"การพิมพ์งานด้วย 3D Printer มีต้นทุนเท่าไหร่?" เป็นคำถามที่เราได้รับจากลูกค้าและผู้สนใจหลายๆคน คำตอบคือ "ค่อนข้างถูก" เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตด้วยเครื่องจักรประเภทอื่น เนื่องด้วย 3D Printer และวัสดุพิมพ์มีราคาถูกลงอย่างมาก และเพราะการพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้แรงงานคนน้อย ต้นทุนในการพิมพ์งาน 3 มิติมีส่วนประกอบดังนี้:
- ต้นทุนวัสดุพิมพ์ (เส้นพลาสติกราคา 700~1,500 บาทต่อกิโลกรัม และเรซิ่นราคา 4,000~20,000 บาทต่อกิโลกรัม ขึ้นอยู่กับประเภทวัสดุ)
- ต้นทุนค่าเสื่อมเครื่องพิมพ์ 3D Printer ก็เหมือนกับเครื่องจักรอื่นๆทั่วไป เมื่อใช้งานไปนานๆก็มีการสึกหรอเป็นธรรมดา โดยเราสามารถคิดค่าเสื่อมต่อการพิมพ์งานแต่ละครั้งได้จากจำนวนชั่วโมงใช้งาน และราคาเครื่องพิมพ์
- ค่าอุปกรณ์เสริมและอะไหล่ เช่นหัวฉีด แผ่นรองฐานพิมพ์ เทปกาว กระดาษทราย คีม และอุปกรณ์อื่นๆที่ใช้คู่กับ 3D Printer
- ค่าไฟฟ้า ยิ่งพิมพ์งานชิ้นใหญ่ก็ยิ่งเปลืองไฟมากขึ้น โดย 3D printer แบบตั้งโต๊ะมักกินไฟประมาณ 300~500 Watt
- ค่า Software โปรแกรมที่ใช้คู่กับ 3D printer มีทั้งแบบฟรีและไม่ฟรี ขึ้นอยู่กับความถนัดและความต้องการของแต่ละคน
- ค่าแรง / ค่าเวลา ค่าแรงต่อชั่วโมงที่ใช้ในการออกแบบ เซทเครื่อง แกะ Support ขัดแต่ง ทาสีชิ้นงาน ฯลฯ
จะเห็นว่าต้นทุนการพิมพ์งาน 3 มิติมีหลายองค์ประกอบ แต่หากบวกลบเลขดูแล้วจะพบว่าต้นทุนก้อนใหญ่ที่สุดในการพิมพ์งานแต่ละครั้งมักจะเป็นต้นทุนวัสดุพิมพ์ ในบทความนี้เราจะมาแนะนำวิธีง่ายๆเพื่อลดต้นทุนวัสดุของชิ้นงานพิมพ์ 3 มิติ มาดูวิธีกันเลยครับ
1. ลดขนาดชิ้นงาน
หากขนาดชิ้นงานไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ การลดขนาดชิ้นงานลงเล็กน้อยสามารถช่วยประหยัดวัสดุพิมพ์ได้อย่างมาก เนื่องจากเป็นการลดขนาดแบบ 3 มิติ เช่นตัวอย่างชิ้นงานด้านบนซึ่งเป็นสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาด 10 x 10 x 10 cm การลดขนาดลงเพียงด้านละ 2 cm (เหลือ 8 x 8 x 8 cm) ทำให้ปริมาตรโดยรวมของชิ้นงานลดลงถึง 49% เลยทีเดียว ทำให้ปริมาณวัสดุที่ใช้ลดลงครึ่งนึงด้วยเช่นกัน การลดขนาดชิ้นงานสามารถทำได้ในโปรแกรมออกแบบ 3D หรือในโปรแกรม Slicer ที่ใช้สร้าง Gcode ให้กับเครื่องพิมพ์
2. พิมพ์ชิ้นงานให้กลวง (หรือเกือบกลวง)
เปรียบเทียบความหนาแน่นของชิ้นงานที่ค่า Infill 20% (ซ้าย), 50% (กลาง) และ 75% (ขวา)
เครื่องพิมพ์ระบบเส้นพลาสติก (FDM) สามารถกำหนดความตันของไส้ในชิ้นงานได้อย่างอิสระ หรือที่เรียกว่าค่า Infill นั่นเอง สำหรับชิ้นงานใหญ่ๆการลดค่า Infill สามารถประหยัดวัสดุพิมพ์ได้ โดยทำให้ไส้ในของชิ้นงานกลวงกว่าเดิม หากความแข็งแรงทนทานของชิ้นงานไม่ใช่ปัจจัยสำคัญก็ควรพิจารณาลดค่า Infill ลงเพื่อประหยัดวัสดุ นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดเวลาพิมพ์อีกด้วย
**Bonus Tip: เพื่อลดการใช้วัสดุพิมพ์สิ้นเปลือง ไม่ควรเปิดใช้ Function Raft หรือ Brim ถ้าไม่จำเป็น และลด Infill ของ Support ลง หรือจัดวางชิ้นงานให้ใช้ Support น้อยที่สุด
ในขณะเดียวกันเครื่องพิมพ์ประเภทเรซิ่นหรือประเภทผง (SLA, DLP, SLS) มักจะพิมพ์ชิ้นงานแบบตัน 100% โดยปกติ ซึ่งทำให้เปลืองวัสดุค่อนข้างมาก การทำให้ชิ้นงานกลวง (Hollow) ก่อนพิมพ์งานจะช่วยลดต้นทุนวัสดุได้มหาศาล โดยสามารถทำได้ด้วยโปรแกรม Meshmixer ซึ่ง Download มาใช้งานได้ฟรี โดยมีขั้นตอนดังนี้:
- เปิดโปรแกรม Meshmixer และโหลดไฟล์ 3D ที่ต้องการทำให้กลวง
- ไปที่ Edit --> Hollow และเลือกความหนาของเปลือกชิ้นงานที่ต้องการ โดยเริ่มต้นที่ 2 mm (สามารถเพิ่มความหนาได้เพื่อเพิ่มความแข็งแรง)
- ใส่รูระบายที่ด้านล่างของชิ้นงาน เพื่อให้น้ำเรซิ่นที่ถูกขังในเปลือกชิ้นงานสามารถไหลออกมาได้ โดยกด Double click ที่พื้นผิวที่ต้องการใส่รูระบาย
- กด Accept และ Export ชิ้นงานจากโปรแกรม เป็นอันเสร็จสิ้น
Credit: 3D Hubs