เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ คือ
ขบวนการผลิตที่เรียกว่าการพิมพ์ 3 มิติเป็นกระบวนการผลิตวัตถุสามมิติจากไฟล์คอมพิวเตอร์ซึ่งชิ้นส่วนนั้นถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มวัสดุทีละชั้นในรูปแบบชุดข้อมูล2มิติโดยการเรียงซ้อนเป็นชั้นๆ (sequential layers) ซึ่งทำให้สามารถขึ้นรูปได้เกือบทุกรูปทรง แม้กระทั่งใช้ 3D printing สร้างบ้านขึ้นมาก็ยังได้
การผลิตรถโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ
รวดเร็ว (Speed)
ข้อดีอย่างหนึ่งของ 3 D printing คือความเร็วที่สามารถผลิตชิ้นส่วนได้เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม การออกแบบที่ซับซ้อนสามารถอัปโหลดได้จากโปรแกรม CAD และพิมพ์ในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ข้อดีของสิ่งนี้คือการตรวจสอบ แก้ไข และพัฒนาแนวคิดการออกแบบที่รวดเร็ว
ในอดีตอาจต้องใช้เวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์กว่าจะได้รับต้นแบบแต่การพิมพ์ 3D โมเดลจะถึงมานักออกแบบภายในไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งมีความได้เปรียบในการประหยัดเวลาอย่างมากเมื่อเทียบกับเทคนิคการผลิตแบบดั้งเดิม เช่น การฉีดพลาสติกขึ้นรูปเพียงอย่างเดียวอาจเป็นสัปดาห์ ยังไม่รวมถึงการทำต้นแบบ
ลดขั้นการผลิต (Less step manufacture)
3D printing ทันทีที่การออกแบบ CAD เสร็จสิ้นสามารถอัปโหลดไปยังเครื่องและพิมพ์ได้ในขั้นตอนเดียวในเวลาไม่กี่ชั่วโมง เมื่อเที่ยบกับรูปแบบการผลิตเดิมแล้ว ลดขั้นไปได้เกือบหมด ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนในขั้นตอนเดียวช่วยลดการพึ่งพากระบวนการผลิตที่แตกต่างกันได้อย่างมาก (การกลึง, การเชื่อม, การทาสี) และช่วยให้นักออกแบบสามารถควบคุมผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้มากขึ้น
ต้นทุนที่มีประสิทธิภาพ(Cost-effectiveness)
ต้นทุนการผลิตแบ่งออกเป็น 3 ประเภทคือ ต้นทุนการดำเนินงานของเครื่องจักร, ค่าวัสดุและค่าแรงงาน
ค่าใช้จ่ายในการใช้งานเครื่อง: เครื่องพิมพ์ 3D บนเดสก์ท็อปใช้กับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป ธรรมดา แต่เทคโนโลยีการผลิตแบบเก่าใช้ เครื่องมือ และ พลังงานจำนวนมากในการผลิตชิ้นส่วนเดียว
ต้นทุนวัสดุ: ต้นทุนวัสดุสำหรับการผลิตแบบเดิมมีต้นทุนที่ถูกกว่าเมื่อเครื่องพิมพ์ 3D ตั้งโต๊ะ FDM หรือ SLA
ต้นทุนค่าแรง: การผลิตแบบดั้งเดิมที่มักต้องใช้เครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะสูงและค่าใช้จ่ายแรงงานที่แพง หนึ่งในข้อดีหลักของการพิมพ์ 3 มิติคือต้นทุนค่าแรงที่ต่ำ หลังการประมวลผลนอกเหนือเครื่องพิมพ์ 3D ส่วนใหญ่ต้องการเพียงคนกดปุ่ม เครื่องจะทำตามกระบวนการอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์เพื่อผลิตชิ้นส่วน เมื่อเทียบกันและเครื่องพิมพ์ 3D เกือบจะเป็นศูนย์
ลดความผิดพลาด(Reduce error)
ขั้นตอนในการผลิตผลิตภัณฑ์ นักออกแบบที่ดีรู้ว่าการตรวจสอบการออกแบบที่เหมาะสมนั้นมีความสำคัญก่อนที่จะลงทุนในเครื่องมือขึ้นรูปแม่พิมพ์ที่มีราคาแพง แต่ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติช่วยให้นักออกแบบผลิตภัณฑ์สามารถตรวจสอบต้นแบบผลิตภัณฑ์ก่อนที่จะเริ่มต้นจากการลงทุนด้านการผลิตจำนวนมากซึ่งบางครั้งอาจเป็นหายนะถึงมีความผิดพลาดแม้เพียงเล็กน้อบ
การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้คุณเปลี่ยนแนวคิดคุณให้เป็นจริงได้เร็วกว่าที่คุณคาดคิด ผลิตภัณฑ์ถูกสร้างขึ้นอย่างรวดเร็วและราคาถูก เทคโนโลยี 3D printing ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในทุกอุตสาหกรรมเปลี่ยนวิธีการทำงานและใช้ชีวิตในอนาคต
ลดของเสียจากผลิต Less Waste Production
การตัด CNC และการฉีดขึ้นรูปส่งผลให้ทรัพยากรสิ้นเปลืองมากมาย ทั้งสองขบวนการเกี่ยวข้องกับการกำจัดวัสดุจากบล็อกของแข็ง ซึ่งแตกต่างจากสองสิ่งนี้การพิมพ์ 3 มิติใช้วัสดุที่จำเป็นในการสร้างชิ้นส่วนต้นแบบเท่านั้น สร้างขยะน้อยมากและช่วยให้บริษัท ประหยัดเงินเป็นจำนวนมาก
มีความยืดหยุ่นสูง(Flexibility)
ข้อดีอีกอย่างของการพิมพ์ 3 มิติคือเครื่องพิมพ์ที่กำหนดสามารถสร้างเกือบทุกอย่าง เทียบกับกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมแต่ละชิ้นส่วนใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงในการออกแบบชิ้นส่วนต้องใช้เครื่องมือใหม่หรือแม่พิมพ์ตัวใหม่เพื่อสร้างชิ้นส่วนใหม่
ถ้าจะออกแบบผลิตภัณฑ์ตัวใหม่ในการพิมพ์ 3 มิติการออกแบบจะถูกป้อนลงในซอฟต์แวร์ไม่มีต้องใช้เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ทางกายภาพตัวใหม่เลย การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้การสร้างและการผลิตรูปทรงเรขาคณิตเป็นไปไม่ได้สำหรับการผลิตแบบดั้งเดิม
ความซับซ้อนและอิสระในการออกแบบ (Complexity and design freedom)
ข้อจำกัดการผลิตแบบดั้งเดิมคือไม่สร้างทำบางรูปร่างที่ซับซ้อนได้เพราะ
การเข้าถึงเครื่องมือ แตกต่างจาก การพิมพ์ 3D เนื่องจากส่วนประกอบถูกสร้างขึ้นทีละชั้นดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดในการออกแบบ สิ่งนี้ทำให้นักออกแบบมีอิสระในการออกแบบจำนวนมากและทำให้สามารถสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ง่าย การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้การปรับแต่งส่วนบุคคลไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งทำให้ง่ายขึ้นมากในการรองรับสัมผัสส่วนบุคคลที่ลูกค้าร้องขอ
การปรับแต่งเองได้ (Customization)
ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าของ 3D printing การพิมพ์ 3 มิติไม่เพียงให้อิสระในการออกแบบมากเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถปรับแต่งการออกแบบเองได้อย่างสมบูรณ์
อุตสาหกรรมการแพทย์และทันตกรรมสามารถผลิตอวัยวะเทียมของผู้ป่วยแต่ละคน การปลูกถ่ายและการช่วยเหลือทางทันตกรรม นอกจากนี้อุปกรณ์กีฬาระดับสูงที่ออกแบบมาเพื่อให้เหมาะกับนักกีฬาแต่ละคน รวมถึงแว่นตากันแดดและอุปกรณ์เสริมแฟชั่นแต่ละชิ้นตามที่ลูกค้าต้องการ
การเข้าถึงได้ง่าย(Ease of access )
ในปี 2015 เพียงอย่างเดียวเครื่องพิมพ์มากกว่า 2 แสนเครื่องถูกขายไปทั่วโลก และ 2017 จำนวนเครื่องพิมพ์ขายได้สองเท่าจากปี 2015 สิ่งที่เคยเป็นเทคโนโลยีเฉพาะที่สามารถเข้าถึงได้เฉพาะส่วนเล็ก ๆ ของอุตสาหกรรมการผลิตขณะนี้พร้อมใช้งานด้วยราคาทีถูกลงเรื่อยๆ และคุณภาพที่สูงขึ้นทุกปี จึงทำให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติจำนวนมากที่เข้าสู่อุตสาหกรรมทำให้ผู้ออกแบบเข้าถึงเทคโนโลยีการผลิตเพิ่มเติมได้ง่ายขึ้น
ข้อมูลจาก
https://www.3dhubs.com/knowledge-base/advantages-3d-printing/#complexity-and-design-freedom
