คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เป็นหนึ่งในเทรนด์ขั้นสูงและเป็นที่ชื่นชอบมากที่สุดในอุตสาหกรรมการพิมพ์ วิธีการนี้มีประโยชน์มากมาย เช่น การลดขยะวัตถุดิบ ลดต้นทุน พิมพ์ตามต้องการ และความสามารถในการสร้างการออกแบบที่ยืดหยุ่นได้ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด จำเป็นต้องใช้วัสดุที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ รายการวัสดุที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติมีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และคุณต้องเข้าใจวัสดุแต่ละชนิดให้ดีก่อนตัดสินใจว่าจะใช้ชนิดใด

บทความนี้จะกล่าวถึงวัสดุประเภทต่างๆ ที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้ ยังจะเจาะลึกถึงขนาดและการเติบโตของตลาดการพิมพ์ 3 มิติด้วย

สารบัญ
ขนาดและการเติบโตของตลาดการพิมพ์ 3 มิติ
วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่เหมาะสม
สรุป

ขนาดและการเติบโตของตลาดการพิมพ์ 3 มิติ

ตลาดเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเกิดจากการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อวัตถุประสงค์ในการจำลองสถานการณ์ การใช้งานในอุตสาหกรรมเหล่านี้ ได้แก่ หุ่นยนต์ โรงงานอัจฉริยะ และการเรียนรู้ของเครื่องจักร นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ ยานยนต์ และอวกาศ เป็นต้น

ตามที่ ข้อมูลเชิงลึกของธุรกิจฟอร์จูนรายได้จากตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกคาดว่าจะอยู่ที่ 15.10 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2021 และคาดว่าจะขยายตัวจาก 18.33 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2022 เป็น 83.90 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2029 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้นที่ 24.3%

ปัจจัยหลักที่ผลักดันให้ความต้องการการพิมพ์ 3 มิติเติบโตอย่างมากคือการลงทุนจำนวนมากของรัฐบาลต่างๆ นอกจากนี้ ยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีหลายรายยังนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในกระบวนการผลิตของตน การแข่งขันระหว่างประเทศต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา เกาหลี จีน และอินเดีย เพื่อรักษาความซับซ้อนในการผลิตยังส่งเสริมให้ตลาดเติบโตอีกด้วย

ตลาดโลกแบ่งออกเป็น 5 พื้นที่หลัก ได้แก่ อเมริกาใต้ อเมริกาเหนือ ยุโรป เอเชียแปซิฟิก ตะวันออกกลางและแอฟริกา อเมริกาเหนือมีส่วนแบ่งตลาดระหว่างประเทศสูงสุด รองลงมาคือยุโรป ซึ่งเป็นผลมาจากการใช้จ่ายด้านเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงที่เพิ่มขึ้น

วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่เหมาะสม

1 พลาสติก

พลาสติก เป็นวัตถุดิบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ นำมาประยุกต์ใช้กับของใช้ในครัวเรือนและของเล่น ผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคนิคนี้ ได้แก่ แจกัน อุปกรณ์ และตุ๊กตาแอ็กชั่น บางชนิดมีลวดลายสีสัน ในขณะที่บางชนิดเป็นแบบโปร่งใส

พลาสติกมีลักษณะเรียบ ยืดหยุ่น แข็งแรง และมีสีให้เลือกหลากหลาย ผู้ซื้อจะพบว่าวัสดุชนิดนี้มีน้ำหนักเบา น่าดึงดูด และราคาไม่แพง ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องพิมพ์ FDM โดยที่เส้นใยเทอร์โมพลาสติกจะถูกหลอมและขึ้นรูปเป็นรูปร่างที่ต้องการ

มีวัสดุพลาสติกหลายชนิดที่ใช้ในกระบวนการพิมพ์ ได้แก่

– กรดโพลีแลกติก (PLA): เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ PLA มาจากผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ เช่น แป้งข้าวโพดและอ้อย จึงย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มีให้เลือกทั้งแบบแข็งและแบบอ่อน PLA แบบแข็งใช้สำหรับผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท

– พลาสติกโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) : ใช้กับเครื่องพิมพ์ในครัวเรือนราคาถูกเพื่อรองรับวัสดุที่ละลายน้ำได้ เป็นตัวเลือกต้นทุนต่ำที่ใช้สำหรับสิ่งของที่ใช้ชั่วคราว ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้ความแข็งแรงสูง

– อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน (ABS): เรียกอีกอย่างว่าพลาสติกเลโก้ และมีมูลค่าในด้านความแข็งแรงและความปลอดภัย วัสดุนี้มีเส้นใยคล้ายพาสต้าซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและความแน่นหนา วัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบใช้ที่บ้านเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ เช่น ของเล่นและสติกเกอร์ เนื่องจากมีหลากหลายสี จึงใช้ทำแจกันและเครื่องประดับได้ด้วย

– โพลีคาร์บอเนต (PC): มีการใช้น้อยกว่าเมื่อเทียบกับพลาสติกประเภทอื่น เนื่องจากใช้งานได้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีการออกแบบหัวฉีดที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงเท่านั้น PC ใช้ในการผลิตตัวยึดพลาสติกและถาดหล่อที่มีต้นทุนต่ำ

2 โลหะ

ห้องปฏิบัติการ ถือเป็นวัสดุที่ใช้เป็นอันดับสองในการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากสามารถผลิตสิ่งของที่มีความแข็งแรงหลากหลายประเภทได้ วัสดุนี้ใช้ในกระบวนการที่เรียกว่าการหลอมโลหะด้วยเลเซอร์โดยตรง (DMLS) เครื่องพิมพ์ DMLS ใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ในอุปกรณ์การบินและอวกาศ ชิ้นส่วนก่อสร้าง และเครื่องประดับ

ด้านล่างนี้เป็นโลหะบางส่วนที่สามารถนำไปใช้กับเทคนิค DMLS และผลิตภัณฑ์ที่ได้จากเทคนิคดังกล่าว:

– บรอนซ์ – แจกันและอุปกรณ์ตกแต่งอื่นๆ

– สแตนเลส – อุปกรณ์เครื่องครัวและเครื่องครัวอื่นๆ

– ทองคำ – ต่างหู แหวน สร้อยคอ และสร้อยข้อมือ

– อลูมิเนียม – วัตถุโลหะบาง

– เหรียญนิกเกิล

– ไททาเนียม – อุปกรณ์ที่แข็งแรงและทนทาน

3.คาร์บอนไฟเบอร์

คาร์บอนไฟเบอร์ เป็นวัสดุผสมที่ใช้ในการพิมพ์ 3 มิติเป็นชั้นเคลือบผิวบนวัสดุพลาสติกเพื่อให้แข็งแรงขึ้น การพิมพ์ด้วยเส้นใยคาร์บอน 3 มิติอาจแทนที่กระบวนการวางซ้อนเส้นใยคาร์บอนซึ่งใช้เวลานานกว่า ผู้ซื้อมีข้อได้เปรียบในการลดจำนวนขั้นตอนที่จำเป็นในการประกอบอุปกรณ์ไฟฟ้ากลด้วยการนำคาร์บอนมอฟที่มีสภาพเป็นสื่อไฟฟ้ามาใช้

4. กราฟีน

แกรฟีน ได้รับความนิยมในการใช้ในการพิมพ์ 3 มิติเนื่องจากมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความแข็งแรง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่น เช่น จอสัมผัส แผงโซลาร์เซลล์ และส่วนประกอบของอาคาร กราฟีนมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท

5 กระดาษ

วัสดุกระดาษในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถสร้างต้นแบบที่สมจริงได้มากกว่าภาพประกอบแบบแบน ผู้ซื้อสามารถถ่ายทอดสาระสำคัญที่แท้จริงของการออกแบบได้อย่างแม่นยำและมีรายละเอียดมากขึ้น

6. ผง

ผง วัสดุเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในกระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่ทันสมัยที่สุด ผงจะถูกหลอมละลายภายในเครื่องพิมพ์และกระจายเป็นชั้นๆ เพื่อให้ได้พื้นผิว ความหนา และรูปแบบที่ต้องการ

แหล่งวัตถุดิบผงที่พบบ่อยที่สุดได้แก่:

– โพลีเอไมด์ (ไนลอน): แข็งแรงและยืดหยุ่นสูง จึงสามารถใช้ทำรายละเอียดระดับสูงบนผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ 3 มิติได้ มักใช้ในการเชื่อมชิ้นส่วนและชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกัน ไนลอนใช้ทำทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่ตัวยึดและที่จับไปจนถึงของเล่นและรูปปั้น

– อะลูไมด์: เป็นส่วนผสมของอะลูมิเนียมสีเทา โพลีเอไมด์ และผงอะลูไมด์ ส่วนผสมนี้ทำให้ได้โมเดลและผลิตภัณฑ์พิมพ์สามมิติที่แข็งแกร่ง โดยสามารถรับรู้ได้จากลักษณะที่เป็นเม็ดและเป็นทราย และเชื่อถือได้สำหรับต้นแบบและโมเดลอุตสาหกรรม

7. เรซิน

เรซิน มีการใช้ในการพิมพ์ 3 มิติอย่างจำกัด เนื่องจากมีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงจำกัด เรซินทำจากพอลิเมอร์เหลวและถึงขั้นสิ้นสุดเมื่อได้รับแสง UV เรซินมีให้เลือกหลายสี เช่น ขาว ดำ ส้ม น้ำเงิน แดง เขียว และใส

วัสดุนี้มีอยู่สามประเภท:

– เรซินที่มีรายละเอียดสูง: โดยทั่วไปแล้วจะใช้สำหรับโมเดลขนาดเล็กที่ต้องการรายละเอียดที่ซับซ้อน

– เรซินโปร่งใส: มีความสวยงามที่นำไปใช้บนงานพิมพ์ 3 มิติที่มีพื้นผิวเรียบ

– เรซินที่สามารถทาสีได้: เป็นเรซินประเภทที่แข็งแกร่งที่สุดและเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์พิมพ์ 3 มิติที่หลากหลายยิ่งขึ้น ผลิตภัณฑ์มีพื้นผิวเรียบเนียนและดูโปร่งใส

8. นิทินอล

ผลิตจากส่วนผสมของนิกเกิลและไททาเนียม ไนตินอล นิยมใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์ปลูกถ่ายทางการแพทย์เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูง วัสดุนี้สามารถดัดงอได้ในระดับหนึ่งโดยไม่แตกหักและสามารถคืนรูปร่างเดิมได้อย่างง่ายดาย ด้วยเหตุนี้ ไนตินอลจึงเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีความแข็งแรงที่สุดและมีคุณสมบัติยืดหยุ่นที่โดดเด่น

สรุป

ปัจจุบันผู้ซื้อสามารถกำหนดพื้นผิว รูปร่าง และความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้อย่างยืดหยุ่นอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้ได้คุณภาพตามต้องการในการผลิตผ่านขั้นตอนที่ง่ายกว่าและน้อยกว่าวิธีการผลิตแบบอื่น คำแนะนำด้านบนจะแสดงวัสดุที่เหมาะสมสำหรับใช้ในกระบวนการพิมพ์แก่ผู้ซื้อ หากคุณต้องการซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ โปรดคลิก Good Farm Animal Welfare Awards เพื่อเรียนรู้ว่าต้องมองหาอะไรเมื่อเลือกเครื่องพิมพ์ 3 มิติ การเลือกนั้นขึ้นอยู่กับเป้าหมายการผลิตและงบประมาณที่มีเป็นหลัก หากต้องการค้นหาวัสดุพิมพ์ 3 มิติประสิทธิภาพสูง โปรดไปที่ Chovm.com.