รีวิว: เครื่องพิมพ์ 3 มิติ TwoTrees SK1 CoreXY

Two Trees SK1 CoreXY 3D Printer เป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบ FDM มีพื้นที่การทำงาน 256 x 256 x 256 มม เป็นระบบการพิมพ์แบบ CoreXY ที่สามารถปริ้นงานได้เร็ว และแม่นยำ ด้วยความเร็วของเครื่องปริ้น 3 มิติระบบ CoreXY จะเร็วกว่าระบบเดิม 3-5 เท่า มีอัตราเร่งหรือการออกตัวที่รวดเร็ว สำหรับการเคลื่อนที่ของระบบ CoreXY จะทำได้ด้วยการเคลื่อนที่มอเตอร์ 2 ตัวพร้อมกัน เครื่องพิมพ์ 3 มิติ TwoTrees SK1 CoreXY สามารถพิมพ์ด้วยความเร็วสูงสุด 700 มม./วินาที  มีการปรับระดับฐานอัตโนมัติแบบ Z-Tilt และการชดเชย Mesh Bed เพื่อปรับระดับด้วยมอเตอร์แกน Z 3 ตัว โดยไม่จำเป็นต้องปรับระดับด้วยมือ หัวพิมพ์ใช้แบบ Dual Gear Direct Extruder ในการฟีดเส้น Filament ไปยังหัวโดยตรงให้กับ Nozzle อีกทั้งยังสามารถทำความร้อนที่หัว Nozzle ได้ถึง 300 องศาเซลเซียส มาพร้อมกับเฟิร์มแวร์ Klipper สามารถทำงานได้เร็วขึ้น เสถียรยิ่งขึ้นไปอีก

คุณสมบัติของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

• มีพื้นที่การทำงาน : 256 x 256 x 256 มม
• ขนาดของเครื่องโดยรวม : 400 x 400 x 530 มม
• ความเร็วสูงสุดในการพิมพ์ : 700มม/วินาที
• ความเร็วสูงสุดในการเคลื่อนที่ : 20,000 มม/วินาที
• ความร้อนสูงสุดของหัวพิมพ์ : 300 องศาเซลเซียส
• การเคลื่อนที่ของรางสไลด์ : Linear Guide Rail
• ขนาดของหน้าจอ : 4.3 นิ้วแบบทัชสกรีน
• การปรับฐาน : Z-Tilt แบบอัตโนมัติ
• แผ่นรองฐาน : แบบ PEI
• รองรับการเชื่อมต่อกล้อง Webcam
• รองรับการเชื่อมต่อสั่งงานแบบ WiFi
• ควบคุมด้วย Klipper Firmware

อุปกรณ์ภายในชุดเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 พร้อมการประกอบเครื่อง

โดยจะมีเครื่องมือในการประกอบแถมมาในชุด ไม่ว่าจะเป็น ไขควงหกเหลี่ยม, คีมตัด, แปรงทองเหลือง, Micro SD Card, Filament, น๊อตสกรู เป็นต้น เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานของเครื่องพิมพ์

ระบบรางสไลด์และสายพานเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

ใช้ Linear Guide Rail ทุกแกนในการเคลื่อนที่ทั้ง X/Y/Z เป็นรางสไลด์ที่สามารถรองรับการเคลื่อนที่แบบความเร็วสูงได้ และได้ถูกนำมาใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิตินี้ โดยในการเคลื่อนที่แนวแกน X และ Y จะใช้สายพานเป็นตัวขับเคลื่อนโดยใช้ Stipping Motor จำนวน 2 ตัวในการเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

และในส่วนของแกน Z การขับเคลื่อนใช้แบบ Lead Screw  3 แกน 3 มอเตอร์ เป็นตัวขับเคลื่อนขึ้น-ลง ของแนวแกน Z

หน้าจอควบคุมเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

มีขนาด 4.3 นิ้ว เป็นหน้าจอแบบ Touch Screen

หัวฉีดพลาสติกเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1  (Extruder)

ใช้ระบบ Dual Gear Direct Extruder ในการฟีดเส้น Filament ไปยังหัวโดยตรงให้กับ Nozzle ที่มีขนาด 0.4มม ซึ่งหัวฉีดพลาสติกสามารถทำความร้อนได้ถึง 300 องศา อีกทั้งมีพัดลมเป่า ชิ้นงาน และพัดลมระบายอากาศแรงสูงอีกด้วย

Inductive Sensor ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

เป็นเซนเซอร์เพื่อเช็คระยะของหัวพิมพ์กับฐานเพื่อความแม่นยำในการพิมพ์ และเป็นการป้องกันหัวพิมพ์ชนเข้ากับฐานอีกด้วย

การถอดอุปกรณ์เซฟตี้ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

ในการขนสั่งในครั้งแรกบริษัทจะทำการ Lock ไม่ให้แกนสไลด์แต่ละแกนเคลื่อนที่ จึงต้องมีการถอด Limit Lock ก่อนการใช้งานในครั้งแรกสามารถดูได้จากวิดีโอด้านล่าง

การเลือกแรงดันไฟฟ้าให้ถูกต้องกับประเทศของคุณก่อนเปิดเครื่องครั้งแรก

ข้อควรระวังอย่างที่สุดคือการปรับแรงดันไฟฟ้าของ Power Supply ให้ถูกต้องก่อนเปิดเครื่องในครั้งแรก ในส่วนนี้เป็นจุดที่ต้องตรวจสอบก่อนอันดับแรกหลังจากแกะกล่องออกมาแล้ว เพราะถ้าปรับแรงดันไฟฟ้าผิดพลาดจะทำให้เครื่องเสียหายได้ โดยจะมีสวิตซ์ให้ปรับเป็น 110V กับ 220Vได้ที่บริเวณด้านซ้ายของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

การติดตั้งเสาสัญญาณ WiFi ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

ทำได้ง่ายโดยการไขเข้ากับสกรูบริเวณด้านข้างของเครื่องโดยใช้เครื่องมือที่ให้มา

แผ่นรองพิมพ์เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

(PEI Sheet) เป็นแผ่นฐานแบบแม่เหล็ก และผิวของ PEI จะทำให้ชิ้นงานติดแน่นไม่หลุดระหว่างพิมพ์ ใช้ได้กับทุกพลาสติก และเหมาะสำหรับงานพิมพ์ที่มีผิวสัมผัสเล็ก หรือชิ้นงานที่ต้องการให้พื้นด้านล่างเรียบ สามารถบิดแผ่นฐานไปมา ชิ้นงานก็จะหลุดออกมาอย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ไปแซะที่ชิ้นงาน

เส้นพลาสติก 3D Printer

(Filament) ที่ได้มาทดสอบของบริษัท Two Trees เป็นวัสดุ HS-PLA ที่มีลักษณะเหนียวยึดเกาะฐานได้ดีกว่า PLA ทั่วไป อุหณภูมิที่ใช้ในการพิมพ์อยู่ระหว่าง 200 องศา – 230 องศา ขนาดของเส้น 1.75 mm จำนวน 1 kg แต่เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 สามารถใช้ Filament ขนาด 1.75mm แบบทั่วไปได้

ขาแขวน Filament จะถูกติดตั้งอยู่บริเวณด้านข้างของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 โดยยึกสกรูจำนวน 2 ตัว วัสดุทำจากเหล็กแข็งแรงรับน้ำหนักได้ดี

ลักษณะของการแขวน Filament เป็นดังภาพต่อไปนี้

การใช้งานของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

การเชื่อม Port ต่างๆ

ในการเชื่อมต่อกับ Mainboard ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 จะมีทั้งหมด 4 ช่องดังนี้

1. ช่องเสียบสายแลนในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบสาย
2. ช่อง USB 2.0 ใช้ในการเชื่อมต่อ USB Flash Drive หรือ PC ในการส่งข้อมูลให้กับเครื่องพิมพ์
3. ช่อง USB 3.0 ใช้ในการเชื่อมต่อ USB Flash Drive หรือ PC ในการส่งข้อมูลให้กับเครื่องพิมพ์
4. ช่องต่อการแสดงหน้าจอผลแยก เป็น การเชื่อมต่อแบบ RJ11

รายละเอียดเมนูต่างๆของหน้าจอเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

เมนูหน้า Home แสดงผลรูปแบบของการฟ และ ตัวเลขอุณหภูมิของหัว Extruder อุณหภูมิของฐานพิมพ์ รวมถึงแสดงการเชื่อมต่อ WiFi ด้วย

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 มีแถบไฟแบบ LED เพื่อเพิ่มความสว่างระหว่างปฏิบัติงานอีกทั้งยังสามารถควบคุมได้จอหน้าจอ Display

โดยกดไปที่ Icon รูปไฟส่องสว่าง เมื่อไฟปิดการทำงาน Icon จะเป็นสีขาว และเมื่อไฟเปิดการทำงาน Icon จะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง สามารถกดได้จอหน้าจอนี้

สามารถเพิ่มอุณหภูมิของหัว Extruder ได้โดยกด Touch Screen และป้อนตัวเลขของอุณหภูมิจากตรงนี้ได้เลย

สามารถเพิ่มอุณหภูมิของฐานพิมพ์ ได้โดยกด Touch Screen และป้อนตัวเลขของอุณหภูมิจากตรงนี้ได้เลยเช่นกัน

โหมด Move/Temp สามารถสั่งการมอเตอร์ X/Y/Z ได้ โดยสามารถปรับระยะการเคลื่อนที่ได้ตั้งแต่ 1mm/10mm/30mm หรือจะสั่งให้มอเตอร์ทุกตัวหยุดทำงานก็สามารถทำได้จากโหมดนี้ รวมถึงปรับอุณหภูมิจากตรงนี้ได้เลยเช่นกัน

โหมด Fan สามารถปรับความเร็วของพัดลมทั้ง 3 ตัวของเครื่องได้ในโหมดนี้

โหมด System คือการตั้งค่าส่วนต่างๆของหน้าจอ เช่น ความสว่าง , การพักหน้าจอ, การเปลี่ยนภาษา เป็นต้น

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 มีฟังก์ชั่นการเชื่อมต่อเครือข่ายกับเราเตอร์ เพื่อการสั่งการแบบไร้สาย และเข้าสู่ระบบของ Firmware Klipper โดยทำการเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายแบบ WiFi ได้ในโหมดนี้

การ Calibrate ฐานเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 (Leveling)

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 มีฟังก์ชั่นคำนวณความเอียงฐานพิมพ์แบบอัตโนมัติ โดยจะทำการวัดแต่ละจุดของฐานมีทั้งหมด 36 จุด เพื่อความเสถียรในการพิมพ์ไม่ว่าฐานจะเอียงแค่ไหน สามารถดูวิธี Calibrate ได้ใน VDO การทดสอบด้านล่าง

การ Calibrate ฐานแบบ Probe ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 มีฟังก์ชั่นการปรับความสูงของฐานที่เหมาะสม โดยเราสามารถยกฐานขึ้น-ลง ได้จากหน้าจอ เมื่อได้ค่าที่เหมาะสมแล้วกดที่หน้าจอคำว่า “OK”

โดยนำกระดาษ A4 มาวัดความสูงของหัวพิมพ์ Extruder ว่าสัมผัสกับกระดาษมากน้อยเพียงใด ใน Calibrate ฐานแบบ Probe ควรจะปรับให้ฐานสัมผัสกระดาษและยังสามารถดึงกระดาษไปมาได้แบบสัมผัสกับหัวพิมพ์ Extruder ด้วย สามารถดูวิธี Calibrate ได้ใน VDO การทดสอบด้านล่าง

การ Load/Unload เส้นพลาสติก 3D Printer (Filament)

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 จะทำการใส่เส้นพลาสติก หรือ ที่เรียกกันว่า Filament ใส่เข้าไปในท่อไนล่อนบริเวณด้านข้างเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 ดันเข้าไปให้สุด

จากนั้นเราจะต้องทำการสั่งงานผ่านหน้าจอ โดยเข้าไปที่หัวข้อ Load/Unload และกดเลือกที่หน้าจอได้เลือกว่าเราจะเลือก Load เส้น Filament หรือ Unload เส้น Filament จากนั้นเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 จะทำให้เราโดยอัตโนมัติ

การตั้งค่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 กับโปรแกรม Slicer

การนำไฟล์โมเดล 3 มิติไปใช้งานกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะต้องทำการแปลงไฟล์เป็นนามสกุล G-Code ก่อน ทำได้โดยใช้โปรแกรม Slicer ในการแปลงไฟล์

โดยในการทดสอบนี้เราจะใช้โปรแกรม PrusaSlicer สามารถดาวน์โหลดและติดตั้งได้จาก —–> Link นี้

จากนั้นเราจะต้องทำการเพิ่มการตั้งค่าต่างๆ ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 ลงในโปรแกรม PrusaSlicer ก่อน โดยไปที่ File >>> Import >>> Import Config Bundle

เลือกไฟล์ชื่อ PrusaSlicer_config_bundle.ini จากนั้นคลิ๊ก “Open ”

ไฟล์นี้สามารถดาวน์โหลดได้จาก —–> Link นี้ หรือใน Micro SD Card ที่อยู่ในชุด Accessory Box

เสร็จสิ้นติดตั้งเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 ลงในโปรแกรม PrusaSlicer เรียบร้อยแล้ว

การแปลงไฟล์ 3 มิติ เป็นรูปแบบไฟล์ Gcode

ทำการเพิ่มไฟล์โมเดล 3 มิติ โดยคลิ๊กไปที่ Add ตามกรอบสี่เหลี่ยมที่วาดไว้

เลือกไฟล์โมเดล 3 มิติ ไม่ว่าจะเป็นนามสกุล STL/3MF/STEP/OBJ/AMF/PRUSA จากนั้นคลิ๊กที่ “Open”

จากนั้นโปรแกรมจะทำการแสดงโมเดล 3 มิติขึ้นมา เพื่อจำลองการทำงานของเครื่องเมื่ออยู่บนฐานของเครื่องพิมพ์ เราสามารถเตั้งค่าความละอียดในการพิมพ์ของโมเดลนี้ได้

โดยมีค่าความละเอียดให้เลือกคือ 0.08/0.12/0.16/0.20/0.24/0.28 โดยความละเอียดที่แตกต่างกัน ระยะเวลาการพิมพ์การแตกต่างกันไปเช่นกัน

หลังจากเลือกความละเอียดที่ต้องการแล้วสามารถคลิ๊กที่  “Slice now” เพื่อเริ่มทำการแปลงไฟล์

จากนั้นโปรแกรมจะคำนวณเวลาในการปริ้น คำนวณแสดงวัสดุที่ใช้ไปเท่าไหร่ จากนั้นเราสามารถดาวน์โหลดไฟล์นามสกุล G-Code ไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์หรือจะใส่ไว้ใน Flash Drive ก็ได้ โดยการคลิ๊กที่ “Export G-Code” เป็นอันเสร็จสิ้นขั้นตอนการแปลงไฟล์เรียบร้อยแล้ว

การเข้าสู่ระบบ KLIPPER Firmware

เราสามารถเข้าสู่ระบบได้หลังจากเราเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ WiFi สามารถดู IP Address ได้จากหน้าจอ Display หัวข้อ Network

การอัพโหลดไฟล์ G_Code ส่งไปยังเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

โดยเข้าไปที่หัวข้อ Jobs จากนั้นให้คลิ๊กที่เครื่องหมาย +

ให้เลือกไฟล์นามสกุล .gcode ที่เตรียมไว้ จากนั้นคลิ๊กที่ปุ่ม “Upload” ด้านล่าง

จากนั้นระบบจะทำการ Upload ไปยังเครื่องพิมพ์ 3 มิติ หลังจากนั้นสามารถเลือกไฟล์แล้วสั่งพิมพ์ชิ้นงานได้เลย

การเลือกไฟล์ G-Code จาก Micro SD Card ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1

เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 สามารถสั่งพิมพ์ชิ้นงาน 3 มิติได้จาก Micro SD Card หรือ USB Flash Drive ได้ผ่านทางหน้าจอ โดยเข้าไปที่โหมด USB และเลือกไฟล์ผ่าน Touch Screen Display ได้เลย

การทดสอบการพิมพ์

ทดสอบการพิมพ์โมเดล Eiffel Tower ที่มีความสูง

วัสดุ : PLA

Layer : 0.28 mm

Infill : 15%

Speed: 200 mm/s

Travel: 500 mm/s

Time: 3 ชั่วโมง 10 นาที

ทดสอบการพิมพ์ในความละเอียดที่ต่างกัน

ทดสอบกับโมเดล XYZ 20mm Calibration Cube ใช้วัสดุ PLA

Layer : 0.08 mm – 0.28 mm

Infill : 20%

Speed: 200 mm/s

Travel: 700 mm/s

ผลการทดสอบหากตรวจสอบดูด้วยตา ไม่เห็นถึงความแต่งต่างของแต่ละ Layer และมีความแม่นยำในการพิมพ์เท่ากับแบบของชิ้นงานคือ 20 มม

ทดสอบการพิมพ์ด้วยความเร็วสูงสุด

ทดสอบกับโมเดล Benchy ใช้วัสดุ PLA

Layer : 0.20 mm

Infill : 20%

Speed: 700 mm/s

Travel: 700 mm/s

Time: 18 นาที

ทดสอบการพิมพ์โมเดลต่างๆ

ทดสอบกับโมเดลมังกร ใช้วัสดุ PLA

Layer : 0.28 mm

Infill : 15%

Speed: 300 mm/s

Travel: 700 mm/s

Time: 3 ชั่วโมง 32 นาที

ทดสอบพิมพ์โมเดลสิงโต ใช้วัสดุ PLA

Layer : 0.20 mm

Infill : 15%

Speed: 400 mm/s

Travel: 700 mm/s

Time: 2 ชั่วโมง 11 นาที

วิดีโอในการทดสอบเครื่องพิมพ์ 3 มิติ TwoTrees SK1 CoreXY

สรุป

เรียกได้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 รู้สึกประทับใจในความเร็วที่เป็นแบบ CoreXY มีความรวดเร็วและแม่นยำใช้งานง่ายมี Z-Tilt Auto Calibration ที่ฐานเพิ่มความมั่นใจในการพิมพ์ว่าจะไม่เกิดปัญหาในการพิมพ์ เครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1มีโครงสร้างแข็งแรงรองรับการเคลื่อนที่ของแกน X/Y ที่เคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วด้วย Linear Guide Rail  อีกทั้งยังมี Firmware Klipper สามารถทำงานได้เร็วขึ้น เสถียรยิ่งขึ้นไปอีก ยังสะดวกสบายในการควบคุมหรืออัพโหลดไฟล์เพียงเชื่อมต่อกับเครือข่าย WiFi และหากผู้ที่สนใจเรียนรู้การออกแบบโมเดล 3 มิติ และนำมาผลิตชิ้นงานกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 จะได้ความสนุกและนำมาต่อยอดเป็นผลงานต่างๆได้อีกมากมาย ซึ่งเหมาะสำหรับห้องเรียนที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีเป็นอย่างมาก หรือจะนำไปใช้ในการประกอบธุรกิจด้านการขึ้นรูปพลาสติกได้อีกด้วย

ผมต้องขอขอบคุณบริษัท Two Trees ที่ส่งเครื่องเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 ดีๆแบบนี้ ให้ได้ทดลองใช้งาน สามารถสั่งซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ SK1 จากร้านค้าออนไลน์ของ Two Trees Shop มีโปรโมชั่นลดราคาเหลือ $499 (~17,000฿) จากราคาเต็ม $599 (~25,000฿) ไม่รวมค่าส่งมายังประเทศไทย

Kajornsak Janjam

กรรมการผู้จัดการของโรงเรียนเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในจ.เชียงใหม่, ชนะเลิศการแข่งขันหุ่นยนต์ต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ ได้แก่ Robocon และ Makerthon