การพัฒนาเรซินสำหรับกระบวนการพิมพ์สามมิติเพื่อผลิตต้นแบบตัวเรือนเครื่องประดับ

บทคัดย่อ

เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติเริ่มเข้ามามีบทบาทในการผลิตต้นแบบตัวเรือนเครื่องประดับที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดสูงได้อย่างรวดเร็ว เมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตดั้งเดิม เพื่อช่วยแก้ปัญหาด้านการขาดแคลนช่างฝีมือหรือผู้สร้างต้นแบบที่มีความชำนาญสูง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ ในการสร้างต้นแบบผลิตภัณฑ์รวมทั้งการสร้างแม่พิมพ์ต่าง ๆ นับเป็นก้าวใหม่ของวงการผลิตเครื่องประดับและชิ้นงานโลหะที่มีความซับซ้อนและมีรายละเอียดสูง ซึ่งคาดว่าจะสามารถแก้ปัญหาทั้งทางด้านเวลาและต้นทุนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและสามารถปรับเปลี่ยนตามความต้องการของตลาดได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังคงมีข้อจำกัดในด้านชนิดและคุณภาพเรซินที่มีจำหน่ายในปัจจุบันซึ่งมีราคาแพง และไม่มีรายละเอียดข้อมูลเชิงคุณภาพและมาตรฐานคุณสมบัติที่ชัดเจน ประสิทธิภาพการพิมพ์ รวมทั้งคุณภาพของชิ้นงานที่หล่อได้แตกต่างกันไปด้วย เรซินบางชนิดแม้ให้ความละเอียดในการพิมพ์ชิ้นงานสูง แต่พบปัญหาระหว่างกระบวนการหล่อ เช่น มีเถ้าเหลือหลังการเผา ส่งผลให้เกิดรอยตำหนิบนชิ้นงาน หรือได้ชิ้นงานไม่สมบูรณ์ มีรายละเอียดไม่ครบถ้วน เป็นต้นวัสดุทนไฟเชื่อมประสานด้วยยิปซัมหรือปูนปลาสเตอร์สำหรับงานหล่อแบบ สามารถก่อตัวด้วยการทำปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมซัลเฟต เฮมิไฮเดรต (calcium sulfate hemihydrate, CaSO4?0.5(H2O)) และน้ำ และเกิดเป็นแคลเซียมซัลเฟตไดไฮเดรต (calcium sulfate dihydrate, CaSO4?2(H2O)) หรือยิปซัม ซึ่งทำให้แม่พิมพ์หลังก่อตัวมีความแข็งแรง นอกจากนั้นในวัสดุทนไฟยังมีส่วนประกอบของควอตซ์ (quartz) และคริสโตแบไรต์ (cristobalite) เพื่อช่วยเพิ่มความทนไฟ ความแข็งแรง และการขยายตัวขณะใช้งานที่อุณหภูมิสูงในกระบวนการเผาไล่เรซินหรือขี้ผึ้งและการหล่อโลหะ ความแข็งแรงของแม่พิมพ์ที่หล่อขึ้นรูปจากวัสดุทนไฟชนิดนี้จึงมีความสำคัญ แต่ในขณะการให้อุณหภูมิเพื่อเผาไล่เรซินหรือขี้ผึ้งที่อุณหภูมิประมาณ 140-750 องศาเซลเซียส และในช่วงการหล่อโลหะที่อุณหภูมิประมาณ 1000-1200 องศาเซลเซียส องค์ประกอบภายในแม่พิมพ์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงซึ่งส่งผลทำให้เกิดการขยายตัว ความแข็งแรงของแม่พิมพ์ลดลง และอาจเกิดการแตกร้าวได้ ซึ่งก่อให้เกิดรอยตำหนิขึ้นกับชิ้นงานเครื่องประดับโลหะหลังการหล่อขึ้นรูปได้การพัฒนาเรซินสำหรับงานพิมพ์สามมิติให้มีราคาถูก โดยยังคงมีคุณสมบัติเบื้องต้นเทียบเท่าหรือใกล้เคียงกับเรซินทางการค้า ให้มีความละเอียดและแม่นยำในการพิมพ์สามมิติและมีสมบัติเหมาะสมในการนำไปใช้ในกระบวนการหล่อประณีตร่วมกับแม่พิมพ์ที่หล่อขึ้นรูปด้วยวัสดุทนไฟเชื่อมประสานด้วยยิปซัมได้โดยง่าย มีความสำคัญและส่งผลกระทบโดยตรงต่อการพัฒนาและเพิ่มศักยภาพการผลิตในอุตสาหกรรมอัญมณีและเครื่องประดับของประเทศไทย ช่วยเพิ่มขีดความสามารถการแข่งขันในตลาดโลกต่อไปได้

คำสำคัญ