เทคโนโลยี Multi-Material 3D Printing กำลังสร้างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในภาคการผลิตไทย โดยตลาด ‘Additive Manufacturing ของประเทศมีมูลค่า 189.4 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2023 และคาดว่าจะเติบโตเป็น 896.9 ล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2030 ด้วยอัตราการเติบโต 23.3% ต่อปี’ ซึ่งเป็นผลมาจากความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนด้วยวัสดุหลากหลายชนิดในคราวเดียว
ตลาด 3D Printing อุตสาหกรรมในไทยขยายตัวอย่างก้าวกระโดด
จำนวนเครื่อง 3D Printing ในประเทศไทยเพิ่มขึ้นจาก 8,000 เครื่องในปี 2023 และคาดว่าจะพุ่งสูงถึง 44,000 เครื่องภายในปี 2030 การเติบโตของจำนวนเครื่องจักรสะท้อนให้เห็นว่าภาคอุตสาหกรรมไทยเริ่มเห็นคุณค่าของเทคโนโลยี 3D Printing อุตสาหกรรมอย่างจริงจัง
ในระดับโลก ตลาด Multi-Material 3D Printing มีมูลค่าประมาณ 1,500 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 และคาดว่าจะเติบโตถึง 8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2033 ด้วยอัตราการเติบโต 25% ต่อปี ขณะที่ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คาดว่าจะมีการใช้จ่ายในเทคโนโลยีนี้เกิน 3,600 ล้านดอลลาร์สหรัฐในอีก 3 ปีข้างหน้า
เทคโนโลยี 3D Printing แบบหลายวัสดุทำงานอย่างไร ?
การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแบบหลายชนิดใช้หลักการพิมพ์วัสดุต่างชนิดพร้อมกันในกระบวนการเดียว ‘ซึ่งแตกต่างจาก 3D Printing แบบดั้งเดิมที่จำกัดอยู่เพียงวัสดุชนิดเดียว’ เทคโนโลยีหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือระบบ Dual Extrusion ที่มีหัวพิมพ์สองหัวทำงานอิสระจากกัน ทำให้สามารถใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติต่างกันได้พร้อมกัน
ความสามารถนี้เปิดโอกาสให้สร้างชิ้นส่วนที่มีทั้งส่วนแข็งและส่วนอ่อนในชิ้น ใช้วัสดุรองรับที่ละลายน้ำได้เพื่อสร้างโครงสร้างซับซ้อนที่มีช่องว่างภายใน ซึ่งเป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีการผลิตแบบเดิม ตัวอย่างเช่น การผสมผสานระหว่างพลาสติก PLA ที่แข็งแรงสำหรับโครงสร้างภายในกับไนลอนที่ทนการสึกหรอสำหรับชั้นนอก ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของชิ้นส่วนได้อย่างมีนัยสำคัญ
Additive Manufacturing Thailand เปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมยานยนต์
อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นหนึ่งในภาคส่วนที่ได้ประโยชน์สูงสุดจาก Additive Manufacturing ในโรงงาน โดย AutoAlliance Thailand สามารถลดเวลาการผลิตชิ้นส่วนจาก ‘ 3 เดือนเหลือเพียง 3 วัน ด้วยการใช้เทคโนโลยี 3D Printing การลดเวลาลงถึง 30 เท่านี้ช่วยให้กระบวนการพัฒนารถยนต์รุ่นใหม่เร็วขึ้นและประหยัดต้นทุนอย่างมาก’
ความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติทางกลหลากหลายในชิ้นเดียวทำให้วิศวกรสามารถออกแบบชิ้นส่วนที่มีทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่นได้ตามต้องการ ตัวอย่างเช่น การสร้างแม่พิมพ์สำหรับชิ้นส่วนเครื่องยนต์ที่มีโพรงซับซ้อนภายในสามารถทำได้โดยใช้วัสดุรองรับที่ละลายน้ำได้ ซึ่งช่วยรักษาคุณภาพผิวและลดขั้นตอนการทำงาน
การประยุกต์ใช้ในภาคการแพทย์และสุขภาพ
เทคโนโลยี Multi-Material 3D Printing มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมการแพทย์ โดยเฉพาะการผลิตชิ้นส่วนเทียมและอุปกรณ์ทางการแพทย์ การผสมผสานวัสดุ TPU ที่นุ่มสำหรับจุดสัมผัสกับร่างกายและคาร์บอนไฟเบอร์ที่แข็งแรงสำหรับโครงสร้างหลัก ทำให้ชิ้นส่วนเทียมสวมใส่สบายและทนทานมากขึ้น
การสร้างแบบจำลองอวัยวะสำหรับฝึกผ่าตัดเป็นอีกการใช้งานที่สำคัญ ซึ่งจำเป็นต้องมีเนื้อเยื่อหลายชนิดที่มีความยืดหยุ่นและเนื้อสัมผัสต่างกัน แบบจำลองเหล่านี้ช่วยให้ศัลยแพทย์วางแผนการผ่าตัดที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ และเป็นเครื่องมือฝึกอบรมที่มีประสิทธิภาพสูง
อุปกรณ์ช่วยการผ่าตัดเฉพาะผู้ป่วย เช่น แม่แบบสำหรับเจาะรูในการผ่าตัดกระดูกสันหลัง สามารถออกแบบให้เหมาะกับกายวิภาคของผู้ป่วยแต่ละรายได้อย่างแม่นยำ การใช้ Additive Manufacturing Thailand ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการผ่าตัดและลดความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อน
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และการผลิตสมัยใหม่
ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ Multi-Material 3D Printing เปิดโอกาสให้สร้างชิ้นส่วนที่มีทั้งวัสดุฉนวนและวัสดุนำไฟฟ้าในชิ้นเดียวกัน ความสามารถนี้ช่วยลดขนาดและความซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาและอุปกรณ์สวมใส่ได้
การผสมผสานพอลิเมอร์ทนความร้อนกับโลหะแข็งแรงในกระบวนการผลิตเดียว ช่วยให้ผู้ผลิตสร้างชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และการบิน การลดน้ำหนักช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของยานพาหนะและลดการใช้เชื้อเพลิง ซึ่งเป็นเป้าหมายสำคัญของอุตสาหกรรมเหล่านี้
แม้ว่า 3D Printing อุตสาหกรรมจะมีศักยภาพสูง แต่ยังมีความท้าทายที่ต้องเผชิญ โดยเฉพาะเรื่องความเข้ากันได้ของวัสดุต่างชนิด วัสดุแต่ละชนิดต้องการอุณหภูมิในการพิมพ์ที่แตกต่างกัน และบางคู่ของวัสดุไม่สามารถยึดติดกันได้ดีตามธรรมชาติ
เทคโนโลยีใหม่อย่าง Material Interlocking ช่วยแก้ปัญหานี้โดยสร้างโครงสร้างเชื่อมต่อแบบกลไกที่ขอบของวัสดุต่างชนิด ทำให้วัสดุที่ปกติแล้วไม่เข้ากันสามารถใช้ร่วมกันได้ นวัตกรรมนี้ขยายขอบเขตของการใช้งาน Multi-Material 3D Printing ให้กว้างขึ้นอย่างมาก
การเติบโตของตลาด Additive Manufacturing Thailand จะขับเคลื่อนโดยการลงทุนในเทคโนโลยี 3D Printing จากหลายอุตสาหกรรม การที่จำนวนเครื่องจักรจะเพิ่มขึ้นเกือบ 5.5 เท่าภายในปี 2030 แสดงให้เห็นความมั่นใจของภาคเอกชนในเทคโนโลยีนี้
ตลาดโลกที่คาดว่าจะเติบโตถึง 8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2033 สร้างโอกาสให้ผู้ประกอบการไทยที่มีความเชี่ยวชาญด้าน Multi-Material 3D Printing ความต้องการในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่จะใช้จ่ายเกิน 3.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในอีก 3 ปีข้างหน้า ยืนยันว่าเทคโนโลยีนี้กำลังเข้าสู่ยุคของการใช้งานจริงในวงกว้าง
สิ่งที่ชัดเจนคือ Multi-Material 3D Printing ไม่ใช่แค่เทรนด์ชั่วคราว แต่เป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้อุตสาหกรรมไทยแข่งขันได้ในตลาดโลก ผู้ประกอบการที่เริ่มศึกษาและนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ตั้งแต่วันนี้จะได้เปรียบเชิงแข่งขันในอนาคตอย่างแน่นอน
