การฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY): วิธีการขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกภายในองค์กรของคุณเองด้วยแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

โพสต์โดย FIT THAI เมื่อ 24 กุมภาพันธ์ 2026

การฉีดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในความเป็นจริงแล้ว ผลิตภัณฑ์พลาสติกส่วนใหญ่ในโลกปัจจุบันถูกผลิตด้วยกระบวนการฉีดขึ้นรูป แม้ว่าวิธีนี้จะเป็นเทคนิคที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการการผลิตในปริมาณมาก แต่แม่พิมพ์โลหะที่กัดขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC แบบดั้งเดิมนั้นมีต้นทุนที่สูงมากจนเป็นอุปสรรค และใช้ระยะเวลาการผลิตที่ยาวนานสำหรับการผลิตในปริมาณน้อย

สำหรับงานต้นแบบและการผลิตปริมาณน้อย (ประมาณ 10-1000 ชิ้น) แม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เป็นโซลูชันที่ประหยัดทั้งเวลาและต้นทุน นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถใช้แนวทางการผลิตที่มีความคล่องตัวมากขึ้น ทำให้วิศวกรและนักออกแบบสามารถทดสอบการออกแบบแม่พิมพ์ ปรับแก้ไขได้อย่างง่ายดาย และทำการปรับปรุงแบบซ้ำ (iterate) ได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ในขณะที่มีต้นทุนถูกกว่าการกัดขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC แบบดั้งเดิมหลายลำดับขั้น

การสร้างแม่พิมพ์แบบกำหนดเองโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบสเตอริโอไลโทกราฟี (SLA) เช่น Form 3+ นั้นทำได้ง่ายและสะดวก ช่วยให้คุณสามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีของทั้งการพิมพ์ 3 มิติและเทคนิคการขึ้นรูปแบบดั้งเดิมได้พร้อมกัน

ในคู่มือนี้ เราจะพาคุณทำความเข้าใจขั้นตอนของการฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY) และแบ่งปันเครื่องมือและเคล็ดลับทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการนำกระบวนการฉีดพลาสติกมาใช้งานภายในองค์กรของคุณโดยใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

สำหรับแนวทางโดยละเอียด คำแนะนำด้านการออกแบบ และกรณีศึกษาจริง โปรดดาวน์โหลดเอกสารไวท์เปเปอร์ของเรา

สิ่งที่คุณต้องมีสำหรับการฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY)

การสร้างชุดอุปกรณ์สำหรับการขึ้นรูปพลาสติกแบบทำเอง (DIY) จำเป็นต้องมีการลงทุนบางส่วน ต้องใช้ทั้งเงินและเวลาในการจัดหาอุปกรณ์ที่เหมาะสม และในการฝึกฝนจนสามารถใช้งานได้อย่างชำนาญ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายเหล่านี้ในหลายกรณียังคงต่ำกว่าต้นทุนของแม่พิมพ์โลหะเพียงชิ้นเดียว ดังนั้นเมื่อคุณเริ่มดำเนินการได้อย่างเต็มรูปแบบแล้ว การประหยัดทั้งเวลาและต้นทุนในระยะยาวจะสามารถชดเชยความพยายามเริ่มต้นได้อย่างง่ายดาย

เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ SLA รุ่น Form 3 วางอยู่ถัดจากเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะ Holipress

ต่อไปนี้คือสิ่งที่คุณจำเป็นต้องมีเพื่อเริ่มต้น:

เครื่องพิมพ์ 3 มิติเรซินระบบ SLA แบบตั้งโต๊ะประสิทธิภาพสูง เช่น Form 3+ ของ Formlabs โดย Form 3+ สามารถผลิตแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ มีรายละเอียดคมชัด และพื้นผิวเรียบ ซึ่งจะช่วยให้ได้ชิ้นงานที่ฉีดขึ้นรูปออกมามีคุณภาพสูง นอกเหนือจากการขึ้นรูปพลาสติกแบบทำเองแล้ว เครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ SLA ยังเป็นทรัพย์สินที่มีคุณค่าสำหรับงานสร้างต้นแบบและการใช้งานอื่น ๆ ตลอดกระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์

วัสดุสำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่สามารถทนต่ออุณหภูมิและแรงดันที่เกิดขึ้นกับแม่พิมพ์ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป เราขอแนะนำวัสดุต่อไปนี้สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติระบบ SLA ของ Formlabs:

Rigid 10K Resin เป็นวัสดุเกรดอุตสาหกรรมที่มีการเสริมใยแก้วในปริมาณสูง ให้โซลูชันที่สามารถรองรับรูปทรงเรขาคณิตและกระบวนการฉีดขึ้นรูปได้หลากหลายมากขึ้น มีค่าอุณหภูมิการโก่งตัวภายใต้ความร้อน (HDT) ที่ 218°C @ 0.45 MPa และมีโมดูลัสแรงดึง 10,000 MPa ทำให้มีความแข็งแรง แข็งมากเป็นพิเศษ และมีเสถียรภาพทางความร้อนสูง

High Temp Resin มีค่าอุณหภูมิการโก่งตัวภายใต้ความร้อนที่ 238°C @ 0.45 MPa ซึ่งเหมาะสำหรับงานฉีดขึ้นรูป วัสดุชนิดนี้มีความเปราะมากกว่า แต่แนะนำสำหรับวัสดุที่ต้องใช้ อุณหภูมิการขึ้นรูปสูง และช่วยลดระยะเวลาในการทำให้เย็นตัว

Grey Pro Resin มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่า High Temp Resin หรือ Rigid Resin ซึ่งส่งผลให้ใช้เวลาทำให้เย็นตัวนานกว่า แต่มีความนุ่มกว่าและสามารถทนต่อการใช้งานได้หลายร้อยรอบการผลิต

เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะ เช่น Galomb Model-B100 หรือ Holipress ปัจจุบันมีเครื่องฉีดขึ้นรูปแบบตั้งโต๊ะหลายรุ่นในตลาดที่มีราคาหลากหลาย เครื่องรุ่นราคาประหยัดจำนวนมากใช้ลูกสูบที่ขับเคลื่อนด้วยมือ ในขณะที่รุ่นที่มีราคาสูงกว่าจะใช้ระบบสกรูหรือระบบลม ลูกค้าบางรายของเราแนะนำระบบจาก Minijector, Morgan, APSX หรือ Micromolder เช่นกัน เครื่องฉีดขึ้นรูปแบบอัตโนมัติขนาดตั้งโต๊ะ เช่น กลุ่มผลิตภัณฑ์จาก Babyplast ก็เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กในปริมาณมาก

เม็ดพลาสติกตามประเภทที่คุณต้องการใช้งาน

ซอฟต์แวร์ CAD ตามที่คุณถนัดสำหรับออกแบบชิ้นส่วนแทรกของแม่พิมพ์ (mold insert) เช่น Blender ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้ฟรี

ก่อนตัดสินใจซื้อ ควรประเมินเครื่องฉีดขึ้นรูปอย่างรอบคอบให้สอดคล้องกับความต้องการในการผลิตของคุณ สำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่ ยังคงจำเป็นต้องใช้กระบวนการอุตสาหกรรม เทคนิคการฉีดขึ้นรูปแบบทำเองนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กในปริมาณน้อย

แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติของ Formlabs และชิ้นส่วนที่ถูกหุ้ม (encapsulated component) ซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY) นี้

การฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY) ทีละขั้นตอน

1.ออกแบบแม่พิมพ์ในโปรแกรม CAD
ขั้นแรก ให้เลือกโปรแกรม CAD ตามที่คุณถนัดเพื่อใช้ในการออกแบบชิ้นส่วนแทรกของแม่พิมพ์ (mold insert) ในตัวอย่างนี้ เราจะใช้ Blender แบบโอเพนซอร์ส แต่ขั้นตอนการทำงาน (workflow) โดยรวมจะค่อนข้างคล้ายกันในโปรแกรม CAD อื่น ๆ

ดาวน์โหลดไฟล์ออกแบบชิ้นส่วนแทรกแม่พิมพ์เปล่า (blank mold insert design files) โดยคุณจะใช้ไฟล์เหล่านี้ในการสร้างแบบแม่พิมพ์ฉีดของคุณ นอกจากนี้ แบบดังกล่าวยังสามารถปรับขนาดได้อย่างง่ายดายเพื่อให้รองรับกับเครื่องฉีดขึ้นรูปและเฟรมแม่พิมพ์ส่วนใหญ่ได้อีกด้วย อีกทางเลือกหนึ่ง คุณสามารถออกแบบชิ้นส่วนแทรกแม่พิมพ์ของคุณเอง โดยอ้างอิงจากแผนผังโพรงแม่พิมพ์ (cavity diagrams) ของเฟรมแม่พิมพ์หลัก (master mold frames)

นำเข้าชิ้นส่วนแม่พิมพ์ทั้งสองฝั่งของแกนแม่พิมพ์ (mold core) และไฟล์ออกแบบ 3 มิติของชิ้นงานที่คุณต้องการผลิต เข้าไปในโปรแกรม CAD ของคุณ

ใน Blender ให้ใช้ไอคอนรูปตาในหน้าต่าง Scene Explorer เพื่อปิดการแสดงผลของแม่พิมพ์ครึ่งหนึ่งก่อน เมื่อคุณจัดพื้นที่ทำงาน (workspace) ได้ตามต้องการแล้ว ให้ตั้งค่าการแสดงผลของแม่พิมพ์ทั้งสองฝั่งเป็นประเภทการแสดงผลแบบ “wire” ภายใต้เมนู Object ตามภาพตัวอย่างด้านล่าง

ตอนนี้ คุณสามารถจัดตำแหน่งแม่พิมพ์ของคุณได้แล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นงานตัดผ่าน (intersect) กับทางเข้าของพลาสติกหลอมเหลวอย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป ใช้โหมดออร์โธกราฟิก (orthographic mode) ซึ่งเปิดใช้งานได้ผ่านคำสั่ง “toggle perspective/ortho” เพื่อให้ขั้นตอนนี้ทำได้ง่ายขึ้น

ปิดการมองเห็นของแกนแม่พิมพ์ฝั่งที่กำลังใช้งานอยู่ แล้วเปิดการมองเห็นของอีกฝั่งหนึ่ง ทำขั้นตอนเดิมซ้ำอีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นงานตัดผ่านทางเข้าของแกนแม่พิมพ์อีกครึ่งหนึ่งอย่างสมบูรณ์ เมื่อคุณจัดแนวชิ้นงานเรียบร้อยแล้ว คุณก็พร้อมที่จะลบพื้นที่ของวัตถุสองชิ้นที่ตัดกัน โดยใช้ฟังก์ชัน “boolean difference” ใน Blender

เลือกครึ่งแรกของวัตถุ แล้วเลือกตัวเลือก Boolean ภายใต้เมนู Modifiers จากนั้นเลือกวัตถุที่คุณต้องการใช้ตัด และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกการดำเนินการแบบ “difference” แล้ว กด Apply เพื่อยืนยันคำสั่ง และทำขั้นตอนเดียวกันกับอีกฝั่งหนึ่ง ผลลัพธ์ควรมีลักษณะคล้ายกับภาพตัวอย่างด้านล่าง หากคุณติดขัดในขั้นตอนนี้ บทช่วยสอนเกี่ยวกับการเพิ่มชิ้นส่วนแบบประกบล็อกกัน (interlocking components) ในงานออกแบบอาจเป็นประโยชน์ได้

ตอนนี้แม่พิมพ์ของคุณพร้อมสำหรับการพิมพ์แล้ว ส่งออกไฟล์แต่ละครึ่งของแม่พิมพ์ โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทำเครื่องหมายที่ช่อง “Selection Only” ในหน้าต่างส่งออก (Exporter) ของ Blender

2.พิมพ์แม่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
ในการพิมพ์แม่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิและแรงดันที่เกิดขึ้นกับแม่พิมพ์ในระหว่างกระบวนการฉีดขึ้นรูป

จากการทดสอบภายในของเราและกรณีศึกษาร่วมกับลูกค้า เราแนะนำให้เลือกเรซินสำหรับการพิมพ์ 3 มิติโดยพิจารณาตามเกณฑ์ในตารางด้านล่าง เครื่องหมายสามดาวหมายถึงเรซินมีประสิทธิภาพสูงมาก ส่วนหนึ่งดาวหมายถึงมีประสิทธิภาพน้อยกว่า

เกณฑ์	High Temp Resin	Grey Pro Resin	Rigid 10K Resin
อุณหภูมิการขึ้นรูปสูง	★★★	★	★★
ระยะเวลาเย็นตัวสั้นลง	★★★	★	★★
แรงดันสูง	★	★★	★★★
เพิ่มจำนวนรอบการผลิตสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน	★	★★	★★★

การตั้งค่างานพิมพ์ใน PreForm ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์เตรียมงานพิมพ์สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับมืออาชีพของ Formlabs ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น หากแบบแม่พิมพ์ของคุณจำเป็นต้องใช้โครงสร้างซัพพอร์ต (support structures) สำหรับการพิมพ์ ควรจัดวางทิศทางของแม่พิมพ์แต่ละครึ่งใน PreForm โดยให้โพรงแม่พิมพ์ (cavity) หงายขึ้น วิธีนี้จะช่วยให้ขั้นตอนหลังการพิมพ์ (post-processing) ง่ายขึ้น และช่วยให้พื้นผิวของชิ้นงานที่ฉีดขึ้นรูปออกมามีคุณภาพสูง

ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตและขนาดของแม่พิมพ์ คุณสามารถพิมพ์แม่พิมพ์หลายชิ้นพร้อมกันบนแท่นพิมพ์ (build platform) เดียวกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการพิมพ์

3.ฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติก
เมื่อคุณได้ออกแบบและพิมพ์แม่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติเรียบร้อยแล้ว คุณสามารถนำไปฉีดขึ้นรูปชิ้นงานบนเครื่องฉีดพลาสติกแบบตั้งโต๊ะของคุณได้

คุณมีวัสดุให้เลือกใช้อย่างหลากหลายสำหรับการฉีดขึ้นรูป โดย Formlabs และลูกค้าของเราได้ทดสอบวัสดุต่อไปนี้ร่วมกับแม่พิมพ์ฉีดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติแล้ว:

LDPE
PP
PA
PE
TPE
TPU
PLA
ABS
ASA
HDPE
EVA
PS
POM

พิจารณาคุณสมบัติที่ต้องการของชิ้นงานของคุณ และความสามารถของเครื่องฉีดขึ้นรูป ก่อนที่คุณจะตัดสินใจเลือกวัสดุ จากนั้น เพียงปฏิบัติตามคำแนะนำเฉพาะของเครื่องฉีดขึ้นรูปของคุณ เพื่อผลิตชิ้นงานได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ฉีดเข้าไป การยึดติดของชิ้นงานกับแม่พิมพ์อาจทำให้แม่พิมพ์เสื่อมสภาพในระหว่างการถอดชิ้นงานออก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัสดุพิมพ์ 3 มิติที่มีความยืดหยุ่น เช่น TPU หรือ TPE การใช้สารช่วยปลดแบบ (mold release agent) เป็นวิธีที่ดีในการช่วยแยกชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ สารปลดแบบชนิดซิลิโคนสามารถใช้งานร่วมกับ Grey Pro Resin, High Temp Resin และ Rigid 10K Resin ของ Formlabs ได้

หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการทำงาน โปรดดูบทความคำถามที่พบบ่อย (FAQ) ของเรา: Injection Molding With 3D Printed Molds

เคล็ดลับสำหรับนักออกแบบที่ต้องการลองทำการฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY)

เมื่อออกแบบแม่พิมพ์ของคุณ ให้คำนึงถึงทั้งสิ่งที่จะสามารถพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้สำเร็จ และสิ่งที่จะสามารถฉีดขึ้นรูปได้สำเร็จด้วย

แนวทางที่แน่นอนสำหรับการฉีดขึ้นรูปแบบทำเอง (DIY) จะแตกต่างกันไปตามรูปแบบชิ้นงานและปริมาณการผลิตที่คุณต้องการ แต่เคล็ดลับและเทคนิคต่อไปนี้จะช่วยเพิ่มอัตราความสำเร็จของคุณได้

เพื่อลดความชัดของเส้นเลเยอร์บนชิ้นงานสำเร็จรูป ให้พิมพ์แม่พิมพ์ด้วยความสูงชั้น (layer height) ที่เล็กลง (50 หรือ 25 ไมครอนต่อชั้น แทนค่ามาตรฐาน 100 ไมครอน) ทั้งนี้ โปรดทราบว่าจะทำให้ระยะเวลาการพิมพ์เพิ่มขึ้น

การเพิ่มมุมดราฟต์ (draft) ประมาณสองถึงห้าองศาบนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับทิศทางการดึงชิ้นงานออก จะช่วยให้สามารถถอดชิ้นงานออกได้ง่ายขึ้น และลดการเสื่อมสภาพของแม่พิมพ์

คุณสามารถขัดพื้นผิวแนวระนาบแยก (split-plane surfaces) ด้วยกระดาษทรายละเอียด เพื่อลดครีบส่วนเกิน (flash)

พิจารณาใช้การแช่น้ำ (water bath) เพื่อช่วยให้ชิ้นงานเย็นตัวได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และลดการบิดงอ (warping)

รายละเอียดแบบนูน (embossed) และแบบแกะลึก (engraved) ควรถูกชดเชยจากพื้นผิวอย่างน้อย 1 มิลลิเมตร

หากออกแบบเพื่อใช้งานกับเฟรมแม่พิมพ์อะลูมิเนียม ให้เพิ่มความหนาด้านหลังของแผ่นแม่พิมพ์อีก 0.125 มิลลิเมตร เพื่อชดเชยแรงอัด และเพื่อให้เกิดการซีลที่สมบูรณ์

สำหรับขั้นตอนกระบวนการทำงานแบบครบถ้วนและแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดอื่น ๆ โปรดดาวน์โหลดเอกสารไวท์เปเปอร์ของเรา

การก้าวข้ามข้อจำกัดของแม่พิมพ์ด้วยการพิมพ์ 3 มิติ

การพูดถึงการพิมพ์ 3 มิติและการฉีดขึ้นรูปมักถูกมองว่าเป็นสิ่งที่ขัดแย้งกัน แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่จำเป็นต้องเป็นคำถามว่าอย่างใดอย่างหนึ่งแทนที่อีกอย่างหนึ่งเสมอไป ด้วยการพิมพ์ชิ้นงานโดยตรงด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ หรือการใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติสำหรับการฉีดขึ้นรูปในงานต้นแบบและการผลิตปริมาณน้อย คุณสามารถใช้ประโยชน์จากข้อดีของทั้งสองเทคโนโลยีร่วมกันได้ วิธีนี้จะทำให้กระบวนการผลิตของคุณประหยัดทั้งเวลาและต้นทุนมากขึ้น และช่วยให้คุณนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการฉีดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติหรือไม่? ดาวน์โหลดเอกสารไวท์เปเปอร์ของเราเพื่อดูแนวทางโดยละเอียดสำหรับการใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติในกระบวนการฉีดขึ้นรูป และศึกษากรณีตัวอย่างการใช้งานจริงกับ Braskem, Holimaker และ Novus Applications