้นงานจริง

4 การกลึงกัดไสเจาะ เป็นวิธีที่ใช้กับวัสดุเนื้อแข็งหรือชิ้นงานหล่อ นำมาตัดแต่งเพื่อให้ได้รูปร่างตามที่ต้องการ ปัจจุบันก็ยังนิยมใช้วิธีนี้อยู่เพราะใช้กันมานานในวงการอุตสาหกรรม เป็นวิธีที่ต้องใช้ความชำนาญในการผลิต ไม่ว่าจะมีเครื่องมืออย่างเครื่อง CNC ก็ตาม แต่ก็ยังมีความลำบากในด้านเทคนิคการผลิตชิ้นงานที่ซับซ้อน

5 การใช้เทคโนโลยี RP จากที่ได้พูดถึงในบทความก่อนหน้านี้เรื่อง Rapid prototype นะครับ (ลองย้อนกลับไปอ่านได้ และบทความนี้ในส่วนท้ายผมก็มีคลิปวีดีโอมาให้ดูเป็นตัวอย่าง)

เพื่อให้ได้งานที่มีความละเอียดซับซ้อนตามที่ต้องการนั้นในกระบวนการผลิตชิ้นงานต้นแบบอาจจะต้องอาศัยวิธีที่ 1-4 ประกอบกัน ซึ่งจะเห็นได้ว่าเป็นการสิ้นเปลืองเวลามากกว่าจะได้ชิ้นงานต้นแบบแต่ละชิ้น ซึ่งถ้าเปรียบเทียบกระบวนการผลิตชิ้นงานต้นแบบด้วย..

รายละเอียดเพิ่มเติม >>

Rapid prototype ?

Rapid Prototype?
ปัจจุบันการทำชิ้นงานต้นแบบโปรโตไทพ์ มีเทคโนโลยีให้เลือกใช้มากมาย แถมสะดวกมากยิ่งขึ้นเมื่อเชื่อม
ต่อเข้ากับเทคโนโลยีการออกแบบ 3 มิติเพื่อผลิตชิ้นงานต้นแบบขึ้นโดยตรง นอกจากจะประหยัดเวลา
ประหยัดค่าใช้จ่ายแล้ว ข้อดีของระบบ Rapid Prototype คือสามารถสร้างชิ้นงานต้นแบบออกมาได้ความ
เที่ยงตรงสูง แถมมีคุณสมบัติที่สามารถนำไปทดสอบหรือทดลองใช้จริงได้ทันที
Rapid Prototype (RP) เป็นระบบที่สร้างชิ้นงานโดยแบ่งส่วนชิ้นงานจากไฟล์โมเดล 3 มิติ(ที่ออกแบบโดยใช้
โปรแกรม 3D CAD หรือจากการแสกนด้วยเครื่องแสกน 3 มิติ)ออกเป็นชั้นๆบางๆ เสร็จแล้วจึงส่งข้อมูลไปยังเครื่องจักร RP เพื่อสร้างเนื้อของชิ้นงาน
ขึ้นมาทีละชั้นๆเชื่อมกันจนได้เป็นชิ้นงานต้นแบบ
Rapid Prototype Technologies
SLA (Stereolithography) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงแสงเลเซอร์ไปบนของเหลว  เพื่อให้ของเหลวใน
แต่ละชั้นแข็งตัว โดยวัสดุของเหลวเป็นแบบ Liquid Photopolymer (Resin) ชิ้นงานที่ได้มีความละเอียดและ
เที่ยงตรงสูง
SLS (Selective Laser Sintering) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงแสงเลเซอร์ไปยังชั้นวัสดุแบบผง เพื่อให้ผง
วัสดุหลอมละลายและเกาะติดกันในแต่ละชั้น สามารถเลือกวัสดุได้หลากหลายชนิด เช่น nylon, polymer,
metal powder  ชิ้นงานที่ได้มีความละเอียดและเที่ยงตรงสูง
FDM (Fused Deposition Modeling) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการหลอมละลายเส้นพลาสติก แล้วฉีดผ่าน
หัวฉีด (Nozzle) สร้างชิ้นงานที่ละชั้นโดยสามารถเลือกวัสดุที่เป็นเทอร์โมพลาสติกได้หลากหลาย เช่น ABS,
PC, PPSF ชิ้นงานที่ได้มีความแข็งแรงสูง ทนต่อความชื้นและความร้อนในสภาพการใช้งานทั่วไปได้ดี
MJM (Multi Jet Modeling) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการฉีดเรซิ่นเหลวที่ละชั้น และจะฉายแสงยูวี (UV
Light) ไปพร้อมๆกัน เพื่อให้วัสดุเรซิ่นในแต่ละชั้นแข็งตัว โดยชิ้นงานที่ได้มีรายละเอียดและคุณภาพของพื้น
ผิวดี สามารถทำชิ้นงานที่โปร่งใสได้ (Transparency)
3DP (3D Printing) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการฉีดน้ำยาประสานไปบนชั้นผงวัสดุ เพื่อให้ผงวัสดุ ในแต่ละ
ชั้นเกาะตัวเป็นรูปทรงชิ้นงาน สามารถสร้างชิ้นงานที่มีหลากสีได้โดยการผสมสีของน้ำยาประสานที่เป็นแม่สี
ชิ้นงานที่ได้มีความสวยงามแต่ค่อนข้างเปราะ เป็นเทคโนโลยีส์ที่สามารถขึ้นชิ้นงานได้เร็วที่สุด

Rapid Prototype?

ปัจจุบันการทำชิ้นงานต้นแบบโปรโตไทพ์ มีเทคโนโลยีให้เลือกใช้มากมาย แถมสะดวกมากยิ่งขึ้นเมื่อเชื่อมต่อเข้ากับเทคโนโลยีการออกแบบ 3 มิติเพื่อผลิตชิ้นงานต้นแบบขึ้นโดยตรง นอกจากจะประหยัดเวลา ประหยัดค่าใช้จ่ายแล้ว ข้อดีของระบบ Rapid Prototype คือสามารถสร้างชิ้นงานต้นแบบออกมาได้ความเที่ยงตรงสูง แถมมีคุณสมบัติที่สามารถนำไปทดสอบหรือทดลองใช้จริงได้ทันที

Rapid Prototype (RP) เป็นระบบที่สร้างชิ้นงานโดยแบ่งส่วนชิ้นงานจากไฟล์โมเดล 3 มิติ(ที่ออกแบบโดยใช้โปรแกรม 3D CAD หรือจากการแสกนด้วยเครื่องแสกน 3 มิติ)ออกเป็นชั้นๆบางๆ เสร็จแล้วจึงส่งข้อมูลไปยังเครื่องจักร RP เพื่อสร้างเนื้อของชิ้นงานขึ้นมาทีละชั้นๆเชื่อมกันจนได้เป็นชิ้นงานต้นแบบ

ตัวอย่างเทคโนโลยีการผลิตชิ้นงานต้นแบบ

SLA (Stereolithography) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงแสงเลเซอร์ไปบนของเหลว  เพื่อให้ของเหลวในแต่ละชั้นแข็งตัว โดยวัสดุของเหลวเป็นแบบ Liquid Photopolymer (Resin) ชิ้นงานที่ได้มีความละเอียดและเที่ยงตรงสูง

SLA

.

SLS (Selective Laser Sintering) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการยิงแสงเลเซอร์ไปยังชั้นวัสดุแบบผง เพื่อให้ผงวัสดุหลอมละลายและเกาะติดกันในแต่ละชั้น สามารถเลือกวัสดุได้หลากหลายชนิด เช่น nylon, polymer, metal powder  ชิ้นงานที่ได้มีความละเอียดและเที่ยงตรงสูง

SLS

.

FDM (Fused Deposition Modeling) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการหลอมละลายเส้นพลาสติก แล้วฉีดผ่านหัวฉีด (Nozzle) สร้างชิ้นงานที่ละชั้นโดยสามารถเลือกวัสดุที่เป็นเทอร์โมพลาสติกได้หลากหลาย เช่น ABS, PC, PPSF ชิ้นงานที่ได้มีความแข็งแรงสูง ทนต่อความชื้นและความร้อนในสภาพการใช้งานทั่วไปได้ดี

MJM (Multi Jet Modeling) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการฉีดเรซิ่นเหลวที่ละชั้น และจะฉายแสงยูวี (UV Light) ไปพร้อมๆกัน เพื่อให้วัสดุเรซิ่นในแต่ละชั้นแข็งตัว โดยชิ้นงานที่ได้มีรายละเอียดและคุณภาพของพื้นผิวดี สามารถทำชิ้นงานที่โปร่งใสได้ (Transparency)

3DP (3D Printing) เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยการฉีดน้ำยาประสานไปบนชั้นผงวัสดุ เพื่อให้ผงวัสดุ ในแต่ละชั้นเกาะตัวเป็นรูปทรงชิ้นงาน สามารถสร้างชิ้นงานที่มีหลากสีได้โดยการผสมสีของน้ำยาประสานที่เป็นแม่สี ชิ้นงานที่ได้มีความสวยงามแต่ค่อนข้างเปราะ เป็นเทคโนโลยีส์ที่สามารถขึ้นชิ้นงานได้เร็วที่สุด

ที่ได้กล่าวไปแล้วส่วนใหญ่จะเป็นกระบวนการสร้างชิ้นงานต้นแบบพลาสติก นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีการผลิตชิ้นงานต้นแบบอีกหลายอย่าง เช่น EBM (Electron beam melting) , LOM (Laminated Object Manufacturing), DSPC (Direct Shell Production Casting)  ซึ่งใช้เทคนิคและวัสดุในการผลิตขึ้นรูปชิ้นงานแตกต่างออกไป

ZBrush review

โดยปกติแล้วผมใช้โปรแกรมออกแบบที่เกี่ยวข้องกับงานด้านเครื่องจักรกลเป็นหลัก แต่ในบางอารมณ์ก็อยากจะทดลองทำอะไรแปลกๆดูบ้างแต่โปรแกรมที่ใช้ก็ไม่สามารถที่จะตอบสนองความต้องการบางอย่างได้ดีนัก พอดีวันนี้ได้มีโอกาสทดลองใช้โปรแกรม ZBrush3.5 ครับ ซึ่งต้องบอกว่าประทับใจมากครับ ถึงจะยังทำอะไรได้ไม่ถนัดนักเพราะหน้าตาของโปรแกรมไม่คุ้นเคยก็ตามแต่ด้วยฟีเจอร์ของโปรแกรม ZBrush นั้นมีอะไรที่น่าสนใจมากครับ

โปรแกรม ZBrush ปัจจุบันเป็นเวอร์ชั่น 3.5 แล้ว จากเท่าที่ค้นหาข้อมูลดูก็พบว่า

รายละเอียดเพิ่มเติม >>

Technical Specifications

  • 7 thumb modifier keys
  • Over 100 programmable Hyperesponse keys
  • One-button profile switching
  • Five additional gaming keys
  • Optimized key matrix
  • Gaming mode option
  • Easy access media keys
  • Approximate dimensions in mm: 515(L) x 190(W) x 22(H)
รายละเอียดเพิ่มเติม

รายละเอียดเพิ่มเติม >>