4 คุณสมบัติเด่นของเทคโนโลยีการพิมพ์ด้วย SLS 3D Printing

คุณสมบัติเด่นของเทคโนโลยีการพิมพ์ด้วย SLS 3D Printing มีดังนี้

1. การยึดเกาะของ Layer

เทคโนโลยีการพิมพ์ด้วย SLS 3D Printing นั้นสามารถสร้างความแข็งแรงระหว่าง Layer ได้อย่างยอดเยี่ยม

นั่นหมายความว่า งานที่พิมพ์จาก SLS 3D Printingนั้นมีคุณสมบัติการยึดเกาะที่ดีเท่ากันทั่วทั้งชิ้นงาน (X,Y,Z)

ยกตัวอย่างการทดสอบสมบัติเชิงกลของ PA12 หรือ Nylon 12

จะเห็นได้ว่าชิ้นงานที่พิมพ์ด้วย SLS 3D Printing จะมีค่า Tensile Strength และค่า Tensile Modurus ที่ยอดเยี่ยม เทียบได้กับวัสดุทั่วไป แต่จะมีความเปราะมากกว่า เนื่องการยืดตัวที่จุดขาดนั้นต่ำกว่ามาก นั่นเป็นเพราะความพรุนในชิ้นงาน ซึ่งงานที่พิมพ์ด้วย SLS 3D Printing จะมีรูพรุนประมาน 30% ทำให้พื้นผิวสัมผัสของงานมีลักษณะเป็นเม็ดเล็กๆ สามารถในการดูดน้ำได้ดี จึงสามารถย้อมสีได้ง่ายและทำให้ชิ้นงานมีสีที่หลากหลาย

2. การหดตัวและการบิดรูป

ชิ้นงานที่พิมพ์จาก SLS 3D Printing นั้นสามารถหดตัวและผิดรูปได้ง่าย เนื่องจากเมื่อ Layer ที่ถูกยิง Laser เสร็จเมื่อชิ้นงานเย็นตัวลงขนาดของชิ้นงานก็จะหดตัวลงเล็กน้อย ทำให้เกิด Stress หรือแรงเค้นเกิดขึ้นภายในชิ้นงาน ซึ่งส่งผลให้มีการหดตัวของชิ้นงานขึ้นประมาณ 3 – 3.5% ซึ่งสามารถพบได้ทั่วไปในการพิมพ์ชิ้นงานด้วย SLS 3D Printing อย่างไรก็ตาม สามารถบรรเทาปัญหาได้โดยการปรับพื้นที่ หรือ Platform ให้เป็นแนวดิ่ง แต่วิธีที่ดีที่สุดคือการลดความหนาของชิ้นงานในขั้นตอนการออกแบบชิ้นงาน


3. Oversintering

Oversintering ใน SLS 3D Printing เกิดขึ้นจากการแผ่ความร้อนไปยังผงที่ไม่ได้ถูกเผา มันส่งผลให้รายละเอียดที่มีขนาดเล็กของชิ้นงานเกิดความเสียหายได้ เช่น ช่อง หรือ รู ซึ่งปัจจัยการเกิด Oversintering นั้นขึ้นอยู่กับขนาดและความหนาของชิ้นงาน เช่น ช่องกว้าง 0.5 mm หรือหลุมที่มีขนาด 1 mm (r = 0.5 mm) การจะพิมพ์โดยไม่ให้เกิดการ Oversintering นั้นจะต้องออกแบบให้ผนังมีความหนาไม่เกิน 2 mm หากมากกว่านั้นก็มีโอกาสเกิด Oversintering ได้


4. Powder Removal

ชิ้นงานที่พิมพ์ด้วย SLS 3D Printing นั้นจะไม่มี Support material เกิดขึ้นทำให้สามารถพิมพ์ได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ เมื่อสามารถสร้างชิ้นงานได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องคำนึงถึง Support ชิ้นงานที่ภายในกลวงนั้นจะช่วยลดน้ำหนักของชิ้นงานและค่าใช้จ่ายของชิ้นงานลงได้อย่างมาก แต่ชิ้นงานที่พิมพ์ด้วย SLS 3D Printing นั้นจะต้องมีช่องสำหรับการนำผงที่ไม่ได้ถูกเผาออกจากภายในของชิ้นงาน(Escape Holes) และแนะนำให้มี Escape Holes อย่างน้อย 2 ช่อง และกว้างอย่างน้อย 5 mm (r = 2.5 mm) โดยทั่วไปหากต้องการชิ้นงานที่มีความแข็งแรงมาก ผู้ใช้จะออกแบบชิ้นงานให้มีการการพิมพ์ผงวัสดุเต็มทั้งชิ้นงาน แต่อีกทางหนึ่งคือผู้ใช้สามารถออกแบบให้ข้างในของชิ้นงานกลวงได้โดยไม่ต้องมี Escape Holes ด้วยวิธีนี้ผงวัสดุจะถูกอัดแน่นอยู่ภายในชิ้นส่วนงาน เมื่อมวลเพิ่มขึ้นก็จะทำให้รับแรงได้ดีและมีความแข็งแรงมากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มโครงสร้างตาข่ายแบบรวงผึ้งเข้าไปในโพรง (ซึ่งปกติจะถูกใช้ในFDM) ทำให้เพิ่มความแข็งแรงและที่สำคัญการทำโพรงจะช่วยในเรื่องการลดการผิดรูปของชิ้นงานอีกด้วย


Rules of Thumb

SLS 3D Printing สามารถผลิตชิ้นงานได้จากพลาสติกวิศวกรรม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นNylon(PA12) โดยชิ้นงานที่พิมพ์ด้วย SLS 3D Printing จะมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและมีพฤติกรรมแบบIsotropic สำหรับชิ้นงานที่ต้องการความพิเศษสามารถใช้ผงPA เติมแต่งได้