อยากเล่น 3D Printer ต้องรู้จัก Support
ก่อนที่จะซื้อหรือใช้เครื่องปริ้น 3D Printer แนะนำให้อ่านบทความนี้ก่อน การใช้งานเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นั้น ไม่ยากและก็ไม่ง่าย จำเป็นต้องเรียนรู้ก่อน ไม่ใช่ว่า ซื้อมาแล้ว เสียบปลั๊ก แล้วพิมพ์งานออกมา และจะสวยได้ดั่งใจเลย “โมเดล 3 มิตินั้น ไม่เหมือนกระดาษ” ดังนั้นถ้าใครคิดว่า เครื่องพิมพ์ 3 มิติ จะเหมือนกับเครื่องพิมพ์กระดาษ ที่ใช้กันอยู่ทุกวัน แค่ใส่กระดาษ กด Ctrl+P แล้วได้งานออกมา ขอให้คุณเลิกคิด และเอาความทิ้งความคิดนี้ไปก่อน เพราะโมเดล 3 มิติ มันมีอะไรมากกว่านั้น
โมเดล 3 มิติ 1 ตัว แค่หมุนหรือพลิกมันกลับ 90 องศา วิธีการพิมพ์ก็เปลี่ยนไปแล้ว ซึ่งตรงนี้ ผมบอกได้เลยว่า ตอนนี้ยังไม่มีโปรแกรมไหนที่ฉลาด ขนาดแค่เอาโมเดลมาวางแล้วพิมพ์ออกมาสวยและได้เลย ผมบอกเลยว่าตอนนี้ยังไม่มี เพราะการวางโมเดลนั้นมีหลายแบบ ส่วนตัวแล้วผมจะพูดกับลูกค้าเสมอว่า “การวางโมเดล หรือท่าทางในการพิมพ์นั้น สำคัญที่สุด”
การพิมพ์งานจากเครื่องพิมพ์ 3D Printer นั้น คนใช้มักจะเจอกับคำว่า “ได้อย่างเสียอย่าง” หมายความว่า ถ้าพิมพ์เร็ว งานก็จะไม่สวย หรือ อยากพิมพ์งานสวย ก็ต้องใช้ Support เยอะ ซึ่งก็จะทำให้เสียเวลา และพลาสติกในการพิมพ์ ซึ่งบทความนี้ ผมจะเน้นไปในเรื่องที่เกี่ยวกับ ตัวรองรับหรือ Support ที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ 3D Printer แบบ FDM (ฉีดพลาสติกเท่านั้น) สำหรับใครที่เพิ่งเข้ามาอ่าน อาจจะยังไม่รู้ว่า 3D Printer มีกี่แบบ สามารถเข้าไปอ่านได้ที่นี่
Support คืออะไร
หลายๆ คน อาจจะยังไม่เคยเห็นหรือนึกไม่ออกว่ามันคือะไร หน้าตาเป็นยังไง โมเดลแบบไหนที่ต้องใช้ Support ผมขอให้นึกถึงตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวใหญ่ ตัว Y ตัว H และ ตัว T แล้วลองนึกตามผมดู ถ้าผมจะพิมพ์โมเดล 3 มิติรูปตัว T โดยวางโมเดลตามรูปด้านล่าง ส่วนที่ยื่นออกมา ตามตำแหน่งที่ 1 และ 2 จะพิมพ์ไม่ได้ เพราะเวลาพิมพ์งานนั้น ส่วนที่ยื่นออกมาก พลาสติกก็จะย้อย หรือร่วงลงไปด้านล่าง ทำให้งานพิมพ์เสีย “เราเรียกส่วนที่ยื่นออกมาว่า Overhang” ดังนั้นจึงต้องมีการสร้างตัวรองรับหรือ Support ขึ้นมา
ซึ่งตัว Support ที่สร้างขึ้นมานั้น ก็คือพลาสติกที่ใช้สำหรับพิมพ์งานนั่นเอง ส่วนใหญ่แล้วโปรแกรม Slicer จะมีฟังค์ชั่นในการสร้าง Support ให้อัตโนมัติ โดยที่ผู้ใช้แค่กดเลือกในโปรแกรม Support ที่ถูกสร้างขึ้นมานั้นก็จะถูกดึงทิ้ง เมื่อพิมพ์งานเสร็จ
Support หรือตัวรองรับจำเป็นแค่ไหน?
ต้องบอกตรงนี้ดังๆเลยว่า Support นั้นจำเป็นมากๆ ยิ่งถ้าโมเดลมีความซับซ้อน และมี Overhang ที่เป็นส่วนยื่นหรือส่วนเกินเยอะๆ โมเดล 3 มิติชื้นนั้นก็จำเป็นต้องใช้ Support ซึ่งหลักการในการสร้าง Support นั้น อยู่ที่ประมาณ 60 องศา หมายความว่า ถ้าโมเดลมีส่วนที่ยื่นออกมา แล้วส่วนที่ยื่นออกมานั้น ทำมุมกับตัวโมเดลที่วางตั้งฉากเกิน 60 องศา โปรแกรม Slicer ก็จะทำการสร้าง Support หรือตัวรองรับขึ้นมาค้ำให้ “ซึ่งค่าองศานี้ ผู้ใช้สามรถปรับเปลี่ยนได้ในโปรแกรม Slicer” ยิ่งค่านี้มาก Support จะยิ่งน้อย แต่ในทางกลับกัน ทางค่านี้ยิ่งน้อย Support ก็จะยิ่งมาก ซึ่งการตั้งค่าอันนี้ก็แล้วแต่โปรแกรม Slicer ด้วย เพราะบ้างโปรแกรมอาจจะใช้สลับกัน ขึ้นอยู่กับแนวแกนที่วาง บางโปรแกรมใช้แนวตั้งเท่ากับ 0 บางโปรแกรมใช้แนวนอนเท่ากับ 0
สำหรับผม แนะนำให้ใส่ค่านี้ไว้ที่ 45 องศา ไม่ใช่ 60 องศา ถีงแม้ว่า 3D Printer ส่วนใหญ่จะพิมพ์ Overhang ที่เกิน 60 องศาได้ แต่ผมไม่อยากให้เสี่ยง เพราะเวลาพิมพ์งานนั้นผมมักจะเอาชัวร์ไว้ก่อน ถึงแม้ว่าจะพิมพ์ช้าก็ตาม เพราะว่างานพิมพ์บางตัวนั้น พิมพ์ 4-5 วัน ไม่หยุด ถ้างานมันเกิดเสียวันสุดท้าย เพราะ Support ไม่แข็งแรง ก็ต้องมาเริ่มพิมพ์ใหม่ ซึ่งผมขอให้ทุกคนที่อ่านจำเอาไว้เลยว่า “อย่าไปงก กับการใช้ Support” มันจริงอยู่ที่ว่า ถ้า Support ยิ่งน้อย งานยิ่งพิมพ์เร็ว พลาสติกใช้น้อย แต่เดี๋ยวก่อน ผมให้คิดใหม่ ถ้า Support ที่คุณตั้งค่าไว้ มันน้อยเกิน งานที่พิมพ์ก็จะเสีย
ยกตัวอย่าง เหมือนกับเราสร้างบ้าน แล้วไปลดขนาดเสาเข็มที่เป็นตัวค้ำโครงสร้างของบ้านลง บ้านเราก็จะไม่แข็งแรง และก็จะถล่มลงมา เฉกเช่นเดียวกับงานพิมพ์ 3 มิติ ถ้าตัวรองรับหรือ Support น้อย งานพิมพ์ตรงนั้นก็จะไปต่อไม่ได้ เพราะไม่มีอะไรมาค้ำ ให้พิมพ์ต่อไปได้ งานก็จะเสีย ไม่เป็นรูปร่าง นอกจากงานจะเสียแล้ว คุณต้องเสียเวลามาพิมพ์งานใหม่ รวมถึงพลาสติกที่พิมพ์ก็เสียไปด้วย ดังนั้น จำคำผมไว้ครับ ขอย้ำอีกที “อย่าไปงกหรือเสียดาย กับ Support”
ในปัจจุบันเครื่องปริ้น 3D พัฒนาไปไกลมาก บางยี่ห้อใช้พัดลมที่มีความแรงในการเป่าให้พลาสติกเย็นตัวให้เร็ว ทำให้องศาในการสร้าง Support ลดลง ซึ่งบางเครื่องสามารถตั้งเขียนงานได้เอียงเกิน 75 องศา ก็ยังปริ้นได้ โดยที่ไม่ต้องใช้ support
ข้อเสียของการมี Support
ผมจะบอกลูกค้าทุกๆคน ที่มาซื้อเครื่องและเรียนการใช้งานกับผมว่า ตรงใหนที่มี Support ตรงนั้นจะไม่สวย ต้องอาศัยการขัดและแต่งชิ้นงานเข้าช่วย เมื่อพิมพ์เสร็จ ซึ่งตรงนี้บอกคำเดียวเลยว่า “ต้องทำใจ เพราะไม่มี Support ก็พิมพ์ไม่ได้” แต่ถ้าไปใช้เครื่องพิมพ์ แบบหลายหัวฉีด หริอเครื่องที่มีกล่อง AMS ที่สลับเส้นพลาสติกไป – มาได้ ก็จะช่วยกำจัดข้อเสียของรอยที่เกิดจาก Support ได้ เพราะเครื่องพิมพ์ 3D printer แบบนี้ สามารถที่จะ ใช้เส้นพลาสติกแบบละลายน้ำ หรือแบบ Break away ในการพิมพ์เฉพาะส่วนที่เป็นตัวรองรับ หรือ Support ได้
การเลือกรูปแบบของ Support
ในปัจจุบัน ตัวโปรแกรม Slicer จะมีตัวเลือกในการสร้าง Support ด้วยกัน 2 รูปแบบ ได้แก่ Accordion Support และ Tree Support
ตัว Accordion Support จะเป็น Support แบบดั้งเดิม ที่มีใช้กันมานาน ซึ่งเป็น Support ที่เน้นความแข็งแรง รูปแบบจะคล้ายๆกับหีบเพลง ซ้อนต่อขึ้นไปเรื่อย เวลาดึง Support ออกจาก เป็นเส้นต่อเนื่องกัน ซึ่งตัวรองรับแบบนี้ เหมาะกับชิ้นงานที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และยังเหมาะกับงานที่มี Overhang เป็นแนวตรง ยาวๆ
Support แนวนี้ ส่วนตัวผมนะแนะนำให้ใช้กับ โมเดล 3 มิติ เชิงวิศวกรรม เพราะ Support แบบนี้ จะช่วยยึดชิ้นงานได้ดี งานปริ้นไม่ล้ม แต่ข้อเสียของ Support แบบนี้ จะใช้เส้นพลาสติกเปลือง และทิ้งรอย Support บนผิวงาน
สำหรับ Tree Support หรืออีกชื่อเรียกว่า Organic Support ซึ่งเป็น Support แบบใหม่ ที่เพิ่งมำมาใช้ไม่นาน Suport ตัวนี้ เวลาปริ้นออกมา ก็จะคล้ายกับต้นไม้ที่แตกกิ่งก้านออกไป ซึ่งจุดสัมผัสที่มาค้ำส่วนที่ยื่นออกมา จะเป็นจุดเล็กๆ แต่มีหลายจุด Support แบบ Tree จะเหมาะสำหรับงานที่มีความซับซ้อน หรือโมเดลฟิกเกอร์ ตัวละคร
ข้อดีของ Support แบบ Tree ก็คือจะใช้พลาสติกน้อยกว่า และจุดที่สัมพัสกับตัว Support จะไม่ค่อยมีรอย หรือถ้ามีก็ ไม่มาก ส่วนข้อเสีย ก็คือ เวลาที่ใช้ปริ้นก็จะนาน และอาจจะมีโอกาสที่ Support จะล้มระหว่างปริ้น
อยากให้งานสวย ลองใช้เครื่องที่ปริ้น Multi Material ได้
สำหรับคนที่ต้องการให้ชิ้นงานออกมามีคุณภาพ ทั้งเรื่องผิวงานที่เรียบเนียบ ในทุกๆด้าน รวมถึงขนาดของชิ้นงานที่ไม่ผิดเพี้ยน ทางผมแนะนำให้ใช้เครื่อง 3D ที่ปริ้น Multi Material หรือปริ้นพลาสติกได้หลายหลายชนิดในเครื่องเดียว ซึ่งเครื่องปริ้น 3 มิติที่จะปริ้นหลายวัสดุได้ จำเป็นต้องเป็นเครื่องที่มากกว่า 1 หัวฉีด หรือเครื่องที่มีระบบเปลี่ยนเส้นพลาสติกแบบอัตโนมัติ หรือกล่อง AMS
เครื่องพวกนี้ สามารถที่จะฉีดเส้นพลาสติกสลับไปมาได้ โดยที่ชิ้นงานให้เป็นพลาสติกธรรมดา ส่วน Support ก็ให้อีกเป็นเส้นพลาสติกแบบพิเศษ ที่ละลายน้ำ หรือเป็นแบบ Breakaway ที่แกะง่ายไม่ทิ้งรอย สำหรับเครื่องปริ้น 3D ที่ปริ้น Mult Material ได้ก็จะมี Prusa XL, Bambu Lab รุ่นที่เป็น Combo ที่มาพร้อมก้บกล่องสลับเส้นพลาสติก AMS แบบอัตโนมัติ
รู้จักเส้นสำหรับปริ้น Support โดยเฉพาะ
สำหรับคนที่มีเครื่องปริ้น 3 มิติหลายหัวฉีด หรือมีเครื่องที่มากับกล่องสลับเส้นอัตโนมัติ อยากให้ลองมาใช้เส้นพลาสติกที่เอาไว้สำหรับปริ้นตัวรองรับหรือ Support โดยเฉพาะ ซึ่งข้อดีของการใช้เส้นแบบนี้ปริ้น Support ก็คือ จะไม่ทิ้งรอยไว้บนชิ้นงาน หรือถ้ามี ก็จะมีน้อยมากๆ ทำให้ไม่ต้องขัดแต่งชิ้นงานเยอะ
เส้นพลาสติก PVA
เป็นเส้นพลาสติกที่สามารถละลายได้เมื่อโดนน้ำ ซึ่งเส้นตัวนี้ ถูกใช้สำหรับปริ้น Support กับพลาสติกจำพวก PLA เพราะมีความร้อนที่ใกล้เคียงกัน เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีซับซ้อนมากๆ เพราะเมื่อปริ้นเสร็จ สามารถนำชิ้นงานแช่ในน้ำอุ่น เพื่อให้ตัวพลาสติกละลาย เหลือไว้แต่ชิ้นงานโมเดล 3 มิติ การปริ้นเส้น PVA นั้น จะมีความยุ่งยากกว่าเส้น Support ชนืดอื่นๆ เพราะตัวเส้นสามารถดูดความชิ้นได้ไวมากๆ ก่อนปริ้นจะต้องอบเส้นก่อน และเวลาปริ้น ก็ควรอยู่ในกล่องกันชื้น เพราะถ้าเส้น PVA มีความชิ้น ก็จะทำให้หัวฉีดตันได้ง่าย นอกไปจากนั้น เส้น PVA ไม่เหมาะที่จะใช้กับเครื่องที่ใช้กล่องสลับเส้นหรือ AMS เพราะเส้นมีความนิ่ม และอาจจะเลื้อยเข้าไปในร่องหรือช่องว่าง และทำให้ตัวดันเส้นเสียหายได้ ดังนั้นเส้น PVA จะเหมาะกับเครื่องปริ้น 3 มิติแบบ หลายหัวฉีด เช่น Bambu Lab H2D และ Prusa XL สำหรับคนที่อยากลองใช้เส้น PVA สามารถใช้เส้นยี่ห้อ Polymaker ที่เป็นรุ่น Polydissolve
เส้นพลาสติก Breakaway
สำหรับเส้นตัวนี้ จะเป็นเส้นอีกชนิดที่นิยมใช้ปริ้นเป็นตัวรองรับหรือ Support ข้อดีคือแกะง่าย ไม่ติดกับตัวชิ้นงาน สามารถตั้งระยะระหว่าง Support กับโมเดลให้เป็น 0 หรือตั้งให้ชิดเลย Support ที่ปริ้นออกมา จะไม่เชื่อมติดกับเนื้องาน และไม่ทิ้งรอย เหมาะสำหรับงานวิศวกรรมที่ต้องการความแม่นยำ ในทุกๆมิติ ราคาของตัวเส้นแบบ Breakaway จะถูกกว่าเส้น PVA และสามารถเลือกใช้กับเส้นพลาสติกได้หลายชนิด
สำหรับเส้น Breakaway จะมีความแข็งกว่าเส้น PVA ทำให้สามารถใช้กับกล่องสลับเส้น AMS หรือจะใช้กับเครื่องปริ้น 3 มิติที่มีหลายหัวฉีด ก็ได้เช่นกัน สำหรับคนที่อยากลองเส้น Breakaway ก็สามารถใช้เส้นยี่ห้อ Polymaker รุ่น Polysupport ที่มีให้เลือก 2 แบบ แบบแรก สีขาวนม สามารถใช้ปริ้นคู่กับเส้น PLA/ TPU / PC และ PVB ส่วนเส้นที่เป็นสีเขียว สามารถใช้คู่กับเส้น ไนลอน PA
เส้น Support ในรูปแบบอื่นๆ
สืบเนื่องมาจากเส้น Support จะมีราคาที่สูงกว่าเส้นพลาสติกที่ใช้ปริ้น ซึ่งทำให้ต้นทุนในการปริ้นชิ้นงาน บางครั้งสูงเกิน ทำให้มีผู้ใช้หลายๆคน พยายามหาทางและหาตัวเลือกอื่นๆ มาใช้ปริ้นเป็นตัวรองรับ ซึ่งก็มีการดัดแปลงเอาเส้น PLA มาปริ้นเป็น Support ซึ่งจะปริ้นคู่กับเส้น PETG ที่ปริ้นเป็นชิ้นงาน หรือกลับกัน เอาเส้น PETG มาปริ้นเป็นเส้น Support คู่กันกับเส้น PLA ที่ปริ้นเป็นชิ้นงาน ซึ่งการใช้งานวิธีนี้ จำเป็นต้องมีการตั้งค่าในโปรแกรม Slicer เพื่อหาค่าที่เหมาะสม ที่ปริ้นแล้วชิ้นงานจะไม่หลุด และระยะห่างมีความพอดี ที่งานจะลอกมาจากกันได้ โดยไม่ทิ้งร่องรอย
สำหรับวิธีการตั้งค่า สามารถเข้าไปดูได้ที่ support.siamreprap.com ทางร้านจะมีทำวิดีโอและขั้นตอนการตั้งค่าเอาไว้ให้ สำหรับคนที่มีกล่อง AMS หรือคนที่มีเครื่องปริ้น 3 มิติแบบ Multi Extruder ที่มีหลายหัวฉีดและอยากจะลองใช้วิธีนี้ เพื่อลดต้นทุนในการปริ้นลง และยังได้คุณภาพงานที่ดี
สรุป
การพิมพ์งานกับเครื่องพิมพ์ 3D Printer นั้น จะหลีกเลี่ยงการใช้ Support ไม่ได้เลย แต่เราสามารถที่จะเลือกให้มันน้อยลงได้ โดยใช้การวางงานหรือตัดงานเข้าช่วย ซึ่งตรงนี้ต้องอาศัยประสบการณ์ในการใช้งานเครื่อง สำหรับเครื่องพิมพ์ที่มีหัวฉีดเดียว อาจจะต้องทำใจในเรื่องของการขัดแต่ง ในส่วนที่ตัว Support ถูกสร้างขึ้นมาค้ำ เพราะว่าพลาสติกที่ใช้ฉีดเป็นชนิดเดียวกัน ทำให้มันเชื่อมติดกันง่าย เวลาแกะหรือดึงออก ทำให้งานส่วนนั้นเป็นรอย แต่ถ้าใครมีเครื่องแบบ 2 หัวฉีด ผมก็อยากลองให้แนะนำใช้เส้นพลาสติกแบบละลายน้ำ มาลองพิมพ์ตัว Support ดู แล้วจะรู้เลยว่า งานที่พิมพ์ออกมานั้นจะสวยและมีคุณภาพมากกว่า
