Clicky

3D Printing Composite Materials with Markforged – X3D Technology
Cart 0

3D Printing Composite Materials with Markforged

เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติวัสดุคอมโพสิตหรือ Continuous Fiber Fabrication (CFF) ช่วยให้ผู้ใช้งาน 3D Printer สามารถสร้างชิ้นงานจากวัสดุคอมโพสิตเกรดอุตสากรรมเช่น Carbon Fiber, Kevlar หรือ Fiberglass ได้จากแบบ 3D CAD โดยไม่ต้องพึ่งพา Supplier หรือการขึ้นแม่พิมพ์ ช่วยลดเวลาและต้นทุนในการผลิตชิ้นงานได้อย่างมหาศาล (ยกตัวอย่าง การสั่งผลิต Jig หนึ่งชิ้นอาจมี Lead Time อย่างน้อยหนึ่งอาทิตย์ และมีราคาหลักหมื่นบาท ในขณะที่เราสามารถสร้างชิ้นงานเดียวกันด้วย Carbon Fiber 3D Printer ด้วยค่าใช้จ่ายเพียงหลักร้อยบาท และใช้เวลาแค่วันเดียว)

ในการขึ้นรูปงานคอมโพสิตด้วย 3D Printer นั้นประกอบด้วยวัสดุ 2 ชนิดคือ 1. วัสดุประสานชนิดพลาสติก (Matrix) ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างหลักของชิ้นงาน และ 2. วัสดุเส้นใยคอมโพสิต (Fiber) เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับชิ้นงาน ซึ่งในบทความนี้ทีมงาน X3D จะอธิบายจุดเด่นของวัสดุแต่ละแบบเพื่อการเลือกใช้งานที่ถูกต้อง

ชิ้นงานในรูปด้านบนประกอบด้วยพลาสติกประสานชนิด Nylon (สีดำ) เสริมด้วยเส้นใย Kevlar (สีเหลือง) ทำให้ชิ้นงานมีความแข็งแรงทนทานเหมือน Kevlar และมีคุณสมบัติทนความร้อนและสารเคมีที่โดดเด่นของวัสดุ Nylon โดยผู้ใช้งานสามารถกำหนดตำแหน่ง องศา และปริมาณของเส้นใย Kevlar ได้อย่างอิสระในซอฟท์แวร์ กล่าวคือเราสามารถปรับเปลี่ยนความแข็งแรงของชิ้นงานได้ตามความต้องการนั่นเอง ด้วยเทคโนโลยี CFF เราสามารถ Mix & Match วัสดุพลาสติกและไฟเบอร์แต่ละแบบได้ตามการใช้งาน


Plastics (วัสดุพลาสติก)

Nylon White : พลาสติกไนลอน 6 สีขาว มีผิวเรียบลื่นและสามารถทาสีได้ง่าย มีความยืดหยุ่น ทนทาน เหมาะสำหรับผลิตชิ้นส่วน Jigs & Fixtures ทั่วไป และชิ้นส่วนที่เน้นความสวยงาม

Onyx : พลาสติกไนลอน 6 เสริมความแข็งแรงด้วย Chopped Carbon Fiber มีพื้นผิวสีดำด้านความละเอียดสูง ช่วยซ่อน Layer ของชิ้นงานได้ดี มีความแข็งแรงกว่า ABS 1.4 เท่า สามารถทนความร้อนสูง และทนทานต่อสารเคมีหลายประเภท

Onyx FR (Flame-Retardant) : เป็นวัสดุ Onyx ซึ่งผ่านมาตรฐาน UL94 V-0 มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟ และมีความแข็งแรงใกล้เคียงกับ Onyx เหมาะสำหรับใช้ผลิตชิ้นส่วนที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์


Fiber (วัสดุเส้นใยคอมโพสิต)

Fiberglass : เส้นใยคอมโพสิตระดับเริ่มต้น ใช้งานได้หลากหลายแบบและมีราคาถูกที่สุด มีความแข็งกว่า ABS ถึง 11 เท่า เหมาะสำหรับผลิตงานต้นแบบ Jigs & Fixtures เช่นจิ๊กเจาะรูหรือปากจับชิ้นงานสำหรับใช้กับเครื่อง CNC

Carbon Fiber : เส้นใยที่มีความแข็งแกร่งที่สุด มีค่า Strength-to-weight ratio สูงกว่าอลูมิเนียม 6061 ถึง 50% และแข็งกว่า ABS 24 เท่า จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะที่สุดสำหรับใช้แทนชิ้นส่วนโลหะหรือชิ้นส่วน CNC เหมาะสำหรับผลิตชิ้นส่วนใช้งานจริงที่ต้องรับโหลดหนักตลอดเวลา เช่น Inspection fixtures, Forming tools, ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ โดรน และอื่นๆ

Kevlar : เส้นใยที่ทนทานแรงกระแทกได้สูง มีความยืดหยุ่นมากกว่าเส้นใยชนิดอื่นๆและจะมีการให้ตัวได้ในระดับหนึ่งก่อนจะหัก เหมาะสำหรับผลิตชิ้นงานที่ต้องทนรับแรงกระแทกซ้ำๆ ทนแรงเสียดสี เช่น Clamp Jaw หรือ Robot Gripper

HSHT (High Strength High Temperature) Fiberglass : วัสดุไฟเบอร์กลาสที่ทนความร้อนได้สูงถึง 150°C โดยไม่เสียรูป มีความแข็งแรงสูง เป็นรองแค่เพียง Carbon Fiber เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงในสภาพความร้อนสูง เช่นฟิกซ์เจอร์งานเชื่อม, แม่พิมพ์เป่าพลาสติก แม่พิมพ์เทอร์โมฟอร์ม แม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซต


สรุปคุณสมบัติวัสดุ Composite Fiber ทั้ง 4 ชนิด

เริ่มต้นผลิตชิ้นงาน 3D ที่แข็งแกร่งเท่าอลูมิเนียมด้วย

Markforged 3D Printer



Older Post


Leave a comment