กระดูกและการพิมพ์ 3 มิติ

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง กระดูกและการพิมพ์ 3 มิติ

กระดูก vs. การพิมพ์ 3 มิติ

กระดูกต้นขาของมนุษย์ กระดูก เป็นอวัยวะที่ประกอบขึ้นเป็นโครงร่างแข็งภายใน (endoskeleton) ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง หน้าที่หลักของกระดูกคือการค้ำจุนโครงสร้างของร่างกาย การเคลื่อนไหว การสะสมแร่ธาตุและการสร้างเซลล์เม็ดเลือด กระดูกเป็นอวัยวะที่ประกอบด้วยเนื้อเยื่อกระดูก (osseous tissue) ที่มีความแข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา การเจริญพัฒนาของเนื้อเยื่อกระดูกในรูปแบบที่แตกต่างกัน ทำให้กระดูกเป็นอวัยวะที่มีหลายรูปร่างลักษณะ เพื่อให้สอดคล้องกันกับการทำงานของกระดูกในแต่ละส่วน เช่นกะโหลกศีรษะ (skull) ที่มีลักษณะแบนแต่แข็งแรงมาก เพื่อป้องกันการกระทบกระเทือนของสมอง หรือกระดูกต้นขา (femur) ที่มีลักษณะยาวเพื่อเป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของรยางค์ล่าง เป็นต้น. การพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) คือ กระบวนการใด ๆ ซึ่งใช้สร้างวัตถุสามมิติ ในการพิมพ์สามมิติ มีการใช้กระบวนการเพิ่มเติม ซึ่งมีการวางชั้นของวัสดุต่อ ๆ กันภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ วัตถุเหล่านี้เป็นได้เกือบทุกรูปทรงหรือเรขาคณิต และผลิตจากแบบจำลอง 3 มิติหรือแหล่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์อื่น เครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมประเภทหนึ่ง หลักการทำงาน 3D Printer นั้นจะใช้ในหลักการเดียวกันคือพิมพ์ 2มิติแต่ชั้นในแนวระนาบกับพื้นโลก XY ก่อน ส่วนที่พิมพ์ก็คือภาพตัดขวาง-Cross Section ของวัตถุนั้นๆเอง พอพิมพ์เสร็จในสองมิติแล้วเครื่องจะเลื่อนฐานพิมพ์ไปพิมพ์ชั้นถัดไป พิมพ์ไปเรื่อยๆหลายร้อย หลายพันชั้น จนออกมาเป็นรูปร่าง 3 มิติ การเลื่อนขึ้นหรือลง(เลื่อนในแนวแกน Z)ของฐานพิมพ์ นี่เองทำให้เกิดมิติที่ 3 ประเภทของ 3D Printer มีอยู่ 4 ประเภท ประเภทที่ 1 คือ ระบบฉีดเส้นพลาสติก (FDM หรือ FFF) เป็นเครื่องพิมพ์ 3มิติ ที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน มีหลักการทำงานคือ การหลอมเส้นพลาสติกให้กลายเป็นของเหลวแล้วฉีดออกมาเป็นเส้นผ่านหัวฉีด (Nozzle) หากเปรียบเทียบคงเปรียบเทียบได้กันปืนกาวที่ใช้กันทั่วไป เครื่อง FDM 3D Printer จะวาดเส้นพลาสติกที่ถูกฉีดออกมา เป็นรูปร่างในแนบแกนระนาบ เมื่อเสร็จชั้นหนึ่งๆก็จะพิมพ์ในชั้นต่อๆไป เมื่อครบหลายร้อย หรือ หลายพันเลเยอร์ ก็จะได้ออกมาเป็นวัตถุที่เราสั่งพิมพ์ ประเภทที่ 2 คือ ระบบถาดเรซิ่น (SLA หรือ DLP) เป็นเครื่องระบบนี้จะฉายแสงไปตัวถาดที่ใส่เรซิ่นความไวแสงไว้(Photo Resin/Photopolymer) เมื่อเรซิ่นถูกแสงจะแข็งตัวเฉพาะจุดที่โดนแสง จึงใช้หลักการแข็งตัวของเรซิ่นนี้ในการทำชิ้นงานให้เกิดรูปร่างขึ้นมา เมื่อทำให้เกิดรูปร่างขึ้นในชั้นหนึ่งๆแล้วเครื่องก็จะเริ่มทำให้แข็งเป็นรูปร่างในชั้นต่อๆไป จนเกินเป็นชิ้นงานวัตถุที่จับต้องได้ ประเภทที่ 3 คือ ระบบผงยิปซั่ม+สี Ink Jet (Powder 3D Printer หรือ ColorJet Printing) เป็นระบบใช้ผงยิปซั่ม/ผงพลาสติก เป็นตัวกลางในการขึ้นชิ้นงาน โดยจะพิมพ์สีลงไปเหมือนกัน ต่างกันที่ระบบจะฉีด Blinder หรือ กาว ลงไปด้วยในการผสานผงเข้าด้วยกันเป็นรูปร่าง เมื่อสร้างเสร็จในชั้นหนึ่ง เครื่องจะเกลี่ยผงยิปซั่มมาทับเป็นชั้นบางๆในชั้นต่อไป ประเภทที่ 4 คือ ระบบหลอมผงพลาสติก, ผงโลหะ, เซรามิก (SLS) เป็นระบบที่มีหลักการทำงานคล้ายระบบ SLA ต่างกันตรงที่แทนที่ว่าจะทำให้เรซิ่นแข็งตัวโดยการฉายเลเซอร์ SLS จะยิงเลเซอร์ไปโดยตรงบนผงวัสดุ ความร้อนจากเลเซอร์นั้นเองทำให้ผงวัสดุหลอมละลายเป็นเนื้อเดียวกัน.