คนใช้ CAD ต้องรู้!! ต่อยอดงาน 3D Printer และ CNC

การออกแบบ Design 3D Model ด้วย GstarCAD Professional ส่งออกเครื่อง 3D Printer และเครื่อง CNC

ก่อนที่เราจะไปดูลักษณะการทำงานของอุตสาหกรรม การออกแบบและการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ ขอเกริ่นก่อนแล้วกันนะครับ ว่า CNC 3D Printer คืออะไร มีลักษณะการทำงานอย่างไร เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างมากขึ้นครับ

CNC (Computer Numerical Control) คือ เครื่องจักรกลแบบอัตโนมัติที่มีการทำงานด้วยระบบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยตัวเครื่องจะทำงานตามแบบที่เราได้จัดใส่โปรแกรมการทำงานเข้าไป ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้เครื่องจักรชนิดนี้กับงานโลหะที่ต้องการความละเอียดและแม่นยำ หรือมีความซับซ้อนสูง โดยมีจุดประสงค์ที่สร้างเครื่อง CNC ขึ้นมาเพื่อให้สามารถทำงานได้อัตโนมัติในแบบรวดเร็ว แม่นยำ และสามารถทำงานในแบบที่ซับซ้อนได้ดี ด้วยระบบมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุมมุมต่าง ๆ ได้อย่างละเอียด ทำให้ชิ้นงานออกมาดีนั่นเอง อ่านบทความ ลดเวลากัด CNC 80% ด้วย SolidCAM iMachining

3D Printing คือ เราสามารถสร้างหรือประดิษฐ์สิ่งของ อะไหล่ ชิ้นส่วนต่างๆได้เอง โดยไม่ต้องพึ่งโรงงานร้านที่รับผลิต โดยทักษะที่ต้องมีคือการสร้างหรือเขียน แบบจำลอง 3 มิติ ขึ้นมา โดยใช้โปรแกรมต่างๆ ซึ่งปัจจุบันมีทั้งฟรีและเสียเงิน รวมถึงวัตถุประสงค์ของโปรแกรมที่แตกต่างกัน เช่น งานปั้นแบบจำลอง ชิ้นส่วนทางการแพทย์ ชิ้นงาน Model ก่อนผลิตจริง ซึ่งการพิมพ์ลักษณะนี้เราสามารถเรียกได้อีกอย่างว่าการผลิตแบบเติมเนื้อ (Additive manufacturing, AM)

การทำงานของอุตสาหกรรม การออกแบบและการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ นับจากอดีตเมื่อเริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคแรกๆ เรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน ที่เรากำลังเผชิญความท้าทายครั้งใหม่ ในการเข้าสู่อุตสาหกรรมในยุค 4.0 (Industry 4.0) เทคโนโลยีการผลิตได้พัฒนาไปอย่างมาก จนเรียกได้ว่าก้าวล้ำอนาคตเข้าไปทุกวัน และหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก แน่นอนเรากำลังพูดถึง โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ CAD 3D นั่นเอง แล้วเราจะได้ประโยชน์จากการใช้งานเทคโนโลยี การออกแบบ 3 มิติ นี้ได้อย่างไร เจ้าสิ่งนี้จะช่วยเราได้ประโยชน์มากน้อยแค่ไหนในโลกการออกแบบและผลิตยุคใหม่ ตามผมมาเลยครับ

ในวงการอุตสาหกรรมคงจะเคยได้ยินคำว่า Rapid Prototyping กันมานานแล้ว แม้ว่าปัจจุบันนี้จะเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น 3D Printing หรือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ กับกระแสที่เรียกว่าแรงดีไม่มีตกอยู่ทุกวันนี้ จริงๆ แล้วไม่ว่าจะชื่อไหนก็มาจากหลักการเดียวกันก็ คือ Additive Manufacturing (AM) หรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อนั่นเอง และแตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการผลิตแบบเดิมที่เราใช้กันโดยแพร่หลาย ซึ่งเรียกว่า Subtractive Manufacturing หรือการผลิตแบบตัดเนื้อออก ตัวอย่างเช่น เครื่องจักร CNC เป็นต้น

เรามาดูการทำงานสำหรับคนที่ใช้ CAD (2D CAD) และมีการทำเป็น 3D CAD ซอฟต์แวร์ GstarCAD ที่โดนเด่นในเรื่องของการทำงาน CAD ใช้งานง่าย แถมเป็นซอฟต์แวร์ลิขสิทธิ์แบบซื้อขาด อีกทั้งยังสามารถขึ้นรูปเป็น 3D ได้อีกด้วย เรามาดูกันว่า GstarCAD จะสามารถทำงานร่วมกับ 3D Printer และ CAM/CNC ได้อย่างไร

ผมจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนนะครับ

ระหว่างการทำงาน (GstarCAD to 3D Printer) และ (GstarCAD to CAM > CNC)

1. GstarCAD to 3D Printer

โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบสามมิติ (Computer-Aided Design – 3D CAD) เมื่อออกแบบเสร็จก็จะบันทึกไฟล์โดยใช้นามสกุล .STL ที่ใช้กับเครื่องสร้างชิ้นงานสามมิติได้ โดยนำไฟล์. STL ที่ได้จากโปรแกรม GstarCAD ส่งไปยังเครื่อง 3D Printer จากนั้นรอเวลาในการพิมพ์ชิ้นงานให้เสร็จ แล้วทำการตกแต่งผิวของชิ้นงานและตรวจสอบ QR ตามลำดับ

ใช้โปรแกรม GstarCAD ในการออกแบบ Design เมื่อออกแบบเสร็จก็จะบันทึกไฟล์โดยใช้นามสกุล .STL

จากนั้นนำไฟล์ .STL จาก GstarCAD มาเปิดกับโปรแกรม 3D Printer กรณีนี้เราใช้ 3D Printer รุ่น 3DWOX 1 Desktop เพื่อจำลองการปริ้นท์ ก่อนนำเข้าเครื่อง 3D Printer

2. GstarCAD to CNC

การผลิตนั้นจะเริ่มจากการใช้โปรแกรมเขียนแบบ GstarCAD Professional ในการออกแบบ Design ชิ้นงานเมื่อออกแบบเสร็จก็จะบันทึกไฟล์โดยใช้นามสกุล .STL, .DXF และส่งต่อให้กับโปรแกรม CAM เพื่อจำลองเส้นทางเดินของเครื่องมือกัดงานขึ้นรูป และปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับลักษณะงาน พร้อมทั้งสร้าง G-code, M-code สำหรับกำหนดควบคุมเครื่อง CNC ในการผลิตชิ้นงานที่เราต้องการ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการพัฒนากระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติ เป็นกระบวนการผลิตที่มีความละเอียด ความถูกต้อง ความเที่ยงตรงของชิ้นงานนั้นเอง

ใช้โปรแกรม GstarCAD ในการออกแบบ Design เมื่อออกแบบเสร็จก็จะบันทึกไฟล์โดยใช้นามสกุล .DXF

ใช้โปรแกรม SolidCAM ในการทำ G-Code เพื่อส่งไปยังเครื่อง CNC เพื่อกัดงานดั่งภาพ

WHERE INNOVATION BEGINS