รีวิว : เครื่องตัดและแกะสลัก TwoTrees TTC 450 CNC router

เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC ของบริษัท TwoTrees เป็นเครื่องใช้ตัดและแกะสลักชิ้นงานแบบ Router ที่มีขนาดพื้นที่การทำงาน 460x460x80 มม.มีความแม่นยำ และมีประสิทธิภาพสูง ทำได้ทั้งแบบ 2 มิติ และแบบ 3 มิติ เคลื่อนที่แบบ 3 แกน X, Y, Z ใช้ชิปประมวลผลแบบ 32 bit มีหน้าจอ LCD แบบทัชสกรีน สามารถเชื่อมต่อเครือข่าย WiFi ในการควบคุมแบบไร้สาย สามารถสั่งแกะสลักชิ้นผ่าน SDCard ได้ รวมไปถึงการใช้ผ่านโปรแกรมซอฟต์แวร์ควบคุมเครื่อง CNC แบบ Offlineได้ สามารถใช้ในการตัด แกะสลักชิ้นงานได้หลากหลายวัสดุไม่ว่าจะเป็น ไม้ อะคริลิค พาสวูด (Plastwood) แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ อลูมิเนียม โลหะ และวัสดุพลาสติกวิศวกรรมต่างๆ

ข้อมูลจำเพาะเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC

Work Area : 450 x 450 X 80 mm
Body Material : Metal frame & Aluminium 4080U Profile
Drive Systeme : Translation scre drive with double Y-axis system
Main board : DLC32 V2.1
Stepper Driver : A4988 1.3A
Stepper Motors : 17HS8401S, NEMA23 20mN.m
Spindle : 74W, 8000RPM
Max Speed : 800mm/Min
Running Accurary : +/-0.1mm
Repositionning Accuracy : +/-0.0025mm
Power Supply : 120W 24V 5A
CAM Software : Candle, Carveco, Artcam, Easel
Homing Switches : X, Y, Z double limit switch + ESTOP
Leadscrew Size & Type : T8 2mm Pitch, 4mm Lead 5 Start Acme Lead Screw

เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC สามารถตัดและแกะสลักงานละเอียดสูงได้ โดยมีความแม่นยำของเครื่องดังนี้

ความแม่นยำของเครื่องในการวิ่ง +/- 0.1 มม.
ความแม่นยำในการปรับตำแหน่งของแต่ละแกน +/- 0.0025 มม.

บอร์ดควบคุมหลัก

บอร์ด MKS DLC32 V2.1 เป็นชุดควบคุมการแกะสลักแบบออฟไลน์ผ่านสาย USB ที่พัฒนาขึ้นสำหรับเครื่องแกะสลักแบบตั้งโต๊ะ ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-WROOM-32U ความเร็วสูงแบบ 32 บิต มีฟังก์ชันเชื่อมต่อเครือข่าย WiFi ในตัว มีหน้าจอสีระบบสัมผัสขนาด 3.5 นิ้ว ใช้บอร์ดขับมอเตอร์รุ่น A4988 ขับกระแสได้ 1.3 แอมป์ กำลังไฟฟ้าที่ใช้แบบกระแสตรง 12V/24V สามารถใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์ LaserGRBL และ Candle GRBL ได้ อีกทั้งยังสามารถควบคุมเครื่องแกะสลักบนเว็บเบราว์เซอร์ และควบคุมผ่านแอพพลิเคชั่นบนโทรศัพท์มือถือได้อีกด้วย รายละเอียดเพิ่มเติมของบอร์ดดูได้ที Link นี้

โครงสร้างเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC เป็นโลหะทั้งหมด โดยใช้อลูมิเนียมโปรไฟล์ 4080U เพื่อรองรับโครงสร้างที่แข็งแรง ทนทาน ไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งานขณะเครื่องกำลังทำงานอยู่ เรียกได้ว่าโครงสร้างค่อนข้างแน่นเลยทีเดียว

Collets และดอกกัด End Mil ที่มีมาให้ในชุดเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC ประกอบด้วย

Collets ER11 ขนาด 3.175 มม. จำนวน 1 ตัว
Collets ER11 ขนาด 6 มม. จำนวน 1 ตัว
V-shaped Cutter จำนวน 1 ตัว
30 degree carving cutter จำนวน 10 ตัว

การประกอบเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC จะประกอบจะแยกประกอบส่วนทีละแกนทั้งหมด 3 แกน แล้วนำมาประกอบกัน ทำให้การประกอบเป็นเรื่องง่าย สามารถดูวิดีโอการประกอบเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC ได้จากวิดีโอด้านล้างนี้

ชุดขับเคลื่อนแกน X เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC เคลื่อนที่ด้วย Lead Screw T8 2 มม. Pitch เคลื่อนที่ไป-กลับระยะ 460 มม. ขับเคลื่อนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Nema17) จำนวน 1 ตัว โดยมีแรงบิดที่ 52 นิวตันเซนติเมตร (N.cm)

ชุดขับเคลื่อนแกน Y เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC เคลื่อนที่ด้วย Lead Screw T8 2 มม. Pitch 2 ชุด ซ้ายและขวา เคลื่อนที่ไป-กลับระยะ 460 มม. ขับเคลื่อนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Nema17) จำนวน 2 ตัว โดยมีแรงบิด 52 นิวตันเซนติเมตร (N.cm) ซึ่งทำให้การเคลื่อนที่มีกำลังมากขึ้น

ชุดขับเคลื่อนแกน Z เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC เคลื่อนที่ด้วย Lead Screw T8 2 มม. Pitch เคลื่อนที่ไป-กลับระยะ 80 มม. ขับเคลื่อนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Nema23) จำนวน 1 ตัว โดยมีแรงบิด 1.89 นิวตันเมตร (N.m)

การยึดจับชิ้นงานของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC ติดกับแผ่นรองแกะสลัก จะยึดด้วยการไขสกรูลงที่แผ่นรอง แล้วใช้แผ่นโลหะกดวัสดุไว้ ซึ่งวิธีการนี้จะทำให้สะดวกสบายในการขยับหรือแก้ไขตำแหน่งของวัสดุ อีกทั้งยังสามารถยึดจับชิ้นงานรูปทรงพิเศษได้ทุกชนิดอีกด้วย

Spindle ในชุด Standard ของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC จะใช้ 775 Spindle รุ่น 80w มาพร้อมด้วยแกนมอเตอร์แบบ ER11 โดยมีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 8,000 รอบต่อนาที แรงบิดอยู่ที่ 0.2 นิวตัน-เมตร และใช้กำลังไฟฟ้า 24 โวลล์

อะแดปเตอร์แปลงไฟ จากไฟฟ้ากระแสสลับ แรงดันที่ 100 – 240 V ความถี่ 50/60Hz เป็นไฟฟ้ากระแสตรง แรงดันที่ 24V จ่ายกระแสไฟฟ้าสูงสุด 5A กำลังไฟฟ้า 120W ปลายสาย Output เป็นแบบแจ็คตัวผู้ 5.5 x 2.1 มม.

ช่องเสียบสาย Power จะอยู่บริเวณด้านข้างของกล่องควบคุมบริเวณด้านซ้ายของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC ใช้แจ็คตัวผู้ 5.5 x 2.1 มม. จากอะแดปเตอร์แปลงไฟเสียบเข้าที่ช่องนี้ได้เลยครับ

ช่องเสียบ SD Card จะอยู่บริเวณด้านข้างของกล่องควบคุมบริเวณด้านซ้ายของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC จะใช้ Micro SD Card ในการใช้งาน ซึ่งใช้ได้ทั้ง Class 4 หรือ Class 10 และสามารถใช้หน่วยความจำสูงสุดได้ถึง 64G

สวิตซ์เปิดเครื่องจะอยู่บริเวณด้านข้างของกล่องควบคุมบริเวณด้านซ้ายของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC จะเป็นสวิตซ์แบบกดติด กดดับโดยจะมีไฟแสดงสถานะให้ง่ายต่อการสังเกตุ มาพร้อมด้วยปุ่มหยุดฉุกเฉิน (Emergency Stop) สามารถกดปุ่มสวิตช์นี้ได้อย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการเกิดอุบัติเหตุทางกลไกของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC

เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC มีหน้าจอสีแสดงผล LCD แบบทัชสกรีน ขนาด 3.5 นิ้ว เพื่อความสะดวกในการ Setting แสดงผลตำแหน่ง ณ ปัจจุบัน หรือสั่งให้เคลื่อนที่ทั้ง 3 แกน รวมถึงการตั้งค่าเชื่อมต่อ WiFi ผ่านหน้าจอนี้ได้

การแสดงผลของหน้าจอ ในโหมด Control สามารถสั่งให้เคลื่อนที่ทั้ง 3 แกนได้ อีกทั้งยังกำหนดระยะห่างของการเคลื่อนที่แต่ละครั้ง สามารถปรับความเร็วต่ำถึงสูงได้ รวมถึงเปิดการทำงานของ Spindle ได้อีกด้วย

การแสดงผลของหน้าจอ ในโหมดเครื่องมือ (Tools) จะเป็นการแสดงข้อมูลของบอร์ดควบคุม, เวอร์ชั่น, การเปลี่ยนภาษา รวมถึงฟังก์ชั่นการเชื่อมต่อ WiFi

หลังจากกดปุ่มการเชื่อมต่อ WiFi ในหน้า Tools จะพบการเชื่อมต่อชื่อของ WiFi เลือกเครือข่ายที่ต้องการจะเชื่อมต่อ แล้วใส่ Password จากนั้นกดที่รูป “Connect” เพื่อทำการเชื่อมต่อ WiFi

หลังจากเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายเรียบร้อยแล้ว เราจะเห็น IP Address ของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ซึ่งเราสามารถนำ IP: 192.168.x.x นี้ไปใส่ในเว็บเบราว์เซอร์ จากนั้นจะเป็นการเข้าระบบ WebUI แบบอัตโนมัติบนเว็บเบราว์เซอร์

การแสดงผลของบนเว็บเบราว์เซอร์โดยหน้าแรกจะเริ่มต้นเป็นโหมด Control ซึ่งสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของแต่แกน X Y Z ได้ สามารถปรับความเร็วการเคลื่อนที่ได้ สามารถปรับระยะการเคลื่อนที่แต่ละครั้งได้ รวมถึงการตั้งค่าตำแหน่งศูนย์กลางของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ผ่านระบบเครือข่าย ได้

การแสดงผลของบนเว็บเบราว์เซอร์ จะเป็นการใช้ไฟล์นามสกุล .Gcode หรือ .nc ที่เแปลงมาแล้วจากซอฟต์แวร์ CAM มา Run คำสั่งผ่านระบบเครือข่าย ซึ่งทำให้สะดวกในการแกะสลักชิ้นงานผ่าน SD Card ได้โดยไม่ต้องต่อสาย USB กับคอมพิวเตอร์

การแสดงผลของบนเว็บเบราว์เซอร์ จะเป็นการปรับค่าต่างๆ ของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ได้เลยเป็นการ Config ที่สะดวกมากๆ

โปรแกรมซอฟต์แวร์ควบคุมเครื่อง CNC ทำหน้าสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครื่อง CNC เพื่ออ่านรหัส Gcode ที่สร้างขึ้นมาจากซอฟต์แวร์ CAM ต่างๆ เช่น ArtCam

GRBL เป็นเฟิร์มแวร์โอเพ่นซอร์สที่ได้รับความนิยมอย่างมาก โดยจะเป็นการอัพโหลดลงบนบอร์ดควบคุม Arduino หรือ ESP32 ของเครื่อง CNC โดยเฟิร์มแวร์นี้สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวได้ 3 แกน โดยใช้คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อผ่าน USB เท่านั้น

เราจะใช้โปรแกรมซอฟต์แวร์ Candle GRBL ที่สามารถใช้งานได้ฟรี เป็นซอฟต์แวร์ควบคุมเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC เป็นซอฟต์แวร์ ที่ไม่ซับซ้อนและเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น สามารถดาวน์โหลดแบบ Windows กับ Linux และติดตั้งได้จาก Link นี้

ช่องเสียบสาย USB จะอยู่บริเวณด้านข้างของกล่องควบคุมบริเวณด้านซ้ายของเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC โดยจะใช้สาย USB-A to USB-B เสียบเข้าระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC

การเชื่อมต่อโปรแกรม Candle GRBL กับเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ผ่านสาย USB โดยเลือก Port การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ และ เลือกความเร็วในการสื่อสารได้ จากนั้นคลิ๊กที่ปุ่ม “OK”

หากไม่เจอพอร์ตของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ให้ทำการติดตั้ง Driver CH340 ก่อน สามารถดาวน์โหลดและติดตั้งได้จาก Link นี้

เปิดไฟล์งานเพื่อทำการแกะสลักโดยเลือกไปที่ “File” จากนั้นคลิ๊กเลือก “Open”

เลือกไฟล์งานนามสกุล .nc ที่ต้องการแล้วคลิ๊กที่ “Open”

หลังจากเปิดไฟล์งานขึ้นมาแล้ว จะเห็นไฟล์งานของเรา สามารถปรับแต่ตำแหน่งต่างๆของเครื่องและส่งรหัส Gcode ได้ในหน้านี้โดย

สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของแต่แกน X Y Z ได้ สามารถปรับความเร็วการเคลื่อนที่ได้ สามารถปรับระยะการเคลื่อนที่แต่ละครั้งได้ รวมถึงการตั้งค่าตำแหน่งศูนย์กลางของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ได้ ขอแนะนำการปรับความเร็วการเคลื่อนที่ไม่ควรเกิน 500 มม.ต่อนาที
เพื่อส่งรหัส Gcode ไปที่เครื่อง TTC450 CNC โดยคลิ๊ก “Send” จากนั้นเครื่องจะเริ่มทำงาน

ในทดสอบเครื่อง TTC450 CNC เราใช้ 80W 775 Spindle ด้วยการกัดแผ่นพาสวูดหนา 4 มม. ใช้ความเร็ว Spindle 100% ที่ 8,000 รอบต่อนาที ใช้ความเร็วในการเคลื่อนที่ 400 มม.ต่อนาที และใช้ดอกกัดแบบตรงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. ซึ่งผลงานที่ออกมาถือว่าสวยงามแต่ยังมีเศษของพาสวูดติดอยู่ตามขอบชิ้นงาน อาจจะต้องเก็บงานเพิ่ม สามารถดูการทำงานของเครื่องได้จากวิดีโอรีวิวด้านล่าง

ในทดสอบเครื่อง TTC450 CNC เราใช้ 80W 775 Spindle ด้วยด้วยการแกะสลักไม้ ใช้ความเร็ว Spindle Max Speed ที่ 8,000 รอบต่อนาที ใช้ความเร็วในการเคลื่อนที่ 300 มม.ต่อนาที และใช้ดอกกัดแบบตรงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. ซึ่งผลงานที่ออกมาถือว่าสวยงามใช้ได้เลย สามารถดูการทำงานของเครื่องได้จากวิดีโอรีวิวด้านล่าง

อัพเกรดเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ด้วย 500W Spindle เป็นอุปกรณ์เสริมเพิ่มความสามารถแกะสลักกับวัสดุที่เป็นโลหะหรือวัสดุพาลสติกวิศวกรรมแบบแข็งได้ โดย 500W Spindleใช้ Collets ER11 แบบมาตรฐาน นอกจากนี้ยังมีความเร็วรอบสูงถึง 12,000 รอบต่อนาที มีเสียงเงียบ ระบายความร้อนได้ดี ทำให้การแกะสลักชิ้นงานมีความราบรื่นมากยิ่งขึ้น

อุปกรณ์ในชุด 500W Spindle มาพร้อมด้วยฐานยึดติดตั้ง Spindle กับแผ่นยึดแกน Z ของเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC มีสายเสียบไฟบ้าน 220V และสายสัญญาณเชื่อมต่อกับ Spendle กับเครื่องควบคุม Spindle โดยสามารถปรับความเร็วได้อย่างละเอียดบนเครื่องควบคุม อีกทั้งยังมีระบบเมื่องานเสร็จแล้วจะปิด Spindle โดยอัตโนมัติ

ข้อมูลจำเพาะมอเตอร์ 500W Spindle

Power : 500W
Speed : 12,000 rpm
Torque : 0.6 N.m
Dielectric Strength : 400 V
Package Weight : 3 KG
Weight of Spindle : 1.4 KG
Total Motor Length : 199 mm

การเชื่อมต่อสายไฟบ้าน 220V กับสายสัญญาณของ 500w Spindle จะอยู่บริเวณด้านหลังของเครื่องควบคุม Spindle และสวิตซ์ Power On/Off ก็จะอยู่บริเวณหลังเครื่องเช่นกัน

ในทดสอบเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC ใช้มอเตอร์ 500W Spindle การทดสอบกัดแผ่นอะคริลิค ใช้ความเร็ว Spindle 80% ที่ 10,000 รอบต่อนาที ใช้ความเร็วในการเคลื่อนที่ 300 มม.ต่อนาที และใช้ดอกกัดแบบตรงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. ซึ่งผลงานที่ออกมาถือว่าสวยงามใช้ได้เลยทีเดียว สามารถดูการทำงานของเครื่องได้จากวิดีโอรีวิวด้านล่าง

ในทดสอบเครื่องแกะสลัก TTC450 CNC เราใช้มอเตอร์ 500W Spindle การทดสอบกัดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ ใช้ความเร็ว Spindle 95% ที่ 11,500 รอบต่อนาที ใช้ความเร็วในการเคลื่อนที่ 200 มม.ต่อนาที และใช้ดอกกัดแบบตรงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.5 มม. ซึ่งผลงานที่ออกมา งาน สวย ตัดได้อย่างราบรื่น สามารถดูการทำงานของเครื่องได้จากวิดีโอรีวิวด้านล่าง

วิดีโอรีวิวและทดสอบ

สรุป

TTC 450 CNC ใช้สำหรับงานตัด แกะสลัก วัสดุต่างๆ เช่น ไม้ โลหะ พลาสติก ฯลฯ โดยการควบคุมผ่านด้วยคอมพิวเตอร์แบบ Offline และ การควบคุมผ่านเครือข่าย WiFi ใช้ชิปประมวลผลแบบ 32bit มีหน้าจอแสดงผลแบบทัชสกรีน อีกทั้งยังสามารถสั่งตัด แกะสลักผ่าน SD Card ได้อีกด้วย โครงสร้างทำจากโลหะที่แข็งแรง ทนทาน ใช้ Lead Screw ขนาดใหญ่ โดยเฉพาะแกน Y ใช้ Lead Screw แบบคู่ และเมื่ออัพเกรดชุด 500w Spindle ไปแล้ว เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น ทำให้การตัด แกะสลักมีความราบรื่นมากขึ้น ในการยึดจับวัสดุใช้สกรูในการยึดกับแผ่นฐาน ทำให้การยึดจับชิ้นงานที่มีรูปทรงพิเศษต่างๆสามารถยึดได้อย่างง่ายดาย จึงทำให้การแกะสลัก และการตัด ทำได้อย่างแม่นยำ และมีประสิทธิภาพสูง ทำได้ทั้งแบบ 2 มิติ และแบบ 3 มิติ เหมาะสำหรับบุคลทั่วไปที่อยากจะใช้เครื่อง CNC เพื่อไว้ใช้งานตัด หรือแกะสลักงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นงานประดิษฐ์ทั่วไป (Hobby CNC), งานเนมเพลท (Name Plate), งานแกะสลัก ป้ายควบคุมเครื่องจักร (MACHINE NAME PLATE), งานกัดพลาสติก, แผ่นอะคริลิค, พลาสติกอุตสาหกรรม หรือ จะนำไปใช้สอนในห้องเรียนด้านเทคโนโลยี ที่จะทำให้นักเรียนได้สร้างนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆได้ดีทีเดียว ถือได้ว่าเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC เป็นเครื่อง CNC ที่คุ้มค่าน่าสนใจอีกตัวนึง ที่ตอบโจทย์ให้กับใครหลายๆคน

ผมต้องขอขอบคุณบริษัท TwoTrees ที่ส่ง เครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC มาให้ทดสอบการทำงาน สามารถหาซื้อเครื่องแกะสลัก TTC 450 CNC + ชุดอัพเกรด Spindle 500W รวมกันในราคา $614 (~22,000฿) ที่ร้านค้า ออนไลน์ของบริษัท TwoTrees3D