เครื่องคำนวณน้ำหนักเส้นฟิลาเมนต์

แบบจำลองฟิลาเมนต์เป็นทรงกระบอก

การคำนวณประมาณฟิลาเมนต์เป็นทรงกระบอกตันสม่ำเสมอ เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลาง d มีหน่วยมิลลิเมตร พื้นที่หน้าตัดคือ:

พื้นที่ = π × d² / 4

เมื่อพื้นที่เป็น mm² และความยาวเป็น m ค่าตัวเลขของปริมาตรจะเป็น cm³ โดยตรง เพราะตัวคูณ 1,000 หักล้างกัน:

ปริมาตร (cm³) = พื้นที่ (mm²) × ความยาว (m)

NIST นิยามความหนาแน่นมวลว่าคือมวลหารด้วยปริมาตร เมื่อความหนาแน่น ρ เป็น g/cm³:

มวล (g) = ρ × พื้นที่ × ความยาว (m)

ความยาว (m) = มวล (g) / (ρ × พื้นที่)

เครื่องมือเก็บความละเอียดเต็มระหว่างคำนวณและปัดเศษเฉพาะตอนแสดงผล ความต่างเล็กน้อยที่เห็นไม่ได้หมายถึงความแม่นยำของการวัด

ตัวอย่างการคำนวณ

PLA ขนาด 1.75 mm ที่สมมติความหนาแน่น 1.24 g/cm³ มีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 2.40528 mm² ฟิลาเมนต์ 1 kg จึงมีความยาวโดยประมาณ:

1000 / (1.24 × 2.40528) = 335.28 m

ในทางกลับกัน ฟิลาเมนต์ชนิดเดียวกัน 100 m มีมวลประมาณ 298.25 g และ PLA ขนาด 2.85 mm มวล 750 g ยาวประมาณ 94.81 m ซึ่งสอดคล้องกับค่าประมาณ 95 m ที่ UltiMaker เผยแพร่ แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่า PLA ทุกผลิตภัณฑ์มีความหนาแน่นเท่ากัน

ประเมินฟิลาเมนต์ที่เหลือบนหลอด

ชั่งหลอดพร้อมฟิลาเมนต์ แล้วใส่น้ำหนักหลอดเปล่ารุ่นเดียวกัน:

มวลฟิลาเมนต์ที่เหลือ = น้ำหนักรวม - น้ำหนักหลอดเปล่า

ตัวอย่าง น้ำหนักรวม 1,200 g และหลอดเปล่า 240 g เหลือวัสดุประมาณ 960 g ที่ 1.75 mm และ 1.24 g/cm³ เท่ากับประมาณ 321.87 m หากราคาต่อกิโลกรัม 24.99 มูลค่าที่เหลือคือ 0.96 × 24.99 = 23.99 ในสกุลเงินที่ใช้

ควรใช้น้ำหนักหลอดเปล่าแบบเดียวกัน หลอดกระดาษและพลาสติกมีน้ำหนักต่างกัน รวมถึงสารดูดความชื้น ฉลาก คลิป และแกนใช้ซ้ำที่ทำให้ค่าคลาดเคลื่อน น้ำหนักรวมต่ำกว่าน้ำหนักหลอดเปล่าไม่ถูกต้อง ส่วนค่าที่เท่ากันหมายถึงหลอดว่าง

ความหนาแน่นคือสมมติฐานสำคัญที่สุด

ค่าชนิดวัสดุเป็นเพียงจุดเริ่มต้นที่แก้ไขได้ ไม่ใช่มาตรฐานของทุกยี่ห้อ BASF Forward AM ระบุ 1,248 kg/m³ สำหรับ Ultrafuse PLA เกรดหนึ่งตาม ISO 1183-1 และข้อมูล Polymaker แสดงว่าผลิตภัณฑ์ในตระกูลเดียวกันอาจมีความหนาแน่นต่างกัน สี สารเติมแต่ง การทำโฟม วัสดุรีไซเคิล ความชื้น และสูตรล้วนมีผล

เพื่อผลที่ดีที่สุด ให้ใช้ความหนาแน่นจากเอกสารล่าสุดของผลิตภัณฑ์นั้นโดยตรง อย่าใช้ค่าทั่วไปกับฟิลาเมนต์ผสมไม้ โลหะ หรือคาร์บอนไฟเบอร์หากไม่มีข้อมูลผลิตภัณฑ์

ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางถูกยกกำลังสอง

พื้นที่ขึ้นกับ d² การเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยจึงมีผลราวสองเท่าต่อมวลต่อเมตร ที่ 1.24 g/cm³ ฟิลาเมนต์สม่ำเสมอ 1 kg ยาวประมาณ 355.30 m ที่ 1.70 mm, 335.28 m ที่ 1.75 mm และ 316.92 m ที่ 1.80 mm หากต้องการความแม่นยำ ให้ใช้ไมโครมิเตอร์วัดเส้นที่สะอาดหลายตำแหน่งและหลายทิศทางแล้วใช้ค่าเฉลี่ย อย่าสับสนกับขนาดหัวฉีด

สิ่งที่ผลลัพธ์ไม่ครอบคลุม

นี่คือการประมาณจากรูปทรงและความหนาแน่น ไม่ได้อ่านไฟล์ slicer หรือทำนาย support, purge tower, การไล่เส้น, งานพิมพ์เสีย เศษตัด หรือส่วนที่ส่งไม่ถึงเครื่องอัดรีด ใช้ค่าจาก slicer สำหรับชิ้นงานเฉพาะ และใช้เครื่องมือนี้ตรวจสอบสต็อก

ไม่ต้องอัปโหลดไฟล์หรือใช้ API วัสดุภายนอก ค่าอาจถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ Hyperion เพื่อคำนวณและนำทาง funnel และการตั้งค่า funnel อาจอยู่ใน URL หรือประวัติเบราว์เซอร์ อย่าถือว่าค่าที่ใส่ใน funnel เป็นข้อมูลลับ

เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค

• NIST: นิยามความหนาแน่นมวล
• NIST: หน่วย SI ของความยาว
• ISO 1183-1:2025: ความหนาแน่นพลาสติกไม่มีเซลล์
• BASF Forward AM: เอกสาร Ultrafuse PLA
• UltiMaker: เอกสาร PLA
• UltiMaker: เอกสาร PETG
• Polymaker: สรุปข้อมูลทางเทคนิค