รีวิว Makera Z1 Desktop CNC เครื่องกัดและแกะสลักอัจฉริยะ พร้อม Laser Module 5W ทดสอบกับพลาสติกเนื้ออ่อน, ไม้ MDF, อะลูมิเนียม และทองเหลือง

เครื่องแกะสลัก Makera Z1 Desktop CNC เป็นเครื่อง CNC แบบตั้งโต๊ะที่ออกแบบมาสำหรับงานกัดและงานแกะสลักที่ต้องการความแม่นยำ ตัวเครื่องมีโครงสร้างอะลูมิเนียม พร้อมฝาครอบแบบระบบปิด ข้อดีคือ ควบคุมเศษวัสดุระหว่างทำงาน มีพื้นที่ทำงานขนาด 200 × 200 × 100 มม. เหมาะสำหรับงานไม้ พลาสติก อะคริลิก แผ่น PCB คาร์บอนไฟเบอร์ รวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง

จุดเด่นของเครื่องรุ่นนี้คือมีฟังก์ชันช่วยทำงานมาให้ค่อนข้างครบ ไม่ว่าจะเป็นระบบ Quick Tool Change สำหรับเปลี่ยนดอกกัด ระบบ Auto Probing & Leveling สำหรับตรวจจับตำแหน่งและปรับระดับชิ้นงาน มาพร้อมระบบ AeroDust สำหรับเป่าและจัดการเศษวัสดุ รวมถึงมีกล้องภายในตัวเครื่องสำหรับตรวจสอบการทำงาน นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์เสริม เช่น แกนหมุนที่ 4 หรือหัวเลเซอร์ขนาด 5W หรือชุดจับยึดชิ้นงาน และ 3D Probe ได้

เครื่องรุ่นนี้ภายในใช้ระบบ Linear Rail ร่วมกับ Acme Lead Screw และมอเตอร์ NEMA 17 Stepper Motor รองรับความละเอียดในการเคลื่อนที่ประมาณ 0.02 มม. พร้อม Spindle ขนาด 150W ความเร็วสูงสุด 13,000 รอบต่อนาที เหมาะสำหรับงาน CNC ขนาดเล็กที่ต้องการความละเอียดและการทำงานอย่างสม่ำเสมอ

สเปคของ Makera Z1 Desktop CNC

พื้นที่ทำงาน 3 แกน – 200 × 200 × 100 มม.
พื้นที่ทำงานแกนที่ 4 – เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 × ความยาว 150 มม. (อุปกรณ์เสริม)
ระยะห่างใต้โครง Gantry – 115 มม.
ขนาดตัวเครื่อง – 350 × 470 × 450 มม.
ความสูงเมื่อเปิดฝา – 840 มม.
น้ำหนัก – ประมาณ 17 กิโลกรัม
กำลัง Spindle – 150W
ความเร็ว Spindle – 0–13,000 รอบต่อนาที พร้อมระบบควบคุมความเร็วแบบ Closed-loop
ขนาด Collet มาตรฐาน – 1/8 นิ้ว
ขนาด Collet ที่รองรับเพิ่มเติม – 1/4 นิ้ว, 6 มม., 4 มม. และ 3 มม.
ระบบเปลี่ยนดอก – Quick Tool Change
ระบบระบายความร้อน Spindle – ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศในตัว
มอเตอร์ขับเคลื่อน – NEMA 17 Stepper Motor
ระบบขับเคลื่อน – Linear Rail ขนาด 12 มม. ร่วมกับ Acme Lead Screw
ความเร็วเคลื่อนที่สูงสุด – 1,200 มม./นาที
ความละเอียดในการเคลื่อนที่ – 0.02 มม.
Spindle Runout – 0.01 มม.
ความสามารถในการทำซ้ำ – 0.002 มม.
ระบบตรวจจับและปรับระดับ – Auto Probing & Leveling
ระบบจัดการเศษวัสดุ – AeroDust™ Collection System
กล้อง – กล้องภายในตัวเครื่องสำหรับตรวจสอบการทำงานและบันทึก Time-lapse
รองรับหัวเลเซอร์ – Diode Laser 445 นาโนเมตร กำลัง 5W (อุปกรณ์เสริม)
รองรับแกนหมุนที่ 4 – ระบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน (อุปกรณ์เสริม)
น้ำหนักชิ้นงานสูงสุดบนโต๊ะ – 5 กิโลกรัม
ระดับเสียงขณะทำงาน – ประมาณ 70 เดซิเบล ขึ้นอยู่กับวัสดุและดอกกัด
วัสดุที่รองรับ – ไม้ MDF ไม้อัด พลาสติก อะคริลิก PCB/FR4 คาร์บอนไฟเบอร์ อะลูมิเนียม ทองเหลือง ทองแดง และโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
ซอฟต์แวร์ – Makera Studio และ Makera App
รองรับซอฟต์แวร์ CAD/CAM – Fusion 360, SolidWorks, AutoCAD, VCarve Pro และ Aspire

คุณสมบัติเด่น ของ Makera Z1 Desktop CNC :

ซึ่งได้รับการออกแบบให้ใช้งานง่ายและช่วยลดขั้นตอนที่ซับซ้อนของงาน CNC โดยมีรายละเอียดดังนี้

Quick Tool Changer ระบบเปลี่ยนดอกกัดแบบรวดเร็ว ช่วยให้ถอดและติดตั้งเครื่องมือได้สะดวก โดยไม่ต้องตั้งค่าใหม่หลายขั้นตอน
Auto Probing & Leveling ระบบตรวจจับตำแหน่งและปรับระดับพื้นผิวชิ้นงานโดยอัตโนมัติ ช่วยลดความผิดพลาดในการกำหนดจุดเริ่มต้นและเพิ่มความแม่นยำในการกัด
AeroDust™ Collection System ระบบเป่าและจัดการเศษวัสดุบริเวณดอกกัด ช่วยระบายความร้อนและลดการสะสมของฝุ่นหรือเศษวัสดุระหว่างทำงาน
ความละเอียด 0.02 มม. รองรับงานที่ต้องการรายละเอียดสูง เช่น การผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็ก งานต้นแบบ งาน PCB และงานแกะสลักลวดลาย
Built-in Camera กล้องภายในตัวเครื่องสำหรับตรวจสอบสถานะการทำงานจากระยะไกล รวมถึงบันทึกภาพกระบวนการผลิตแบบ Time-lapse
One-Piece Cast Frame โครงเครื่องแบบอะลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปชิ้นเดียว ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและลดการสั่นสะเทือนขณะกัดชิ้นงาน
Endless Materials รองรับวัสดุหลากหลาย เช่น ไม้ พลาสติก อะคริลิก PCB คาร์บอนไฟเบอร์ อะลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง
CNC Model Platform แพลตฟอร์มรวมโมเดลและตัวอย่างโครงการ CNC เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกดาวน์โหลดและนำมาผลิตได้ง่ายขึ้น
One-Click CAM Software ซอฟต์แวร์ Makera Studio ช่วยสร้าง Toolpath และเตรียมไฟล์สำหรับกัดชิ้นงานผ่านขั้นตอนที่ไม่ซับซ้อน เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น
AI-Powered CNC Workflow ระบบ AI ช่วยสร้างหรือปรับแต่งโมเดลจากรูปภาพและแนวคิดของผู้ใช้งาน ก่อนนำโมเดลเข้าสู่กระบวนการผลิตด้วยเครื่อง CNC

อุปกรณ์ภายในชุด

ภายในกล่อง Makera Z1 Desktop CNC นอกจากตัวเครื่องแล้ว ยังมีชุดเครื่องมือและอุปกรณ์พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งและเริ่มต้นใช้งาน ดังนี้

เครื่อง Makera Z1 Desktop CNC จำนวน 1 เครื่อง
ชุด Wired Probe สำหรับตรวจจับตำแหน่งและตั้งค่าความสูงของแกน Z
ปุ่มหยุดฉุกเฉิน Emergency Stop
ชุดดอกกัดสำหรับเริ่มต้นใช้งาน
ชุด Collet สำหรับจับดอกกัดขนาดต่าง ๆ
อุปกรณ์สำหรับติดตั้งและถอด Collet
ชุดแคลมป์และสกรูสำหรับจับยึดชิ้นงาน
Locating Pins สำหรับช่วยกำหนดตำแหน่งชิ้นงาน
ไขควงอเนกประสงค์และดอกไขควงหกเหลี่ยม
สายไฟและอะแดปเตอร์จ่ายไฟ
สาย USB Type-C สำหรับเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
แว่นตานิรภัย
น้ำมันหล่อลื่นสำหรับดูแลรักษาเครื่อง
เทปกาวสองหน้าสำหรับยึดชิ้นงาน
บล็อกกระดาษทรายสำหรับตกแต่งชิ้นงาน
วัสดุตัวอย่างสำหรับทดลองใช้งาน
คู่มือเริ่มต้นใช้งาน คู่มือความปลอดภัย และรายการอุปกรณ์

อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีบรรจุภัณฑ์แยกเป็นสัดส่วน และมี QR Code สำหรับเปิดดูคู่มือการติดตั้งหรือวิธีใช้งานบน Makera Wiki ได้ทันที อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์อย่าง แกนหมุนที่ 4, หัวเลเซอร์ 5W, 3D Wired Probe, Low-Profile Vise, Vacuum Bed และ Cyclone Dust Collector เป็นอุปกรณ์เสริม ซึ่งจะมีให้เฉพาะชุดที่เลือกซื้อเพิ่มเติมเท่านั้น

Makera Z1 รองรับวัสดุค่อนข้างหลากหลาย ภายในชุดที่เราได้รับมาทดสอบมีแผ่นวัสดุตัวอย่างหลายประเภท เช่น อะคริลิกใส อะคริลิกสี พลาสติก วัสดุสังเคราะห์สำหรับงานขึ้นรูปสามมิติ รวมถึงแผ่นอะลูมิเนียมและทองเหลือง เพื่อใช้ทดสอบทั้งงานกัด 2D งานแกะสลักตัวอักษร งาน 3D Relief และการกัดโลหะขนาดเล็ก

วัสดุแต่ละชนิดมีคุณสมบัติแตกต่างกัน จึงต้องเลือกดอกกัด ความเร็ว Spindle, Feed Rate และความลึกต่อรอบให้เหมาะสม ไม่ควรใช้ค่าการกัดชุดเดียวกันกับวัสดุทั้งหมด แม้ Makera Studio จะมีค่าตั้งต้นและระบบแนะนำเครื่องมือให้ แนะนำว่าควรตรวจสอบและทดลองกับเศษวัสดุก่อนเริ่มงานจริง

วัสดุที่ Makera Z1 รองรับ

ไม้และผลิตภัณฑ์จากไม้ เช่น ไม้เนื้ออ่อน ไม้เนื้อแข็ง MDF และไม้อัด เหมาะกับงานแกะสลัก ป้าย ของตกแต่ง และภาพนูนต่ำ
พลาสติก เช่น ABS, PVC, Acrylic, PC และ HDPE เหมาะกับป้าย ชิ้นส่วนต้นแบบ ฝาครอบ และชิ้นส่วนหุ่นยนต์
วัสดุสังเคราะห์สำหรับงานโมเดล เหมาะกับการทดสอบ Toolpath งาน 3D Relief และรูปปั้นแบบ 4 แกน เพราะกัดได้ง่ายและให้รายละเอียดค่อนข้างดี
PCB และ FR4 รองรับการกัดลายวงจร เจาะรู และตัดขอบแผ่น โดยควรใช้ระบบ Auto Leveling เพื่อชดเชยความไม่เรียบของพื้นผิว
คาร์บอนไฟเบอร์ สามารถกัดได้ แต่ต้องควบคุมฝุ่นอย่างเคร่งครัด เนื่องจากฝุ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจและอาจนำไฟฟ้า
อะลูมิเนียม เหมาะกับงานแกะสลัก ป้าย และชิ้นส่วนขนาดเล็ก โดยควรใช้ดอกกัดคาร์ไบด์และแบ่งกัดตื้นหลายรอบ
ทองเหลืองและทองแดง สามารถกัดได้ แต่ต้องปรับ Feed Rate, Step Down และการนำเศษออกให้เหมาะสม เพื่อป้องกันพื้นผิวเป็นรอยหรือดอกกัดติดเศษ

จากการทดลอง วัสดุเนื้ออ่อนอย่างไม้ พลาสติก และวัสดุสังเคราะห์สามารถกัดได้ง่ายและให้ผลงานที่สม่ำเสมอ ส่วนอะลูมิเนียมและทองเหลืองสามารถกัดได้จริง แต่ใช้เวลานานกว่าและต้องตั้งค่าระมัดระวังมากกว่า โดยเฉพาะงานที่ใช้ดอกขนาดเล็กหรือแบบที่มีรายละเอียดสูง แนะนำให้กัดอะลูมิเนียมลึกไม่เกินประมาณ 1 มม. ต่อรอบ แต่สำหรับ Spindle 150W และดอกกัดขนาดเล็ก เราแนะนำให้เริ่มทดสอบที่ประมาณ 0.1–0.3 มม. ต่อรอบ แล้วค่อยเพิ่มตามวัสดุ ดอกกัด และลักษณะ Toolpath เพื่อช่วยลดแรงต้านและความเสี่ยงต่อการหลุดสเต็ป

Makera Z1 ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการกัดเหล็ก Stainless Steel หรือ Titanium เป็นงานหลัก และไม่เหมาะกับวัสดุที่ต้องใช้ระบบหล่อเย็นแบบเปียก เช่น กระจกหรือหิน

สำหรับหัวเลเซอร์ 5W ควรแยกข้อกำหนดของวัสดุออกจากงาน CNC โดยหัวเลเซอร์เหมาะกับไม้ หนัง ผ้า กระดาษ และพลาสติกบางประเภท แต่ไม่ควรใช้กับ PVC หรือ Vinyl เพราะอาจปล่อยก๊าซพิษและกัดกร่อนเครื่อง ส่วนอะคริลิกใสควรตัดด้วยดอกกัด CNC เนื่องจากเลเซอร์ไดโอด 445 nm ไม่สามารถตัดได้

Makera Cyclone Dust Collector Lite

เป็นเครื่องดูดและแยกเศษวัสดุที่ออกแบบมาสำหรับใช้งานร่วมกับเครื่อง CNC ตั้งโต๊ะโดยเฉพาะ ใช้มอเตอร์กำลังสูงสุด 200W และระบบแยกฝุ่นแบบไซโคลนร่วมกับการกรองหลายชั้น ช่วยดูดเศษไม้ พลาสติก อะคริลิก และเศษโลหะที่เกิดขึ้นระหว่างการกัดออกจากพื้นที่ทำงาน เพื่อลดการสะสมของเศษวัสดุภายในเครื่อง Makera Z1

ระบบ Cyclone จะทำให้กระแสอากาศหมุนเพื่อแยกเศษวัสดุขนาดใหญ่ออกจากฝุ่นละเอียด สามารถแยกเศษขนาดใหญ่ลงสู่ถังเก็บได้ประมาณ 97% ก่อนที่อากาศจะผ่านเข้าสู่ชุดกรอง ช่วยลดการอุดตันและยืดอายุการใช้งานของแผ่นกรอง

ภายในเครื่องใช้ระบบกรอง 3 ชั้น ได้แก่ Pre-filter Sponge, HEPA Filter และ Activated Carbon Filter สำหรับการดักจับฝุ่นละเอียดและช่วยลดกลิ่นจากกระบวนการกัดหรือแกะสลัก และมีถังเก็บเศษด้านล่างที่มีความจุ 6 ลิตร สามารถตรวจสอบปริมาณเศษวัสดุได้จากภายนอกได้

แนะนำให้ใช้แรงดูดประมาณ 60–70% สำหรับไม้และพลาสติก และเพิ่มเป็น 80–100% สำหรับงานกัดโลหะ รวมถึงควรตรวจสอบและทำความสะอาดชุดกรองหลังใช้งานสะสมประมาณ 30 ชั่วโมง ทั้งนี้ระยะเวลาจริงขึ้นอยู่กับชนิดวัสดุ ปริมาณเศษ และระยะเวลาการใช้งานด้วย

เมื่อเปิดฝาด้านบนของ Makera Cyclone Dust Collector Lite จะพบช่องกรองอากาศและชุดกรองฝุ่นอยู่ภายใน โดยระบบจะดูดเศษวัสดุจาก Makera Z1 ผ่านท่อ แล้วแยกเศษส่วนใหญ่ให้ตกลงสู่ถังเก็บด้านล่าง ขณะที่ฝุ่นขนาดเล็กจะถูกดักไว้ด้วยแผ่นกรองก่อนปล่อยอากาศออก การออกแบบฝาด้านบนให้เปิดได้ช่วยให้ผู้ใช้ตรวจสอบและทำความสะอาดชุดกรองได้สะดวก ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการรักษาแรงดูดและประสิทธิภาพของเครื่อง โดยจากการทดลองใช้งานสามารถเปิดเข้าถึงส่วนกรองได้ง่าย ไม่จำเป็นต้องถอดตัวเครื่องทั้งชุด

คุณสมบัติของเครื่อง Makera Cyclone Dust Collector Lite

กำลังมอเตอร์สูงสุด 200W
ระบบแยกเศษแบบ Cyclone Separation
ระบบกรอง 3 ชั้น: Pre-filter, HEPA และ Activated Carbon
ประสิทธิภาพการกรองตามข้อมูลผู้ผลิตสูงสุด 99.99%
แรงดันสุญญากาศสูงสุด 12 kPa
อัตราการไหลของอากาศสูงสุด 900 ลิตร/นาที
ถังเก็บเศษวัสดุความจุ 6 ลิตร
ระดับเสียงสูงสุดประมาณ 70 เดซิเบล
ปรับระดับแรงดูดได้ด้วยปุ่มหมุนด้านหน้า
รองรับการเปิด–ปิดและปรับแรงดูดจาก Makera App เมื่อเชื่อมต่อกับเครื่อง CNC
รองรับการทำงานอัตโนมัติตามคำสั่ง G-code โดยเริ่มและหยุดพร้อมเครื่อง CNC
มีโหมดควบคุมด้วยตนเองสำหรับใช้งานแยกจากตัวเครื่อง
เชื่อมต่อกับ Makera Z1 ผ่านท่อดูดและสาย Control
สามารถใช้ร่วมกับ Vacuum Bed เพื่อสร้างแรงดูดสำหรับยึดชิ้นงานได้
ตัวเครื่องผลิตจากอะลูมิเนียมอัลลอยร่วมกับชิ้นส่วนพลาสติก
ขนาดประมาณ 300 × 218 × 354 มม.
อุปกรณ์ที่ให้มาประกอบด้วยท่อดูด แผ่นกรอง สายเชื่อมต่อ สายไฟ และคู่มือ

จุดเชื่อมต่อด้านหลัง Makera Cyclone Dust Collector Lite

บริเวณด้านหลังของ Makera Cyclone Dust Collector Lite มีจุดเชื่อมต่อหลัก โดยด้านซ้ายบนเป็น ช่องต่อท่อดูดเศษวัสดุ สำหรับเชื่อมต่อท่อระหว่างเครื่องดูดกับ Makera Z1 เพื่อส่งเศษไม้ พลาสติก อะคริลิก หรือเศษโลหะเข้าสู่ระบบแยกฝุ่นแบบ Cyclone

ด้านล่างขวาเป็น ช่องต่อสายไฟ AC พร้อมสวิตช์ ON/OFF สำหรับจ่ายไฟและเปิด–ปิดเครื่อง ส่วนพอร์ตที่ระบุว่า Control ใช้ต่อสายควบคุมเข้ากับ Makera Z1 ทำให้เครื่อง CNC สามารถสั่งเปิด–ปิดหรือปรับการทำงานของเครื่องดูดให้สัมพันธ์กับกระบวนการกัดได้โดยอัตโนมัติ รวมถึงรองรับการควบคุมผ่าน Makera App เมื่อเครื่องดูดเชื่อมต่ออยู่กับเครื่อง CNC

ด้านหลังยังมีช่องระบายอากาศสำหรับช่วยระบายความร้อนของมอเตอร์และวงจรภายใน ระหว่างติดตั้งจึงควรเว้นพื้นที่ด้านหลังเครื่องให้เพียงพอ ไม่วางชิดผนังหรือปิดกั้นช่องระบายอากาศ และควรตรวจสอบว่าท่อดูด สายไฟ และสาย Control เสียบแน่นก่อนเริ่มใช้งาน

จุดเชื่อมต่อเมื่อใช้งาน Makera Z1 ร่วมกับเครื่องดูดเศษวัสดุ

การเชื่อมต่อด้านหลังของ Makera Z1 Desktop CNC เมื่อใช้งานร่วมกับ Makera Cyclone Dust Collector Lite โดยท่อดูดหลักใช้ลำเลียงเศษวัสดุจากภายในเครื่อง CNC ไปยังเครื่องดูด ส่วนสาย Control ใช้ส่งสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ เพื่อให้เครื่องดูดสามารถเริ่มหรือหยุดทำงานตามกระบวนการกัดของ Makera Z1 ได้โดยอัตโนมัติ

บริเวณด้านหลังของ Makera Z1 ประกอบด้วยจุดเชื่อมต่อสำคัญดังนี้

ช่องจ่ายไฟและสวิตช์เปิด–ปิด สำหรับจ่ายไฟให้กับเครื่อง CNC
ช่องต่อท่อดูดเศษวัสดุ สำหรับเชื่อมต่อระบบ AeroDust™ ภายในเครื่องเข้ากับ Cyclone Dust Collector Lite
พอร์ต Control/Data สำหรับเชื่อมต่อและควบคุมอุปกรณ์เสริม
พอร์ตสำหรับปุ่มหยุดฉุกเฉิน เพื่อหยุดการทำงานของเครื่องทันทีเมื่อเกิดเหตุผิดปกติ
USB Type-C สำหรับเชื่อมต่อ Makera Z1 กับคอมพิวเตอร์ รวมถึงใช้ในการตั้งค่าการเชื่อมต่อเครือข่าย
ช่อง MicroSD Card สำหรับจัดเก็บและถ่ายโอนไฟล์งาน

เมื่อต่อสาย Control และท่อดูดครบแล้ว เครื่องดูดสามารถทำงานสัมพันธ์กับ Makera Z1 ได้ ช่วยลดขั้นตอนการเปิด–ปิดเครื่องดูดด้วยตนเองและดูดเศษวัสดุออกระหว่างการกัด อย่างไรก็ตาม ควรจัดแนวท่อไม่ให้หัก พับ หรือโค้งแคบเกินไป เพราะอาจลดประสิทธิภาพการไหลของอากาศ และควรเว้นพื้นที่รอบช่องระบายอากาศของอุปกรณ์ทั้งสองเครื่องไว้เสมอ

ปุ่มหยุดฉุกเฉินของ Makera Z1

Emergency Stop เป็นปุ่มหยุดฉุกเฉินแบบแยกภายนอกที่เชื่อมต่อเข้ากับ Makera Z1 ใช้สำหรับหยุดการทำงานของเครื่องทันทีเมื่อพบความผิดปกติ เช่น ดอกกัดชนอุปกรณ์จับยึด ชิ้นงานหลุด การตั้งค่า Toolpath ไม่ถูกต้อง หรือมีเสียงและการสั่นสะเทือนผิดปกติ และเมื่อกดปุ่มสีแดง เครื่องจะหยุดการเคลื่อนที่และยกเลิกการทำงานที่กำลังดำเนินอยู่ เพื่อลดความเสียหายต่อชิ้นงาน ดอกกัด และตัวเครื่อง

หัว Spindle กำลัง 150W ของ Makera Z1

Makera Z1 ใช้หัว Spindle กำลัง 150W รองรับความเร็วรอบตั้งแต่ 0–13,000 รอบต่อนาที พร้อมระบบควบคุมความเร็วแบบ Closed-loop เพื่อรักษาความเร็วรอบให้สม่ำเสมอระหว่างการกัด เหมาะสำหรับงานไม้ พลาสติก อะคริลิก PCB คาร์บอนไฟเบอร์ รวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง โดยต้องเลือกดอกกัด ความเร็วรอบ อัตราป้อน และความลึกต่อรอบให้เหมาะสมกับวัสดุ

Spindle Runout อยู่ที่ประมาณ 0.01 มม. ซึ่งช่วยลดการแกว่งของดอกกัดและรองรับงานที่ต้องการรายละเอียดสูง โดยตัว Spindle ใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศภายใน และมีช่องระบายความร้อนอยู่บริเวณส่วนบนของหัวเครื่อง พร้อมแถบไฟสีน้ำเงินด้านหน้าสำหรับแสดงสถานะการทำงาน

ส่วนการจับดอกเป็น Collet ที่ออกแบบเฉพาะ โดยรองรับดอกขนาด 1/8 นิ้วเป็นมาตรฐาน และสามารถใช้งานร่วมกับ Collet ขนาด 1/4 นิ้ว, 6 มม., 4 มม. และ 3 มม. ส่วนที่ผมชอบที่สุดคือระบบ Quick Tool Change ซึ่งช่วยให้ถอดหรือเปลี่ยนดอกกัดและ Wired Probe ได้รวดเร็วขึ้น โดยไม่ต้องใช้ประแจขัน Collet หลายขั้นตอนเหมือนเครื่อง CNC ทั่วไป ด้วยการโยกขึ้นและโยกลง

Makera Wired Probe

เป็นหัวตรวจวัดแบบมีสายที่ติดตั้งเข้ากับหัว Spindle แทนดอกกัด ใช้สำหรับตรวจจับพื้นผิว ขอบ และตำแหน่งอ้างอิงของชิ้นงานก่อนเริ่มกัด ช่วยลดขั้นตอนการตั้งค่าแกนด้วยตนเองและลดความคลาดเคลื่อนจากการวัดแบบใช้สายตา

ขั้นตอนติดตั้งเริ่มจากหยุดการทำงานของ Spindle จากนั้นใส่ Wired Probe เข้ากับระบบ Quick Tool Change แล้วเสียบสายสัญญาณเข้ากับพอร์ตบริเวณด้านข้างของหัวเครื่อง เมื่อติดตั้งเรียบร้อย ซอฟต์แวร์จะสั่งให้หัว Probe เคลื่อนที่เข้าแตะพื้นผิวหรือขอบชิ้นงาน เพื่อคำนวณตำแหน่งอ้างอิงและปรับค่า Work Offset โดยอัตโนมัติ

Wired Probe สามารถนำมาใช้กับระบบ Auto Probing & Leveling เพื่อสำรวจความสูงของพื้นผิวหลายตำแหน่ง โดยเฉพาะงาน PCB หรือวัสดุแผ่นบางที่พื้นผิวอาจไม่เรียบสนิท ระบบจะนำค่าที่วัดได้ไปชดเชยระดับระหว่างการกัด ช่วยให้ความลึกของร่องมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

Makera 3D Wired Probe

เป็นอุปกรณ์เสริมสำหรับตรวจจับตำแหน่งชิ้นงานในแกน X, Y และ Z ภายในชุดประกอบด้วยหัว 3D Probe พร้อมก้านสัมผัสปลายทับทิม สายเชื่อมต่อ อะแดปเตอร์ก้านขนาด 1/8 นิ้ว, 4 มม., 6 มม. และ 1/4 นิ้ว รวมถึงประแจหกเหลี่ยมและเครื่องมือสำหรับติดตั้ง หัว Probe สามารถใช้ค้นหาขอบ วัดพื้นผิว กำหนดจุดศูนย์กลาง และตั้งค่า Work Offset โดยอัตโนมัติ ช่วยลดความคลาดเคลื่อนจากการวัดด้วยมือ โดยเฉพาะงานที่ต้องกลับด้านหรือจัดตำแหน่งชิ้นงานใหม่ ทั้งนี้ 3D Wired Probe เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดและห้ามเปิด Spindle ขณะติดตั้งอยู่

การติดตั้งดอกกัดด้วยระบบ Quick Tool Change

Makera Z1 มาพร้อมระบบ Quick Tool Change สำหรับถอดและติดตั้งดอกกัดได้อย่างรวดเร็ว โดยผู้ใช้ยกคันโยกปลดล็อกบริเวณด้านข้างหัว Spindle จากนั้นใส่ชุดดอกกัดพร้อมหัวจับเข้าไปในตำแหน่ง แล้วกดคันโยกกลับเพื่อล็อกเครื่องมือให้แน่น ระบบนี้ช่วยลดขั้นตอนการใช้ประแจขันและคลาย Collet ทุกครั้งที่ต้องเปลี่ยนดอก

Quick Tool Change มีประโยชน์กับงานที่ต้องใช้ดอกกัดหลายประเภทต่อเนื่องกัน เช่น เริ่มจากดอกกัดหยาบเพื่อกำจัดเนื้อวัสดุ แล้วเปลี่ยนเป็นดอกขนาดเล็กสำหรับเก็บรายละเอียด รวมถึงสามารถเปลี่ยนจากดอกกัดเป็น Wired Probe เพื่อวัดตำแหน่งชิ้นงานได้สะดวกขึ้น

ระบบดังกล่าวเป็นการเปลี่ยนเครื่องมือแบบรวดเร็วด้วยมือ ไม่ใช่ระบบ Automatic Tool Changer ที่เครื่องหยิบและเปลี่ยนดอกให้เองโดยอัตโนมัติ แต่ช่วยลดเวลาและความยุ่งยากระหว่างขั้นตอนการทำงานได้มาก จากการทดลองของเรา การปลดล็อกและใส่ดอกทำได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือเพิ่มเติม โดยก่อนติดตั้งหรือถอดดอกกัดต้องรอให้ Spindle หยุดสนิท และควรตรวจสอบว่าชุดดอกถูกเสียบเข้าจนสุดและคันโยกกลับสู่ตำแหน่งล็อกเรียบร้อยแล้ว เพราะหากติดตั้งไม่แน่น อาจทำให้ดอกกัดสั่น หลุด หรือสร้างความเสียหายต่อชิ้นงานระหว่างทำงานได้

Makera Low-Profile Vise

ปากกาจับชิ้นงาน โดยใช้แรงบีบจากด้านข้างเพื่อยึดวัสดุให้อยู่กับที่ แตกต่างจากแคลมป์แบบกดจากด้านบนซึ่งอาจกีดขวางเส้นทางของดอกกัด ตัว Vise สามารถปรับระยะให้เหมาะกับขนาดของชิ้นงานได้ และมีหมายเลขกำกับตามจุดขันเพื่อช่วยให้ผู้ใช้ติดตั้งและล็อกชิ้นงานตามลำดับ โครงสร้างแบบเตี้ยช่วยเปิดพื้นที่เหนือชิ้นงาน ลดความเสี่ยงที่หัว Spindle หรือดอกกัดจะชนกับอุปกรณ์จับยึดระหว่างการเคลื่อนที่

จุดเด่นของปากกาจับชิ้นงานคือโครงสร้างสามารถยกชิ้นงานให้ลอยเหนือฐานได้เล็กน้อย จึงรองรับงานตัดทะลุหรือ Overcut โดยลดโอกาสที่ดอกกัดจะสัมผัสโต๊ะเครื่องหรือกัดลงบนแผ่นรองโดยไม่จำเป็น

จากการทดลองของเรา Low-Profile Vise สามารถจับวัสดุทรงเหลี่ยมและชิ้นงานขนาดเล็กได้แน่น พร้อมเปิดพื้นที่ให้ดอกกัดเข้าถึงชิ้นงานได้สะดวก อย่างไรก็ตาม ควรตรวจสอบแรงขันให้เหมาะสม ไม่ขันแน่นเกินไปกับวัสดุที่แตกง่าย และทดลองเคลื่อนหัวเครื่องเหนือพื้นที่ทำงานก่อนเริ่มกัด เพื่อยืนยันว่า Toolpath จะไม่ชนกับตัว Vise

Makera Studio

บริษัท Makera มีซอฟต์แวร์สำหรับใช้งานร่วมกับ Makera Z1 คือ Makera Studio สำหรับ Windows และ macOS ซึ่งรวมระบบ CAM และ Machine Controller ไว้ในโปรแกรมเดียว สามารถนำเข้าโมเดล เลือกดอกกัด สร้างและจำลอง Toolpath รวมถึงควบคุมแกน ตั้งค่าจุดเริ่มต้น และส่งงานไปยังเครื่องได้โดยตรง ส่วน Makera App รองรับ Android และ iOS ใช้ตรวจสอบสถานะ ความคืบหน้า และภาพจากกล้องภายในเครื่องผ่านสมาร์ตโฟน อย่างไรก็ตาม Makera Studio ที่เราทดลองยังอยู่ในสถานะ Public Beta ฟังก์ชันและหน้าตาบางส่วนอาจมีการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

Makera Studio มีตัวเลือก Machining Mode ให้เหมาะกับประเภทงาน ได้แก่ 2D Vector Machining สำหรับตัดหรือแกะสลักเส้น, 3D Model Machining สำหรับขึ้นรูปโมเดลสามมิติ, 3-Axis Relief Carving สำหรับภาพนูนต่ำ และโหมดงานเลเซอร์ นอกจากนี้ยังมี Custom 3-Axis Machining และ Custom 4-Axis Machining สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการกำหนดดอกกัด Toolpath และค่าการทำงานด้วยตนเอง โดย Guided Mode เหมาะกับผู้เริ่มต้น ส่วน Custom Mode จะให้อิสระในการตั้งค่ามากกว่า

หน้า Device Control ของ Makera Studio ใช้สำหรับควบคุมและตรวจสอบการทำงานของ Makera Z1 โดยแสดงตัวอย่าง Toolpath ตำแหน่งของแกน X, Y, Z และ A รวมถึงปุ่ม Jog สำหรับเลื่อนแกน ตั้งจุดเริ่มต้น และเรียกใช้ระบบ 3D Probe หรือ Auto Probe ผู้ใช้ยังสามารถเปิดไฟล์ เริ่ม–หยุดงาน ตรวจสอบความคืบหน้า เวลาที่ใช้ และเวลาคงเหลือได้จากหน้าจอเดียว ช่วยให้ขั้นตอนตั้งแต่ตรวจสอบเส้นทางเดินดอกจนถึงสั่งงานเครื่องทำได้ภายในโปรแกรมเดียว

ทดสอบงานกัดแกะสลักด้วย Makera Z1

เราจะเริ่มทดสอบความสามารถของ Makera Z1 กับวัสดุต่างๆ เช่น แผ่นพลาสติกเนื้ออ่อน, อะลูมิเนียม, ทองเหลือง

ทดสอบกัดตัวอักษรบนแผ่นพลาสติกเนื้ออ่อน

เราได้ทดสอบความสามารถของ Makera Z1 ด้วยการกัดแกะสลักข้อความลงบนแผ่นพลาสติกเนื้ออ่อน โดยใช้ดอกกัดปลายตรงแบบ 2 คม ขนาด 1/8 นิ้ว หรือ 3.175 มม. ซึ่งเหมาะสำหรับงานกัดร่องและตัวอักษรที่ต้องการพื้นร่องค่อนข้างเรียบ

ค่าการทำงานที่ใช้ในการทดสอบโดยประมาณมีดังนี้

ประเภทดอกกัด: ดอกกัดปลายตรง 2 คม หรือ Two-Flute Flat End Mill
เส้นผ่านศูนย์กลางดอกกัด: 3.175 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 12,000 รอบต่อนาที
ความเร็วกัดหรือ Feed Rate: ประมาณ 500 มม./นาที
ความเร็วเจาะลงหรือ Plunge Rate: ประมาณ 150 มม./นาที
ความลึกต่อรอบหรือ Step Down: 0.5 มม.
ความลึกรวมของตัวอักษร: ประมาณ 1 มม.
จำนวนรอบกัด: 2 รอบ
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 7–10 นาที ขึ้นอยู่กับ Toolpath และรายละเอียดของตัวอักษร

ก่อนเริ่มงาน เราใช้ Wired Probe ตรวจสอบตำแหน่งและกำหนดระดับพื้นผิวของชิ้นงาน จากนั้นสร้าง Toolpath ใน Makera Studio โดยเลือกการกัดแบบ Pocket สำหรับนำเนื้อวัสดุภายในตัวอักษรออก เครื่องจะกัดลงครั้งละประมาณ 0.5 มม. รวมทั้งหมด 2 รอบ เพื่อช่วยลดแรงต้านที่เกิดกับดอกกัดและทำให้ขอบตัวอักษรมีความเรียบร้อยมากกว่าการกัดลึกทั้งหมดในครั้งเดียว

ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าตัวเครื่องสามารถกัดเส้นตรง เส้นโค้ง และพื้นที่ภายในตัวอักษรได้ค่อนข้างชัดเจน พื้นร่องมีความสม่ำเสมอ และไม่พบการเคลื่อนตัวของชิ้นงานระหว่างการทดสอบ อย่างไรก็ตาม บริเวณมุมด้านในของตัวอักษรจะมีความโค้งตามรัศมีของดอกกัด ซึ่งเป็นข้อจำกัดตามธรรมชาติของการกัดด้วยดอกทรงกระบอก หากต้องการตัวอักษรที่เล็กลงหรือมุมที่ละเอียดขึ้น สามารถเปลี่ยนเป็นดอกกัดขนาด 1–2 มม. หรือใช้ดอก V-Bit สำหรับงานแกะสลักตัวอักษรโดยเฉพาะได้

การทดสอบนี้เราเลือกกัดข้อความ “CNX Software” ขนาดเล็กลงบนแผ่นวัสดุสังเคราะห์เนื้ออ่อน เพื่อประเมินความแม่นยำของ Makera Z1 ในการสร้างเส้นตรง เส้นโค้ง ช่องว่างภายในตัวอักษร และรายละเอียดที่อยู่ใกล้กัน ชิ้นงานถูกจับยึดด้วย Low-Profile Vise เพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวระหว่างกัด

สำหรับงานลักษณะนี้สามารถใช้ ดอกกัดปลายตรงแบบ 2 คม ขนาดประมาณ 1 มม. ซึ่งมีขนาดเล็กพอที่จะเข้าถึงช่องแคบภายในตัวอักษร ขณะเดียวกันยังคงสร้างพื้นร่องแบบเรียบได้ ต่างจากดอก V-Bit ที่จะสร้างร่องเป็นรูปตัว V และมีความกว้างเปลี่ยนไปตามความลึก

ค่าการทำงานสำหรับการทดสอบมีดังนี้

ประเภทดอกกัด: Two-Flute Flat End Mill
เส้นผ่านศูนย์กลางดอกกัด: 1 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 12,000–13,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 250 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 80 มม./นาที
ความลึกต่อรอบหรือ Step Down: ประมาณ 0.25 มม.
ความลึกรวม: ประมาณ 0.5 มม.
จำนวนรอบกัด: 2 รอบ
Toolpath: 2D Pocket ร่วมกับ Contour เก็บขอบ
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 10–15 นาที ขึ้นอยู่กับขนาดข้อความและจำนวนเส้นทางเดินดอก

ก่อนกัด เราใช้ Wired Probe วัดระดับพื้นผิวและกำหนดจุดอ้างอิงของชิ้นงาน จากนั้นให้เครื่องกัดลงครั้งละประมาณ 0.25 มม. เพื่อลดภาระของดอกขนาดเล็กและลดความเสี่ยงที่ดอกจะหัก หลังจากกัดพื้นที่ภายในตัวอักษรแล้ว สามารถเพิ่ม Contour Pass อีกหนึ่งรอบเพื่อเก็บขอบและทำให้รูปทรงของตัวอักษรชัดเจนขึ้น

ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าตัวอักษรขนาดเล็กยังสามารถอ่านได้ เส้นแนวตั้งและเส้นโค้งมีรูปทรงต่อเนื่อง รวมถึงช่องว่างภายในตัวอักษรส่วนใหญ่ยังคงแยกออกจากกันอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม มุมด้านในจะมีความโค้งตามรัศมี 0.5 มม. ของดอกกัด ซึ่งเป็นข้อจำกัดทางกายภาพของดอกทรงกระบอก หากต้องการตัวอักษรที่เล็กหรือมีมุมคมกว่านี้ สามารถเปลี่ยนเป็นดอกขนาด 0.5–0.8 มม. หรือใช้ V-Bit มุม 30 องศา แต่จำเป็นต้องลด Feed Rate และความลึกต่อรอบเพื่อป้องกันดอกหัก

ทดสอบกัดภาพนูนต่ำความละเอียดสูงด้วย Makera Z1

เราได้ทดสอบความสามารถในการกัดงานละเอียดของ Makera Z1 ด้วยโมเดลหมาป่าแบบ 3D Relief หรือภาพนูนต่ำสามมิติ โดยนำโมเดลเข้าสู่ซอฟต์แวร์ Makera Studio เพื่อสร้าง Toolpath สำหรับกัดชิ้นงาน ซอฟต์แวร์ช่วยกำหนดเส้นทางเดินดอกได้ค่อนข้างสะดวก แต่เนื่องจากโมเดลมีรายละเอียดจำนวนมาก ทั้งเส้นขน ใบหน้า ดวงตา ใบหู และต้นไม้ในฉากหลัง จึงใช้เวลาในการกัดนานกว่างานตัวอักษรหรือการกัดแบบ 2D อย่างเห็นได้ชัด

สำหรับงานลักษณะนี้แบ่งการกัดออกเป็น 2 ขั้นตอน ได้แก่ การกัดหยาบเพื่อกำจัดเนื้อวัสดุส่วนใหญ่ และการกัดละเอียดเพื่อเก็บพื้นผิวและรายละเอียดของโมเดล โดยค่าด้านเทคนิคโดยประมาณสำหรับชิ้นงานในภาพมีดังนี้

ขั้นตอนกัดหยาบ

ดอกกัด: Two-Flute Flat End Mill ขนาด 3.175 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 12,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 500 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 150 มม./นาที
ความลึกต่อรอบ: ประมาณ 1 มม.
Stepover: ประมาณ 40% ของขนาดดอก
ระยะเวลาโดยประมาณ: 45–90 นาที

ขั้นตอนกัดละเอียด

ดอกกัด: Ball Nose End Mill ขนาดประมาณ 1 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 13,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 250–300 มม./นาที
Stepover: ประมาณ 0.08–0.12 มม.
Toolpath: 3D Parallel Finishing หรือ Raster Finishing
ระยะเวลาโดยประมาณ: 7–10 ชั่วโมง

เมื่อรวมการกัดหยาบ การเปลี่ยนดอก การตรวจวัดตำแหน่ง และการกัดเก็บรายละเอียด งานชิ้นนี้อาจใช้เวลารวมประมาณ 8–12 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นงาน ระยะ Stepover ความเร็ว Feed Rate และระดับความละเอียดที่เลือกใน Makera Studio

สาเหตุหลักที่ใช้เวลานานคือขั้นตอน Finishing ต้องให้ดอก Ball Nose ขนาดเล็กเคลื่อนผ่านผิวชิ้นงานเป็นแนวถี่ ๆ หากตั้ง Stepover ไว้ประมาณ 0.1 มม. ดอกกัดจะต้องเดินผ่านชิ้นงานหลายร้อยถึงหลายพันแนว ยิ่งลดระยะ Stepover พื้นผิวและรายละเอียดจะยิ่งเนียนขึ้น แต่เวลาในการกัดก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน

ผลลัพธ์ที่ได้สามารถแสดงรายละเอียดของเส้นขน รูปทรงใบหน้า ดวงตา จมูก และฉากหลังได้อย่างชัดเจน โดยเฉพาะบริเวณที่มีระดับความสูงแตกต่างกันเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม หากต้องการลดระยะเวลา สามารถเพิ่ม Stepover เป็นประมาณ 0.15–0.20 มม. หรือเปลี่ยนไปใช้ดอก Ball Nose ขนาด 1.5–2 มม. ได้ แต่รายละเอียดขนาดเล็กและความเรียบของพื้นผิวจะลดลงตามไปด้วย

ค่าดังกล่าวเป็นค่าประมาณที่เหมาะสมกับลักษณะชิ้นงานในภาพ เนื่องจากเราไม่ได้บันทึกเวลาเริ่มต้น–สิ้นสุดและค่าจากไฟล์ Makera Studio ไว้ทั้งหมดเพราะใช้เวลานานมาก จึงอาจแตกต่างจากเวลาที่ซอฟต์แวร์คำนวณและเวลาทำงานจริงเล็กน้อย

ทดสอบกัดอะลูมิเนียมและทองเหลืองด้วย Makera Z1

Makera Z1 รองรับการกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง แต่ด้วยกำลัง Spindle ขนาด 150W จึงเหมาะกับการกัดตื้น งานแกะสลัก และชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็ก มากกว่างานกัดหนักหรือการนำเนื้อวัสดุออกในปริมาณมาก โดยผู้ผลิตแนะนำให้กัดอะลูมิเนียมลึกไม่เกินประมาณ 1 มม. ต่อรอบ อย่างไรก็ตาม สำหรับดอกกัดขนาดเล็กและงานละเอียด เราเลือกใช้ความลึกต่ำกว่านั้นมากเพื่อลดแรงต้านและลดความเสี่ยงที่ดอกจะหัก

ในการทดสอบ เรากัดชิ้นงานทรงกลมขนาดเล็กจำนวน 2 ชิ้น โดยใช้ข้อความ “CNX Software” แบบเดียวกันบนอะลูมิเนียมและทองเหลือง เพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการเก็บรายละเอียดและลักษณะพื้นผิวของวัสดุทั้งสองชนิด

ค่าการทำงานโดยประมาณสำหรับงานนี้มีดังนี้

ประเภทดอกกัด: Solid Carbide Flat End Mill แบบคมเดียว
ขนาดดอกกัด: ประมาณ 1 มม.
ความเร็ว Spindle: 12,000–13,000 รอบต่อนาที
Toolpath: 2D Pocket ร่วมกับ Contour Finishing
ความลึกรวมของลวดลาย: ประมาณ 0.3–0.5 มม.
เปิด Cyclone Dust Collector ที่ระดับประมาณ 80–100% เพื่อช่วยนำเศษโลหะออกจากพื้นที่กัด

ค่าประมาณสำหรับอะลูมิเนียม

Feed Rate: ประมาณ 200–250 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 50–60 มม./นาที
Step Down: ประมาณ 0.10–0.15 มม.
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 30–45 นาที

ค่าประมาณสำหรับทองเหลือง

Feed Rate: ประมาณ 150–200 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 40–50 มม./นาที
Step Down: ประมาณ 0.08–0.10 มม.
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 40–60 นาที

ผลการทดสอบพบว่า Makera Z1 สามารถกัดตัวอักษรและตัดกรอบวงกลมลงบนวัสดุทั้งสองชนิดได้ โดยชิ้นงานอะลูมิเนียมให้ตัวอักษรที่อ่านได้ค่อนข้างชัดและพื้นผิวโดยรวมสม่ำเสมอกว่า ส่วนชิ้นงานทองเหลืองมีรอยเส้นทางเดินดอกและผิวหยาบให้เห็นมากกว่า โดยเฉพาะบริเวณพื้นหลังและตัวอักษรขนาดเล็ก

ความแตกต่างดังกล่าวไม่ได้หมายความว่าเครื่องไม่สามารถกัดทองเหลืองได้ แต่แสดงให้เห็นว่าทองเหลืองต้องการการปรับค่าดอกกัด Feed Rate, Step Down และ Stepover ให้เหมาะสมมากขึ้น รวมถึงต้องนำเศษโลหะออกจากบริเวณกัดอย่างต่อเนื่อง หากเศษโลหะหมุนกลับเข้าไปใต้ดอก อาจเกิดการกัดเศษซ้ำและทิ้งรอยบนพื้นผิวได้

หากต้องการผิวงานทองเหลืองที่เรียบขึ้น ควรแบ่งการทำงานเป็นรอบกัดหยาบและรอบเก็บผิว ลด Step Down เหลือประมาณ 0.05–0.08 มม. และเพิ่ม Finishing Pass ที่นำเนื้อวัสดุออกเพียงเล็กน้อย สำหรับตัวอักษรที่ต้องการมุมคม อาจเปลี่ยนไปใช้ดอก V-Bit หรือดอกแกะสลักปลายแหลม แต่ต้องลดความเร็วป้อนและระมัดระวังการหักของปลายดอก

จากผลการทดสอบ Makera Z1 เหมาะกับการแกะสลักป้ายโลหะ เหรียญต้นแบบ แผ่นชื่อ PCB และชิ้นส่วนอะลูมิเนียมหรือทองเหลืองขนาดเล็ก แต่ไม่เหมาะกับเหล็ก Stainless Steel หรือการกัดโลหะแบบลงลึกและรวดเร็วเหมือนเครื่อง CNC อุตสาหกรรม

การติดตั้ง Vacuum Bed บน Makera Z1

เป็นฐานจับยึดชิ้นงานที่ชอบที่สุด คือยึดชิ้นงานด้วยแรงดูดสุญญากาศ เหมาะสำหรับวัสดุแผ่นเรียบ เช่น ไม้ พลาสติก อะคริลิก แผ่น PCB และโลหะแผ่นบาง โดยช่วยลดการใช้แคลมป์และเปิดพื้นที่ด้านบนของชิ้นงานให้ดอกกัดเคลื่อนที่ได้โดยไม่มีอุปกรณ์จับยึดขวาง Toolpath

ขั้นตอนการติดตั้งเริ่มจากนำแคลมป์หรือ Low-Profile Vise ออกจากโต๊ะเครื่อง จากนั้นวาง Vacuum Bed ให้ตรงกับตำแหน่งอ้างอิงบนฐานของ Makera Z1 และขันสกรูยึดให้แน่นสม่ำเสมอ ตัวฐานมีช่องทางเดินอากาศเป็นตารางกระจายอยู่ทั่วพื้นที่ เพื่อช่วยสร้างแรงดูดใต้ชิ้นงานเมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งสุญญากาศ

การวางแผ่นไม้บน Vacuum Bed

หลังจากติดตั้ง Vacuum Bed แล้ว เรานำแผ่นไม้ที่ให้มาภายในชุดวางลงบนแผ่นรองที่มีเส้นกริด โดยใช้ตัวเลขและเส้นตารางช่วยจัดแนวชิ้นงานให้ตรงกับแกน X และ Y ของเครื่อง การจัดตำแหน่งให้ตรงตั้งแต่ต้นช่วยให้กำหนดจุดอ้างอิงในซอฟต์แวร์ได้ง่าย และลดโอกาสที่ Toolpath จะออกนอกขอบวัสดุ

ก่อนวางชิ้นงานควรทำความสะอาดทั้งพื้นผิว Vacuum Bed และด้านล่างของแผ่นไม้ ไม่ให้มีฝุ่นหรือเศษวัสดุคั่นอยู่ เพราะอาจทำให้ชิ้นงานวางไม่เรียบและเกิดช่องให้อากาศรั่ว หากแผ่นไม้โก่ง ผิวขรุขระ หรือมีรูพรุนมาก แรงดูดที่ใช้ยึดชิ้นงานอาจลดลงตามไปด้วย

การเชื่อมต่อท่อเข้ากับ Vacuum Bed

หลังจากติดตั้ง Vacuum Bed และวางแผ่นรองเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการเชื่อมต่อท่อสุญญากาศเข้ากับช่องรับอากาศบริเวณด้านข้างของฐาน โดยใช้ท่อใสที่ให้มาภายในชุดสวมเข้าไปยังข้อต่อให้สุด เพื่อป้องกันการหลุดและลดการรั่วของอากาศระหว่างใช้งาน

ท่อนี้ทำหน้าที่นำอากาศจากช่องตารางใต้ชิ้นงานออกไปยังระบบสร้างแรงดูด เมื่อเปิด Makera Cyclone Dust Collector Lite ความดันอากาศใต้แผ่นวัสดุจะลดลง ทำให้ความดันอากาศภายนอกกดชิ้นงานให้แนบกับ Vacuum Bed และช่วยยึดชิ้นงานให้อยู่กับที่โดยไม่ต้องใช้แคลมป์

ก่อนเชื่อมต่อควรปิดเครื่อง CNC และเครื่องดูดให้เรียบร้อย จากนั้นตรวจสอบว่าปลายท่อไม่มีฝุ่นอุดตัน รอยฉีก หรือการบิดพับ หลังเสียบท่อแล้วควรจัดแนวไม่ให้ท่อโค้งแคบหรือถูกฝาเครื่องกดทับ เพราะจะทำให้อากาศไหลผ่านได้น้อยลงและลดแรงดูดที่ฐาน

การสลับท่อดูดภายในสำหรับใช้งาน Vacuum Bed

ภายใน Makera Z1 มีชุดท่อและวาล์วสำหรับกำหนดเส้นทางของแรงดูด เมื่อใช้งาน Vacuum Bed จะต้องเชื่อมต่อท่อใสจากฐานเข้ากับข้อต่อภายในเครื่อง เพื่อส่งแรงดูดจาก Makera Cyclone Dust Collector Lite ไปยังช่องอากาศใต้ชิ้นงาน

ก่อนสลับท่อควรหยุดการทำงานของ Makera Z1 และปิดเครื่องดูดให้เรียบร้อย จากนั้นสวมปลายท่อเข้ากับข้อต่อจนสุดและปรับวาล์วให้อยู่ในตำแหน่งสำหรับ Vacuum Bed การสลับนี้จะเปลี่ยนเส้นทางการไหลของอากาศจากระบบดูดเศษวัสดุภายในเครื่อง ไปใช้สำหรับสร้างแรงดูดที่ฐานจับยึดชิ้นงาน

หลังจากเชื่อมต่อแล้วควรตรวจสอบว่าท่อไม่หลุด ไม่บิดพับ และไม่อยู่ในเส้นทางการเคลื่อนที่ของโต๊ะหรือหัว Spindle จากนั้นเปิดเครื่องดูดและทดสอบแรงยึดด้วยการลองขยับชิ้นงานเบา ๆ หากยังสามารถเลื่อนได้ ควรตรวจสอบตำแหน่งวาล์ว จุดเชื่อมต่อ และการรั่วของอากาศอีกครั้ง

ข้อสังเกตจากการทดลองคือ เมื่อเปลี่ยนเส้นทางแรงดูดมาใช้กับ Vacuum Bed ความสามารถในการดูดเศษบริเวณดอกกัดอาจลดลงตามการตั้งวาล์ว เนื่องจากแหล่งสร้างแรงดูดชุดเดียวกันถูกนำไปใช้ยึดชิ้นงาน ดังนั้นควรเลือกค่าการกัดที่สร้างเศษไม่มากเกินไป ตรวจสอบพื้นที่ทำงานเป็นระยะ และทำความสะอาดเศษวัสดุหลังจบงาน

เมื่อต้องการกลับไปใช้การจับยึดด้วยแคลมป์หรือ Low-Profile Vise ให้ปิดเครื่องดูดก่อน ถอดท่อ Vacuum Bed และปรับวาล์วกลับไปยังเส้นทางดูดเศษตามปกติ ไม่ควรดึงหรือสลับท่อขณะที่เครื่องดูดกำลังทำงาน เพราะอาจทำให้ฝุ่นและเศษวัสดุฟุ้งกระจายภายในเครื่องได้

ทดสอบการกัดชิ้นงานด้วย Vacuum Bed บนแผ่นพลาสติก

หลังจากติดตั้ง Vacuum Bed เชื่อมต่อท่อ และสลับเส้นทางแรงดูดภายใน Makera Z1 เรียบร้อยแล้ว เราทดสอบระบบด้วยแผ่นพลาสติกแกะสลักสองสี โดยวางวัสดุลงบนแผ่นรองและใช้แรงดูดสุญญากาศยึดชิ้นงานแทนการใช้แคลมป์

วัสดุชนิดนี้มีผิวหน้าสีแดงและชั้นด้านล่างเป็นสีขาว เมื่อดอกกัดนำผิวชั้นบนออกจึงปรากฏเป็นตัวอักษรสีขาว “CNX Software” เหมาะสำหรับทดสอบทั้งความแม่นยำในการกัดและความสามารถของ Vacuum Bed ในการยึดวัสดุแผ่นบาง

ค่าการกัดโดยประมาณสำหรับการทดสอบมีดังนี้

วัสดุ: แผ่นพลาสติกแกะสลักสองสี
ประเภทดอกกัด: Two-Flute Flat End Mill
ขนาดดอกกัด: ประมาณ 3.175 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 12,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 350–450 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 100 มม./นาที
ความลึกต่อรอบ: ประมาณ 0.2–0.3 มม.
ความลึกรวม: ประมาณ 0.3–0.5 มม. หรือเพียงพอให้ผ่านชั้นสีแดง
Toolpath: 2D Pocket
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 10–15 นาที

ก่อนเริ่มกัด เราเปิด Makera Cyclone Dust Collector Lite เพื่อสร้างแรงดูด แล้วทดลองขยับแผ่นวัสดุด้วยมือเพื่อยืนยันว่าชิ้นงานไม่เลื่อน จากนั้นใช้ Wired Probe วัดตำแหน่งพื้นผิวและกำหนดจุดอ้างอิง ก่อนส่งไฟล์จาก Makera Studio ไปยังตัวเครื่อง

ระหว่างการทดสอบ Vacuum Bed สามารถยึดแผ่นวัสดุให้อยู่กับที่ได้โดยไม่มีแคลมป์กีดขวางเส้นทางเดินดอก ทำให้สามารถกัดตัวอักษรบริเวณกลางแผ่นได้ต่อเนื่อง ผลลัพธ์ที่ได้มีแนวตัวอักษรตรงและไม่พบรอยเหลื่อมที่เกิดจากชิ้นงานเคลื่อนตัว แสดงว่าแรงดูดเพียงพอสำหรับงานกัดตื้นบนวัสดุแผ่นเรียบ

อย่างไรก็ตาม ระบบ Vacuum Bed เหมาะกับงานที่ใช้แรงกัดไม่สูง เช่น งานแกะสลัก งานป้าย PCB และพลาสติกแผ่นบาง หากเป็นงานกัดลึก ใช้ดอกขนาดใหญ่ หรือมีแรงด้านข้างมาก ควรลด Feed Rate แบ่งกัดหลายรอบ หรือเสริมการจับยึดด้วยวิธีอื่น นอกจากนี้ ควรปิดพื้นที่บนฐานที่ไม่ได้ใช้งานเพื่อลดการรั่วของอากาศและรักษาแรงดูดให้อยู่ใต้ชิ้นงาน

Makera Z1 4th Axis Module

Makera Z1 4th Axis Module เป็นอุปกรณ์เสริมที่เพิ่มแกนหมุนหรือแกน A ให้กับ Makera Z1 ทำให้เครื่องสามารถกัดรอบชิ้นงานทรงกระบอกได้ แทนการทำงานเฉพาะบนพื้นราบแบบ 3 แกน เหมาะสำหรับสร้างรูปปั้น ชิ้นส่วนทรงกระบอก ด้ามจับ แหวน ตราประทับ โมเดล และลวดลายที่ต้องการรายละเอียดรอบชิ้นงาน

ชุดแกนที่ 4 ประกอบด้วยหัวหมุนพร้อมหัวจับแบบ 3 จับ ฐาน Linear Rail และ Tailstock สำหรับประคองปลายชิ้นงานอีกด้านหนึ่ง ขณะทำงาน Makera Studio จะประสานการหมุนของแกน A เข้ากับการเคลื่อนที่ของหัวกัด ทำให้ดอกกัดเข้าถึงพื้นผิวรอบชิ้นงานได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องหยุดเครื่องเพื่อพลิกวัสดุด้วยมือ

ข้อมูลทางเทคนิค

พื้นที่ทำงานสูงสุด: เส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มม. × ความยาว 150 มม.
ระบบขับเคลื่อน: Belt Drive หรือระบบสายพาน
แรงบิดของแกนหมุน: ประมาณ 2.5 นิวตันเมตร
หัวจับชิ้นงาน: Chuck แบบ 3 จับ ปรับเข้าหาศูนย์กลาง
ชุดประคอง: Tailstock พร้อมปลายศูนย์ปรับตำแหน่งได้
แกนควบคุมการหมุน: แกน A
การเชื่อมต่อ: สายไฟและสายสัญญาณต่อเข้ากับพอร์ตภายใน Makera Z1
ซอฟต์แวร์: รองรับการสร้างโปรเจกต์ 4 แกนผ่าน Makera Studio
รูปแบบงาน: Rotary Roughing, Rotary Finishing และงานกัดนูนรอบชิ้นงาน
การติดตั้ง: ยึดโมดูลลงบนโต๊ะเครื่องด้วยรูและตำแหน่งอ้างอิงที่กำหนดไว้
ความเข้ากันได้: ออกแบบสำหรับ Makera Z1 และไม่สามารถใช้ 4th Axis Module ของ Carvera หรือ Carvera Air แทนกันได้

การยึดชิ้นงานเข้ากับชุดแกนที่ 4

การติดตั้งชิ้นงานบน 4th Axis Module เริ่มจากสอดปลายวัสดุเข้าไปในหัวจับแบบ Chuck จากนั้นใช้ประแจที่ให้มาหมุนกลไกของหัวจับ เพื่อให้ปากจับทั้งสามด้านเคลื่อนเข้าหาศูนย์กลางและบีบชิ้นงานอย่างสม่ำเสมอ ในภาพเราใช้เครื่องมือสองชิ้นช่วยประคองและขันกลไกให้แน่น เพื่อป้องกันไม่ให้หัวจับหมุนตามระหว่างการล็อก

สอดชิ้นงานเข้าไปในหัวจับให้ลึกเพียงพอและเหลือระยะยื่นออกมาเท่าที่จำเป็น เพราะชิ้นงานที่ยื่นยาวเกินไปจะเกิดการสั่นหรือโก่งตัวได้ง่าย จากนั้นเลื่อน Tailstock เข้ามายังปลายอีกด้าน และปรับปลายศูนย์ให้สัมผัสกับจุดกึ่งกลางของชิ้นงาน เพื่อช่วยประคองแนวแกนระหว่างการหมุน

แรงขันของหัวจับต้องมากพอที่จะป้องกันไม่ให้ชิ้นงานลื่นหรือหมุนภายในปากจับ แต่ไม่ควรแน่นเกินไป โดยเฉพาะวัสดุเนื้ออ่อนอย่างไม้ โฟม หรือวัสดุสังเคราะห์ เพราะปากจับอาจกดจนวัสดุเสียรูปหรือแตกร้าวได้ ส่วน Tailstock ควรกดพอให้ชิ้นงานไม่โยก แต่ไม่แน่นจนเพิ่มแรงเสียดทานและทำให้มอเตอร์แกนที่ 4 รับภาระมากเกินไป

หลังจากยึดชิ้นงานแล้ว ให้หมุนหัวจับด้วยมือช้า ๆ หนึ่งรอบเพื่อตรวจสอบว่าชิ้นงานอยู่กึ่งกลาง ไม่แกว่ง และไม่ชนกับฐานหรือส่วนประกอบภายในเครื่อง จากนั้นทดลองหมุนด้วยคำสั่ง Jog ที่ความเร็วต่ำอีกครั้งก่อนเริ่มกัดจริง

จากการทดลองของเรา ชุดหัวจับและ Tailstock สามารถยึดชิ้นงานรูปทรงกระบอกขนาดเล็กได้มั่นคง อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของงาน 4 แกนขึ้นอยู่กับการจัดศูนย์อย่างมาก หากชิ้นงานเอียงหรือเยื้องศูนย์เพียงเล็กน้อย ความลึกของการกัดรอบชิ้นงานอาจไม่เท่ากันและทำให้รายละเอียดบางด้านหายไป

การเชื่อมต่อสายของชุดแกนที่ 4

หลังจากติดตั้ง 4th Axis Module ลงบนโต๊ะของ Makera Z1 แล้ว ต้องเชื่อมต่อสายของชุดแกนหมุนเข้ากับพอร์ตที่จัดเตรียมไว้ภายในเครื่อง พอร์ตนี้ใช้ทั้งจ่ายไฟและส่งสัญญาณควบคุมไปยัง Stepper Motor ของแกนที่ 4 เพื่อให้ซอฟต์แวร์สามารถควบคุมตำแหน่งและองศาการหมุนของชิ้นงานได้

ก่อนเสียบสายควรปิด Makera Z1 และรอให้เครื่องหยุดทำงานทั้งหมด จากนั้นจัดแนวขั้วต่อให้ตรงกับร่องของพอร์ต แล้วเสียบเข้าไปจนสุดโดยไม่ฝืนหรือบิดหัวปลั๊ก หากเสียบไม่เข้า ควรถอดออกและตรวจสอบทิศทางใหม่ เพราะการกดขั้วต่อผิดด้านอาจทำให้พินภายในเสียหายได้

หลังเชื่อมต่อแล้วควรจัดสายให้ชิดด้านข้างของพื้นที่ทำงาน และเว้นระยะให้เพียงพอสำหรับการเคลื่อนที่ของโต๊ะและการหมุนของหัวจับ สายต้องไม่พาดผ่านราง Linear Rail ไม่สัมผัสชิ้นงาน และไม่เข้าใกล้ดอกกัด เนื่องจากการหมุนของแกนที่ 4 อาจดึงสายเข้าไปพันกับชุดหัวจับได้

เมื่อเปิดเครื่องและเลือกโหมด 4-Axis ใน Makera Studio ระบบจะส่งคำสั่งไปยังมอเตอร์แกนหมุนตาม Toolpath ที่กำหนด ก่อนเริ่มกัดจริงควรใช้คำสั่ง Jog ทดลองหมุนหัวจับช้า ๆ อย่างน้อยหนึ่งรอบ เพื่อตรวจสอบทิศทางการหมุน การเชื่อมต่อ และระยะสาย รวมถึงยืนยันว่าชิ้นงานไม่ชนกับหัว Spindle, Tailstock หรือโครงภายในเครื่อง

จากการทดลองของเรา จุดเชื่อมต่ออยู่ภายในตัวเครื่องและเข้าถึงได้ไม่ยาก แต่ควรเสียบสายก่อนวางหรือปรับตำแหน่งชุดแกนที่ 4 ให้เสร็จ เพราะเมื่อหัวจับและชิ้นงานอยู่ในตำแหน่งแล้ว พื้นที่สำหรับเอื้อมมือไปยังพอร์ตจะเหลือน้อยลง

ทดสอบงานกัดแบบ 4 แกนด้วย Makera Z1 กับวัสดุ Epoxy

ชิ้นงานตัวอย่างเป็นรูปปั้นขนาดเล็กที่มีรายละเอียดรอบด้าน จึงต้องให้แกนที่ 4 หมุนชิ้นงานไปพร้อมกับการเคลื่อนที่ของหัว Spindle ในแกน X และ Z ทำให้ดอกกัดสามารถเข้าถึงพื้นผิวด้านหน้า ด้านหลัง และด้านข้างได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ต้องหยุดเครื่องเพื่อพลิกชิ้นงานด้วยมือ

สำหรับงานลักษณะนี้สามารถแบ่งการกัดออกเป็น 2 ขั้นตอน ดังนี้

ขั้นตอนกัดหยาบ

ดอกกัด: Two-Flute Flat End Mill ขนาด 3.175 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 12,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 400–500 มม./นาที
Plunge Rate: ประมาณ 100–150 มม./นาที
ความลึกต่อรอบ: ประมาณ 0.8–1 มม.
Stepover: ประมาณ 35–40% ของขนาดดอก
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 45–90 นาที

ขั้นตอนกัดละเอียด

ดอกกัด: Ball Nose End Mill ขนาดประมาณ 1 มม.
ความเร็ว Spindle: ประมาณ 13,000 รอบต่อนาที
Feed Rate: ประมาณ 250–300 มม./นาที
Stepover: ประมาณ 0.08–0.12 มม.
Toolpath: Rotary Finishing หรือ 4-Axis Parallel Finishing
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 5–8 ชั่วโมง

เมื่อรวมขั้นตอนการวัดตำแหน่ง เปลี่ยนดอก กัดหยาบ และเก็บรายละเอียด งานรูปปั้นในลักษณะนี้อาจใช้เวลารวมประมาณ 6–10 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นงาน ความซับซ้อนของโมเดล และค่า Stepover ที่กำหนดใน Makera Studio

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า Makera Z1 สามารถสร้างรูปทรงที่ต่อเนื่องรอบชิ้นงานได้ ทั้งรายละเอียดของใบหน้า เส้นผม เสื้อผ้า และฐานของรูปปั้น โดยไม่พบแนวต่อจากการพลิกชิ้นงานแบบกัดหลายด้าน อย่างไรก็ตาม งาน 4 แกนต้องให้ความสำคัญกับการติดตั้งมากกว่างาน 3 แกน โดยเฉพาะการจัดศูนย์หัวจับและ Tailstock ให้อยู่ในแนวเดียวกัน หากชิ้นงานเยื้องศูนย์เพียงเล็กน้อย อาจทำให้ความลึกของการกัดแต่ละด้านไม่เท่ากัน

ก่อนเริ่มงานควรทดลองหมุนแกนที่ 4 ครบหนึ่งรอบ ตรวจสอบว่าชิ้นงานไม่ชนกับโต๊ะ หัว Spindle หรือส่วนประกอบภายในเครื่อง รวมถึงต้องขันหัวจับและศูนย์ท้ายให้แน่นพอ แต่ไม่แน่นจนวัสดุแตกหรือเสียรูป

ค่าด้านเทคนิคข้างต้นเป็นค่าประมาณที่เหมาะสมกับลักษณะชิ้นงานในภาพ หากต้องการลดเวลา สามารถใช้ดอก Ball Nose ขนาดใหญ่ขึ้นหรือเพิ่ม Stepover ได้ แต่รายละเอียดของพื้นผิวจะลดลงตามไปด้วย

การทำงานร่วมกับ Makera Studio

Makera Studio มีโหมดสร้างโปรเจกต์สำหรับงาน 4 แกน ผู้ใช้สามารถนำเข้าโมเดล 3D กำหนดขนาดวัสดุ เลือกแกนหมุน และสร้าง Toolpath สำหรับกัดหยาบกับกัดละเอียดได้ ซอฟต์แวร์จะคำนวณการหมุนของชิ้นงานให้สัมพันธ์กับตำแหน่งดอกกัด

งานที่มีรายละเอียดสูงควรแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ได้แก่

กัดหยาบด้วย Flat End Mill ขนาดประมาณ 3.175 มม. เพื่อนำเนื้อวัสดุส่วนใหญ่ออก
กัดละเอียดด้วย Ball Nose End Mill ขนาดประมาณ 1–2 มม. เพื่อเก็บผิวโค้งและรายละเอียดขนาดเล็ก

การลด Stepover ในขั้นตอน Finishing จะช่วยให้พื้นผิวเรียบและเห็นรายละเอียดชัดขึ้น แต่จะเพิ่มจำนวนเส้นทางเดินดอกและทำให้ระยะเวลาทำงานเพิ่มขึ้น งานรูปปั้นขนาดเล็กที่มีรายละเอียดรอบด้านอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง

ทดสอบการใช้งาน Makera Z1 กับหัวเลเซอร์ 5W

การติดตั้งหัวเลเซอร์ 5W บน Makera Z1

Makera Z1 สามารถติดตั้ง Laser Module กำลัง 5W เพื่อเพิ่มความสามารถด้านการแกะสลักและตัดวัสดุบางชนิด หัวเลเซอร์เป็นแบบ Semiconductor Diode ความยาวคลื่น 445 นาโนเมตร ให้แสงสีน้ำเงิน เหมาะสำหรับแกะสลักไม้ หนัง กระดาษ กระดาษแข็ง ผ้า และพลาสติกบางประเภท

สเปกของ Makera Z1 Laser Module

ประเภทเลเซอร์: Semiconductor Diode Laser
กำลังแสงเลเซอร์: 5W
ความยาวคลื่น: 445 นาโนเมตร
รูปแบบการใช้งาน: แกะสลักเส้น ภาพถมสี และตัดวัสดุบาง
การติดตั้ง: ใส่เข้ากับหัว Spindle ผ่านระบบ Quick Tool Change
การเชื่อมต่อ: สายควบคุมต่อเข้ากับพอร์ต 3-pin บริเวณด้านข้างหัว Spindle
ซอฟต์แวร์: รองรับการเตรียมงานเลเซอร์ด้วย Makera Studio
วัสดุที่รองรับ: ไม้ พลาสติกบางประเภท ผ้า หนัง และกระดาษแข็ง
อุปกรณ์ภายในชุด: หัวเลเซอร์ 5W สายเชื่อมต่อ ท่ออากาศ และแว่นป้องกันแสงเลเซอร์

ขั้นตอนการติดตั้ง

ก่อนติดตั้งต้องหยุด Makera Z1 และรอให้ Spindle หยุดสนิท จากนั้นถอดดอกกัดออกและใส่หัวเลเซอร์เข้าไปในตำแหน่งเดียวกับดอกกัดผ่านระบบ Quick Tool Change ระหว่างติดตั้งต้องจัดแนวตัวโมดูลไม่ให้หมุนหรือเอียง เพราะทิศทางของหัวเลเซอร์และตำแหน่งสายเชื่อมต่อจะต้องหันไปยังด้านที่กำหนด

หลังจากล็อกหัวเลเซอร์แล้ว ให้เสียบสายควบคุมจากโมดูลเข้ากับพอร์ต 3-pin บริเวณด้านข้างหัว Spindle และต่อท่ออากาศตามคู่มือ ตรวจสอบว่าสายและท่อไม่หย่อนลงไปใกล้หัวเลเซอร์หรือพาดผ่านเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่อง

จากการทดลองของเรา การติดตั้งทำได้รวดเร็วด้วยระบบ Quick Tool Change และไม่ต้องถอดชุด Spindle ออกจากตัวเครื่อง อย่างไรก็ตาม ก่อนเริ่มงานควรทดลองเลื่อนหัวเครื่องด้วยคำสั่ง Jog เพื่อตรวจสอบว่าสายไม่ตึงและไม่สัมผัสกับชิ้นงาน

การใช้งานจริง

หัวเลเซอร์ 5W เหมาะกับงานแกะสลักโลโก้ ตัวอักษร ภาพขาวดำ และลวดลายลงบนพื้นผิวไม้ โดยความเข้มของรอยขึ้นอยู่กับกำลังเลเซอร์ ความเร็วในการเคลื่อนที่ และจำนวนรอบที่ยิง

ค่าตั้งต้นโดยประมาณสำหรับทดลองแกะสลักไม้มีดังนี้

กำลังเลเซอร์: ประมาณ 60–80%
ความเร็ว: ประมาณ 1,500–2,500 มม./นาที
จำนวนรอบ: 1 รอบ
Line Interval สำหรับภาพถมสี: ประมาณ 0.10–0.15 มม.

สำหรับงานตัดไม้หรือกระดาษแข็งบาง อาจต้องใช้กำลังใกล้ 100% ลดความเร็ว และยิงซ้ำหลายรอบ ทั้งนี้ความสามารถในการตัดขึ้นอยู่กับชนิด ความหนา ความหนาแน่น และความชื้นของวัสดุ จึงควรทดลองกับเศษวัสดุก่อนทุกครั้ง

ข้อจำกัดของหัวเลเซอร์ 5W

หัวเลเซอร์รุ่นนี้เหมาะกับการแกะสลักและงานตัดวัสดุบาง ไม่สามารถทดแทนเครื่องเลเซอร์กำลังสูงได้ ผู้ผลิตระบุว่าไม่เหมาะสำหรับตัดแผ่นอะคริลิกด้วยเลเซอร์ โดยเฉพาะอะคริลิกใสซึ่งไม่ดูดซับแสงสีน้ำเงิน 445 นาโนเมตรได้ดี หากต้องการตัดอะคริลิกควรใช้ดอกกัด CNC แทน

โลหะเปลือยทั่วไป เช่น อะลูมิเนียม ทองเหลือง และทองแดง ไม่สามารถแกะสลักลึกโดยตรงด้วยเลเซอร์ไดโอด 5W ได้ แต่อาจทำเครื่องหมายบนโลหะเคลือบสีหรืออะลูมิเนียม Anodized ได้ ขึ้นอยู่กับพื้นผิวและสารเคลือบ

ความปลอดภัย

สวมแว่นป้องกันเลเซอร์ที่ให้มาทุกครั้งระหว่างติดตั้ง ทดสอบ และใช้งาน
ปิดฝาครอบ Makera Z1 ก่อนเริ่มแกะสลัก
ห้ามมองลำแสงหรือจุดโฟกัสโดยตรง
ห้ามปล่อยเครื่องทำงานโดยไม่มีผู้ดูแล เพราะวัสดุอาจลุกไหม้ได้
เปิดระบบดูดและกรองอากาศเพื่อกำจัดควัน กลิ่น และอนุภาค
ห้ามใช้กับ PVC, Vinyl หรือวัสดุที่มีคลอรีน เนื่องจากสามารถปล่อยก๊าซพิษและกัดกร่อนเครื่อง
ตรวจสอบชนิดวัสดุก่อนใช้งาน หากไม่ทราบส่วนประกอบไม่ควรนำมาเลเซอร์
เตรียมอุปกรณ์ดับเพลิงที่เหมาะสมไว้ใกล้พื้นที่ทำงาน

โดยรวมแล้ว Laser Module 5W ช่วยให้ Makera Z1 รองรับทั้งงานกัดและงานเลเซอร์ในเครื่องเดียว เหมาะสำหรับทำป้าย ของที่ระลึก งานศิลปะ และต้นแบบขนาดเล็ก แต่ควรเลือกใช้ตามขอบเขตกำลังของเลเซอร์และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด

ผลงานแกะสลักภาพลงบนไม้ด้วย Laser Module 5W

เราได้ทดสอบหัวเลเซอร์ไดโอดกำลัง 5W ของ Makera Z1 ด้วยการแกะสลักภาพทิวทัศน์ลงบนแผ่นไม้ MDF ขนาดประมาณ 100 × 100 มม. ภาพต้นฉบับมีรายละเอียดค่อนข้างมาก ทั้งภูเขา ต้นสน บ้าน ทะเลสาบ และพื้นผิวของก้อนหิน จึงเหมาะสำหรับใช้ประเมินความละเอียด การควบคุมระดับความเข้ม และความสามารถในการสร้างเส้นขนาดเล็กของหัวเลเซอร์

ก่อนเริ่มงาน เรานำภาพเข้าสู่ Makera Studio ปรับเป็นภาพขาวดำหรือ Grayscale แล้วสร้าง Toolpath แบบ Raster Engraving เพื่อให้หัวเลเซอร์เคลื่อนที่สแกนไปทีละแนว ซอฟต์แวร์จะปรับกำลังเลเซอร์ตามความเข้มของภาพ พื้นที่สีเข้มจึงถูกเผามากกว่า ส่วนพื้นที่สีอ่อนจะใช้กำลังลดลงหรือเว้นไว้เป็นสีเดิมของไม้

ค่าการทำงานโดยประมาณสำหรับการทดสอบมีดังนี้

วัสดุ: แผ่นไม้ MDF
ขนาดพื้นที่แกะสลัก: ประมาณ 90 × 90 มม.
หัวเลเซอร์: Diode Laser กำลัง 5W
ความยาวคลื่น: 445 นาโนเมตร
โหมดภาพ: Grayscale หรือ Dithered Bitmap
รูปแบบ Toolpath: Raster Engraving
กำลังเลเซอร์สูงสุด: ประมาณ 75–85%
ความเร็ว: ประมาณ 2,500–3,000 มม./นาที
Line Interval: ประมาณ 0.10 มม.
ความละเอียด: ประมาณ 254 DPI
จำนวนรอบ: 1 รอบ
ระยะเวลาทำงาน: ประมาณ 35–45 นาที

ก่อนเริ่มแกะสลักควรทดลอง Laser Test Grid บนเศษวัสดุชนิดเดียวกัน เพื่อเปรียบเทียบกำลังกับความเร็วและหาค่าที่ให้สีเข้มโดยไม่เผาพื้นผิวลึกเกินไป ไม้แต่ละชนิดมีสี ความหนาแน่น กาว และความชื้นแตกต่างกัน จึงไม่ควรใช้ค่าเดียวกันกับวัสดุทุกแผ่นโดยไม่ทดสอบก่อน

ผลลัพธ์ที่ได้สามารถถ่ายทอดรายละเอียดของเส้นภูเขา กิ่งสน ผิวน้ำ และส่วนประกอบขนาดเล็กของบ้านได้ชัดเจน ระดับสีเข้ม–อ่อนช่วยสร้างมิติให้กับภาพ แม้หัวเลเซอร์จะมีกำลังเพียง 5W แต่มีความละเอียดเพียงพอสำหรับงานภาพ งานป้าย และของที่ระลึกขนาดเล็ก

ระหว่างทดสอบเราเปิด Makera Cyclone Dust Collector Lite เพื่อช่วยดูดควันและกลิ่นออกจากพื้นที่ทำงาน เนื่องจากการแกะสลัก MDF ทำให้เกิดควันจากทั้งเส้นใยไม้และสารยึดเกาะภายในแผ่น หลังจบงานยังควรรอให้ระบบดูดอากาศทำงานต่ออีกระยะหนึ่งก่อนเปิดฝาเครื่อง

หากต้องการให้ภาพเข้มขึ้น สามารถเพิ่มกำลังเลเซอร์หรือลดความเร็วได้ แต่จะเพิ่มโอกาสเกิดรอยไหม้และขอบภาพฟุ้ง ส่วนการลด Line Interval จะช่วยให้รายละเอียดแน่นขึ้น แต่เพิ่มเวลาในการทำงานอย่างมาก สำหรับภาพในลักษณะนี้ ค่า 0.10 มม. ให้สมดุลที่ดีระหว่างรายละเอียดกับระยะเวลา

ก่อนใช้งานต้องปิดฝาครอบ สวมแว่นป้องกันเลเซอร์ และไม่ปล่อยเครื่องทำงานโดยไม่มีผู้ดูแล เพราะไม้และ MDF เป็นวัสดุไวไฟ หากพบเปลวไฟหรือควันที่ผิดปกติให้หยุดงานทันทีด้วยปุ่ม Emergency Stop

Makerables

เป็นแพลตฟอร์มรวบรวมและแบ่งปันโปรเจกต์สำหรับงาน CNC มีทั้งไฟล์จาก Makera และผลงานของผู้ใช้งานใน community ครอบคลุมงานกัด 2D, 3D Relief, งานแกะสลักด้วยเลเซอร์ และงานกัดแบบ 4 แกน สามารถดูรายละเอียด ดาวน์โหลดไฟล์ หรือนำไฟล์ไปเปิดต่อใน Makera Studio เพื่อเตรียมและส่งงานไปยัง Makera Z1 ได้โดยตรง ทั้งนี้ควรตรวจสอบประเภทเครื่องมือ วัสดุ ค่าการทำงาน เรียกได้ว่าสะดวกมากๆ ครับ

หน้ารายละเอียดโครงการบน Makerables แสดงภาพตัวอย่าง รายละเอียดผู้สร้าง ไฟล์ CNC ระยะเวลาทำงานโดยประมาณ และจำนวนเครื่องมือที่ใช้ ผู้ใช้สามารถดาวน์โหลดไฟล์หรือเลือก Open in Makera Studio เพื่อเปิดไฟล์ เตรียม Toolpath และส่งงานไปยัง Makera Z1 ได้ทันที ตัวอย่างในภาพเป็นโครงการที่รองแก้วไม้ลาย Mandala ซึ่งช่วยให้ผู้เริ่มต้นสามารถทดลองงานจากไฟล์สำเร็จรูปได้โดยไม่ต้องออกแบบโมเดลตั้งแต่ต้น แต่ควรตรวจสอบขนาดวัสดุ ดอกกัด และค่าการทำงานก่อนใช้งานจริง

วิดีโอการทดสอบ :

สรุป

Makera Z1 Desktop CNC เป็นเครื่อง CNC ตั้งโต๊ะที่ออกแบบมาให้ใช้งานได้ง่ายกว่าเครื่อง CNC แบบประกอบทั่วไป ตัวเครื่องใช้โครงสร้างอะลูมิเนียมหล่อขึ้นรูปชิ้นเดียว มีฝาครอบแบบปิด พื้นที่ทำงานขนาด 200 × 200 × 100 มม. และ Spindle กำลัง 150W ความเร็วสูงสุด 13,000 รอบต่อนาที ระบบขับเคลื่อนของรุ่นมาตรฐานใช้ Linear Rail ร่วมกับ Acme Lead Screw โดยมีความละเอียดในการเคลื่อนที่ 0.02 มม. และ Spindle Runout ประมาณ 0.01 มม.

จุดเด่นของเครื่องรุ่นนี้คือระบบช่วยทำงานที่ให้มาค่อนข้างครบ ไม่ว่าจะเป็น Quick Tool Change, Auto Probing & Leveling, Wired Probe, กล้องภายในเครื่อง และระบบ AeroDust รวมถึงซอฟต์แวร์ Makera Studio ที่ช่วยสร้าง Toolpath โดยไม่ต้องตั้งค่าทุกอย่างด้วยตนเองเหมือนซอฟต์แวร์ CAM ระดับอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้งานยังจำเป็นต้องเรียนรู้เรื่องชนิดดอกกัด ความเร็ว Spindle, Feed Rate, Step Down และการจับยึดชิ้นงาน เพราะการเลือกค่าที่ไม่เหมาะสมยังสามารถทำให้ดอกหัก ชิ้นงานเสีย หรือมอเตอร์หลุดสเต็ปได้ โดยเฉพาะ Z1 รุ่นมาตรฐานซึ่งใช้มอเตอร์แบบ Open-loop และไม่สามารถตรวจจับการสูญเสียตำแหน่งได้เหมือน Z1 Pro

จากการทดลองของเรา Makera Z1 สามารถใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่งานกัดตัวอักษร งานแกะสลักรายละเอียดขนาดเล็ก งาน 3D Relief งานกัดแบบ 4 แกน และงานแกะสลักไม้ด้วยหัวเลเซอร์ 5W รวมถึงสามารถกัดอะลูมิเนียมและทองเหลืองได้จริง แต่ต้องใช้ดอกกัดและค่าการทำงานที่เหมาะสม พร้อมลดความลึกต่อรอบให้อยู่ในระดับที่เครื่องรับไหว โดยเครื่องนี้เหมาะกับงานโลหะขนาดเล็กและการกัดแบบตื้น มากกว่างานนำเนื้อโลหะออกในปริมาณมาก

ชิ้นงานที่มีรายละเอียดสูง เช่น ภาพนูนต่ำและรูปปั้นแบบ 4 แกน สามารถเก็บรายละเอียดได้ดี แต่ต้องแลกกับระยะเวลาทำงานหลายชั่วโมง เพราะซอฟต์แวร์สร้างเส้นทางเดินดอกที่มีระยะห่างค่อนข้างถี่ ส่วน Vacuum Bed สามารถยึดวัสดุแผ่นเรียบได้สะดวกและช่วยให้พื้นที่ด้านบนไม่มีแคลมป์กีดขวาง แต่ต้องควบคุมการรั่วของอากาศและหลีกเลี่ยงค่าการกัดที่สร้างแรงด้านข้างสูงเกินไป

เครื่องรุ่นนี้เหมาะสำหรับผู้ใช้งาน DIY, Maker, นักเรียน–นักศึกษา สถานศึกษา นักออกแบบผลิตภัณฑ์ และผู้ประกอบการขนาดเล็กที่ต้องการสร้างต้นแบบ ป้าย ของที่ระลึก PCB หรือชิ้นส่วนจำนวนไม่มาก จุดเด่นสำคัญคือความครบของระบบและอุปกรณ์เสริมที่ออกแบบให้ทำงานร่วมกันได้ แต่หากต้องการกัดโลหะเป็นหลัก ทำงานต่อเนื่อง หรือใช้ Feed Rate สูง รุ่น Z1 Pro ที่ใช้ Ball Screw และ Closed-loop Stepper Motor จะเหมาะสมกว่า

โดยรวมแล้ว Makera Z1 เป็นเครื่อง CNC ตั้งโต๊ะที่ลดความซับซ้อนของขั้นตอนการทำงานลงได้มาก โดยเฉพาะการตั้งศูนย์ เปลี่ยนดอก สร้าง Toolpath และเชื่อมต่ออุปกรณ์เสริม แม้จะไม่ใช่เครื่องที่เปิดกล่องแล้วใช้งานได้โดยไม่ต้องเรียนรู้อะไรเลย แต่เมื่อเข้าใจพื้นฐานของ CNC และปรับค่าตามวัสดุได้ถูกต้อง เครื่องสามารถสร้างชิ้นงานที่มีรายละเอียดและรองรับงานได้หลากหลายภายในพื้นที่ขนาดกะทัดรัด

ผมต้องขอขอบคุณบริษัท Makera ที่ส่ง Makera Z1 Desktop CNC พร้อมอุปกรณ์เสริมมาให้ทดลองใช้งาน สำหรับราคาจำหน่ายในขณะที่จัดทำรีวิว Makera Z1 รุ่นมาตรฐานสามารถสั่งซื้อแบบ Pre-order ราคาเริ่มต้นที่ $1,099 (~36,500฿) จากราคาปกติ $1,199 (~40,000฿) ส่วนอุปกรณ์อย่าง 4th Axis Module, Laser Module 5W, Vacuum Bed, Low-Profile Vise และ Cyclone Dust Collector Lite จำหน่ายแยกหรือรวมอยู่ในบางแพ็กเกจ ราคาดังกล่าวอาจมีการเปลี่ยนแปลงและยังไม่รวมค่าจัดส่ง ภาษีนำเข้า และค่าใช้จ่ายอื่น ๆ สำหรับการสั่งซื้อเข้าประเทศไทย