Bloggang.com : ECie :

Rapid Prototype - SLS

SLS
SLS ย่อมาจาก Selective Laser Sintering เป็นวิธีการทำ Rapid Prototype อีกรูปแบบหนึ่งที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางรองลงมาจาก SLA แต่มีข้อได้เปรียบเหนือกว่าคือสามารถเลือกใช้วัตถุดิบได้หลากหลายมากกว่า [3] กระบวนการนี้ถูกค้นพบโดย R.F. Housholder ซึ่งจดทะเบียนไว้ในปี 1979 แต่ยังไม่ได้ใช้งานจริงในเชิงพาณิชย์ และยังไม่ใช่กระบวนการที่ใช้จริงในปัจจุบันเสียทีเดียวนัก ส่วนตัวกระบวนการที่ใช้งานจริงนั้น ถูกพัฒนาต่อยอดมาแล้วจดทะเบียนโดย ดอกเตอร์ Carl Deckard ในราวกลางทศวรรษ 1980 [1]

ขั้นตอนการสร้าง SLS
1. สร้าง STL file จาก CAD Data ของชิ้นงานที่ต้องการสร้าง Rapid Prototype
2. ส่งข้อมูลที่ได้เข้าไปในเครื่อง SLS system
3. เริ่มต้นกระบวนการสร้าง โดยตัว Roller ของเครื่องจะทำการกวาด และเกลี่ยเนื้อวัตถุดิบซึ่งมีลักษณะเป็นผงคล้ายแป้งเป็นชั้นบาง ๆ บนฐานสร้างชิ้นงาน
4. ยิง Laser ไปยังตำแหน่งที่ต้องการสร้างเป็นชิ้นงานใน Layer นั้นตามข้อมูลรูปร่างชิ้นงานในแนวแกน X-Y เพื่อหลอมเนื้อวัตถุดิบให้ละลายและแข็งตัวเป็นเนื้องาน เรียกกระบวนการนี้ว่า Sinter ( Heat & Fuse - หลอมละลาย และขึ้นรูป )
5. ฐานชิ้นงานเลื่อนตัวลงในแนวแกน Z ตามความหนาของ Layer ต่อไป แล้วเริ่มข้อ 3 จนถึงข้อ 5 ใหม่จนกว่าจะเสร็จทุก Layer
6. ได้ชิ้นงานสมบูรณ์ นำออกมาจากเครื่องและเป่าฝุ่นเพื่อกำจัดเนื้อแป้งของวัตถุดิบที่ไม่ได้หลอมตัวแต่เกาะชิ้นงานอยู่ออก
7. ขั้นตอนการ Finishing อาจจะทำการอบ ขัด ทาสี ฯลฯ[2]

รูปแสดงกระบวนการ SLS อ้างอิงจาก[3]

รูปแสดงกระบวนการ SLS อีกรูป อ้างอิงมาจาก [4]

เปรียบเทียบกระบวนการ SLA vs SLS

-> Material SLA ถูกจำกัดอยู่ที่ต้องใช้งานกับ Photosensitive Resin ซึ่งแตกหักง่าย ในขณะที่ SLS ใช้งานได้หลากหลายแม้กระทั่ง Thermoplastic ก็สามารถนำมาใช้ทำ SLS ได้
-> Surface Finish กรณีนี้ SLA ได้เปรียบกว่าในหลายเรื่อง จากการที่ผิวงานของ SLS มีลักษณะคล้ายแป้ง พื้นผิวจึงไม่เรียบเท่าที่ควร และหากควบคุมความร้อนไม่ดี พื้นผิวอาจจะติดส่วนเกินมาได้ด้วย เป็นข้อเสียต่องานที่ต้องการความสวยงามของพื้นผิว รวมถึงงานที่ต้องการขนาดอย่างละเอียดด้วย แต่หากใช้งานการเคลือบสารบางชนิด อาจจะทำให้ผิวงานแข็งแรง และสวยงามขึ้นได้
-> Dimension Accuracy เรื่องขนาด และความถูกต้อง เป็นปัญหาทั้ง 2 เทคโนโลยีเลย SLA มีข้อได้เปรียบดังระบุไว้ขั้นต้น แต่ SLS จะได้เปรียบในเรื่อง Residual Stress ซึ่งจะน้อยกว่า เพราะว่าได้รับการอบขณะทำ Surface Finish ทั้งคู่ มีปัญหาในเรื่อง Dimension ในแนวแกน Z โดยที่ SLS จะมีข้อจุกจิกมากกว่า เพราะว่าใช้ Material ได้หลากหลายกว่า อีกทั้งยังมีปัญหาเรื่อง Material ส่วนเกินที่อาจติดมาจากความร้อนที่เกินมาได้ด้วย แต่ SLA เองก็จะมีปัญหากับชิ้นงานที่มีรูปร่างเป็นถ้วยซึ่งจะเก็บเนื้อ Resin ไว้ได้ทั้ง ๆ ที่ไม่ต้องการ เรียกปัญหานี้ว่า "Trapped Volume" ในขณะที่ SLS ไม่มีปัญหาเรื่องนี้
-> ข้อจำกัดเกี่ยวกับการนำชิ้นงานไปทำ Machining SLA ทำจาก Resin ซึ่งเปราะ ไม่สามารถนำไปทำ Machining ได้ ในขณะที่ SLS ที่ทำจาก Thermoplastic ไม่มีข้อจำกัดเหล่านี้
-> ขนาดชิ้นงาน กรณีชิ้นงานขนาดใหญ่ถึงขั้นต้องสร้างชิ้นงานจาก ชิ้นงานย่อย ๆ ประกอบกัน SLS มีข้อได้เปรียบในเรื่องนี้[3]
-> Support Structer SLA อาจต้องการตัว Support เพื่อรองรับในกรณีมีชิ้นงานส่วนที่อาจเสี่ยงต่อการบิดรูป แต่ SLS ในบางกรณีไม่จำเป็นต้องใช้ เมื่อมีการใช้งาน Support Structure อาจจะมีปัญหาเรื่อง Dimension ผิดเพี้ยนได้จากเนื้อวัตถุดิบไปติดกับตัว Support Structure

รูปแสดงเหตุผลที่ SLA ต้องการ Support Structure อ้างอิงจาก [5]

** ที่มา
[1] //en.wikipedia.org/wiki/Selective_laser_sintering
[2] //www.3dsystems.com/products/sls/stepbystep/proc_tour.asp
[3] //www.efunda.com/processes/rapid_prototyping/sls.cfm
[4] //home.att.net/~castleisland/sls.htm
[5] //www.efunda.com/processes/rapid_prototyping/sla.cfm

Create Date : 30 พฤศจิกายน 2549

1 comments

Last Update : 18 ธันวาคม 2549 21:03:30 น.

Counter : 1404 Pageviews.

คืออยากทราบว่าในประเทศไทยมีบริษัทหรือ องกรณ์ไหนให้บริการ SLS หรือเปล่าคับ ถ้ามีรบกวนแนะนำทีนะคับ ขอบคุณครับ

โดย: สงสัยคับ IP: 58.8.20.8 29 มกราคม 2551 6:36:36 น.