แผ่นพลาสติกพิมพ์ 3 มิติ
1. บทนำ
แผ่นพลาสติกสำหรับการพิมพ์ 3 มิติเป็นวัสดุแบนและบาง ผลิตจากโพลีเมอร์พลาสติกหลากหลายชนิดที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในกระบวนการพิมพ์ 3 มิติ แผ่นพลาสติกเหล่านี้มีข้อดีหลายประการ เช่น เป็นฐานที่มั่นคงสำหรับการพิมพ์ ช่วยให้สามารถออกแบบรูปทรงเรขาคณิตที่ไม่ซ้ำใครได้ และช่วยให้สร้างชิ้นส่วนแบนขนาดใหญ่ที่มีความหนาสม่ำเสมอได้
2. ประเภทของพลาสติกที่ใช้ในแผ่นพิมพ์ 3 มิติ
เอบีเอส (อะคริโลไนไตรล์ - บิวทาไดอีน - สไตรีน)
คุณสมบัติ: เอบีเอส เป็นเทอร์โมพลาสติกทั่วไปที่รู้จักกันในเรื่องความแข็งแรง ความเหนียว และทนต่อสารเคมี มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง ซึ่งช่วยให้คงรูปร่างได้ดีทั้งระหว่างและหลังการพิมพ์ แผ่น เอบีเอส มักใช้สำหรับต้นแบบที่ใช้งานได้และชิ้นส่วนที่ต้องทนต่อแรงกดปานกลาง
ลักษณะที่ปรากฏ: โดยทั่วไปจะมีพื้นผิวเรียบและพบได้หลากสี ตั้งแต่สีดำและสีขาวพื้นฐานจนถึงเฉดสีที่สดใสกว่า
การใช้งาน: ในอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับการสร้างชิ้นส่วนที่กำหนดเอง เช่น แผงหน้าปัด หรือส่วนประกอบภายใน และในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเพื่อสร้างต้นแบบที่อยู่อาศัย
พีแอลเอ (กรดโพลีแลกติก)
คุณสมบัติ: พีแอลเอ เป็นเทอร์โมพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งได้มาจากแหล่งทรัพยากรหมุนเวียน เช่น แป้งข้าวโพดหรืออ้อย มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า เอบีเอส ทำให้พิมพ์ได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะสำหรับผู้เริ่มต้น แผ่น พีแอลเอ ยังเปราะน้อยกว่าพลาสติกชนิดอื่น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการแตกร้าวระหว่างการพิมพ์และการจัดการ
ลักษณะที่ปรากฏ: มีลักษณะโปร่งแสงแบบธรรมชาติเมื่ออยู่ในรูปบริสุทธิ์ แต่สามารถเติมสีเพื่อให้ได้สีต่างๆ ได้ พื้นผิวมักจะเรียบและเงางาม
การใช้งาน: ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหารสำหรับการสร้างภาชนะที่ยั่งยืน และในภาคศิลปะและงานฝีมือสำหรับการทำของตกแต่ง
เพ็ทจี (โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตไกลคอล - ดัดแปลง)
คุณสมบัติ: เพ็ทจี รวม ซีแอลเอสัตว์เลี้ยง มีความทนทานต่อสารเคมีและทนต่อแรงกระแทกและความยืดหยุ่นได้ดี ทนต่อความชื้นได้ดีและมีขนาดคงที่ดี ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์จะคงรูปร่างไว้ได้อย่างแม่นยำ
ลักษณะที่ปรากฏ: แผ่น เพ็ทจี ขึ้นชื่อในเรื่องความโปร่งใสที่ยอดเยี่ยม คล้ายกับกระจก และยังสามารถย้อมสีได้อีกด้วย มีพื้นผิวเรียบและขัดเงาอย่างดี
การใช้งาน: ในการผลิตกล่องใสสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตู้แสดงสินค้า และในด้านการแพทย์สำหรับการสร้างอุปกรณ์ที่ทำขึ้นเอง
พีซี (โพลีคาร์บอเนต)
คุณสมบัติ: พีซีเป็นเทอร์โมพลาสติกประสิทธิภาพสูงที่มีความทนทานต่อแรงกระแทก ทนความร้อน และมีความคมชัดเป็นพิเศษ สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่เสียรูป จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ความทนทานและทนความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ
ลักษณะที่ปรากฏ: แผ่นพีซีโดยทั่วไปจะใสหรือเคลือบสี พร้อมเคลือบเงา ทำให้มองเห็นได้ชัดเจนและดูพรีเมียม
การใช้งาน: ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศสำหรับการผลิตหน้าต่างและส่วนประกอบของเครื่องบิน และในอุปกรณ์ด้านความปลอดภัย เช่น เฟซชิลด์
3. ข้อดีของการใช้แผ่นพลาสติกพิมพ์ 3 มิติ
เพิ่มเสถียรภาพในการสร้าง
ลักษณะแบนและแข็งของแผ่นพลาสติกทำให้มีฐานที่มั่นคงสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ช่วยลดโอกาสที่แผ่นพลาสติกจะบิดงอหรือผิดตำแหน่งระหว่างกระบวนการพิมพ์ ทำให้พิมพ์ได้แม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้น
การพิมพ์ขนาดใหญ่
แผ่นงานช่วยให้สร้างชิ้นส่วนแบนขนาดใหญ่ได้ ซึ่งอาจทำได้ยากด้วยวิธีการพิมพ์ 3 มิติแบบเดิม ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งาน เช่น ป้ายบอกทาง จอแสดงผลขนาดใหญ่ และโมเดลสถาปัตยกรรม
การปรับแต่ง
คุ้มต้นทุนสำหรับการใช้งานบางประเภท
สำหรับโครงการบางโครงการ การใช้แผ่นพลาสติกอาจคุ้มต้นทุนมากกว่าการพิมพ์วัตถุทั้งหมดตั้งแต่ต้น สามารถจัดหาแผ่นพลาสติกได้เป็นจำนวนมากโดยมีต้นทุนต่อหน่วยที่ค่อนข้างต่ำกว่า โดยเฉพาะสำหรับงานพิมพ์จำนวนมากหรืองานพิมพ์ซ้ำๆ
4. กระบวนการพิมพ์ด้วยแผ่นพลาสติก
การประมวลผลก่อน
แผ่นพลาสติกต้องได้รับการเตรียมอย่างเหมาะสมก่อนการพิมพ์ ซึ่งอาจต้องทำความสะอาดพื้นผิวเพื่อกำจัดฝุ่น เศษซาก หรือสิ่งปนเปื้อนที่อาจส่งผลต่อการยึดเกาะของชั้นที่พิมพ์ แผ่นพลาสติกบางแผ่นอาจต้องผ่านกระบวนการให้ความร้อนล่วงหน้าเพื่อให้แผ่นพลาสติกและวัสดุที่พิมพ์ยึดเกาะกันได้ดียิ่งขึ้น
การตั้งค่าการพิมพ์
การตั้งค่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะต้องปรับตามประเภทของแผ่นพลาสติกที่ใช้ ซึ่งรวมถึงการตั้งค่าอุณหภูมิ ความเร็วในการอัด ความสูงของชั้น และความหนาแน่นของวัสดุเติมที่เหมาะสม ควรปรับระดับแท่นพิมพ์เพื่อให้แน่ใจว่าสัมผัสกับแผ่นพลาสติกอย่างทั่วถึง
การพิมพ์
ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ เครื่องพิมพ์จะอัดพลาสติกที่หลอมละลายลงบนพื้นผิวของแผ่นพลาสติกเป็นชั้นๆ ตามแบบจำลองดิจิทัล พลาสติกจะเกาะติดกับแผ่นพลาสติกและแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดวัตถุตามที่ต้องการขึ้นทีละน้อย
หลังการประมวลผล
หลังจากการพิมพ์ ชิ้นส่วนอาจต้องใช้ขั้นตอนหลังการประมวลผล เช่น การถอดโครงสร้างรองรับ (หากมี) การขัด การขัดเงา หรือการทาสี เพื่อให้ได้รูปลักษณ์และการใช้งานขั้นสุดท้ายตามต้องการ
5. ความท้าทายและแนวทางแก้ไข
ปัญหาการยึดเกาะ
บางครั้งชั้นที่พิมพ์อาจไม่สามารถยึดติดกับแผ่นพลาสติกได้อย่างถูกต้อง สามารถแก้ไขได้โดยใช้สารกระตุ้นการยึดเกาะ ทำให้พื้นผิวแผ่นมีความขรุขระเล็กน้อย หรือปรับอุณหภูมิและความเร็วในการพิมพ์เพื่อให้การยึดเกาะดีขึ้น
การโก่งและการแตกร้าว
ชิ้นส่วนที่พิมพ์หรือแผ่นพิมพ์เองอาจบิดงอหรือแตกได้ ขึ้นอยู่กับวัสดุพลาสติกและเงื่อนไขการพิมพ์ การใช้แผ่นพิมพ์ที่ได้รับความร้อน การปรับอัตราการระบายความร้อนให้เหมาะสม และเลือกรูปแบบการเติมที่เหมาะสมสามารถช่วยลดปัญหาเหล่านี้ได้
ตัวเลือกความหนาจำกัด
ความหนาที่สามารถใช้ได้ของแผ่นพลาสติกสำหรับการพิมพ์ 3 มิติอาจมีจำกัดอยู่บ้าง หากต้องการความหนาที่ต้องการ อาจจำเป็นต้องวางแผ่นพลาสติกหลายๆ แผ่นซ้อนกันหรือพิจารณาใช้วิธีการผลิตแบบอื่นๆ ร่วมกับการพิมพ์ 3 มิติ
โดยสรุป แผ่นพลาสติกสำหรับพิมพ์ 3 มิติเป็นแหล่งข้อมูลอันมีค่าสำหรับอุตสาหกรรมและการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยการทำความเข้าใจประเภทต่างๆ ของพลาสติก คุณสมบัติ และกระบวนการพิมพ์ ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากแผ่นเหล่านี้เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ 3 มิติคุณภาพสูงและเป็นนวัตกรรมใหม่
