นับแต่ปี 1984 ชาร์สล ดับบลิว ฮัล นักประดิษฐ์ได้สร้างเครื่อง 3D Printer และได้รับการพัฒนาเทคโนโลยีต่อเนื่องมากว่า 30 ปี จนปัจจุบันนับเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่มาช่วยสร้างความเจริญก้าวหน้าและนวัตกรรมให้เกิดขึ้นในแทบทุกวงการ ตั้งแต่การออกแบบ วิศวกรรม การแพทย์และชีววิทยา จนถึงอุตสาหกรรมอวกาศและการบิน เช่น ช่วยสร้างโครงร่างเพื่อปลูกถ่ายอวัยวะชิ้นส่วนกระดูกสร้างไตเทียม หลอดเลือดเทียม เครื่องบินบังคับขนาดเล็ก การสร้างบ้านทั้งหลัง เครื่องประดับเงินและทองจากไฟล์ดิจิทัล
นี่เป็นแรงบันดาลใจที่ทำให้ อำนรรฆ มงคลชัยประสิทธิ์ หนุ่มนักศึกษาปริญญาโท ภาควิชาวิศวกรรมวัดคุม คณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. สร้างเครื่อง Low Cost 3D Printer ต้นทุนต่ำเพื่อให้เยาวชนไทยและคนรุ่นใหม่ รวมทั้งห้องแล็บในสถานศึกษาได้เข้าถึงเทคโนโลยี 3D printer ได้ง่ายและกว้างขวางขึ้นเพื่อศึกษา ทดสอบและต่อยอดนวัตกรรม
อำนรรฆ มงคลชัยประสิทธิ์ เมคเกอร์เจ้าของนวัตกรรม Low Cost 3D Printer เครื่องพิมพ์ 3 D ต้นทุนต่ำ กล่าวว่า 3D printer เป็นเครื่องจักรที่ใช้กระบวนการเติมเนื้อวัสดุ เพื่อทำให้เกิดเป็นรูปร่างที่สามารถจับต้องได้ตามที่ต้องการ โดยอาศัยข้อมูลในรูปแบบดิจิตอล ซึ่งการเติมเนื้อหรือพิมพ์วัสดุลงไปนั้นเรียกว่า Additive Process ซึ่งการพิมพ์นั้นจะค่อยเป็นไปทีละ Layer หรือทีละชั้น ถ้าเป็นสมัยก่อนเวลาวิศวกรและนวัตกรคิดจะออกแบบสิ่งประดิษฐ์ หรือทดสอบชิ้นงานอะไรสักชิ้นก็ต้องไปจ้างโรงกลึงโรงหล่อทำต้นแบบขึ้นมา ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมากและกินระยะเวลายาวนาน บ่อยครั้งอาจทำมาไม่ตรงตามความต้องการ การปรับแก้ไขก็ทำได้ยาก ปัจจุบันเทคโนโลยี 3D Printer เข้ามามีบทบาทตอบโจทย์ในสมัยนี้ แต่ก็ยังมีราคาแพงมาก ผมจึงคิดที่จะทำ Low Cost 3D Printer ซึ่งถูกกว่าราคานำเข้าถึง 50%
Low Cost 3D Printer ที่ผมพัฒนาขึ้นนี้เป็นประเภท FDM หรือ Fuse Deposition Modelling มีหลักการทำงาน ใช้กับวัสดุหลักแท่งพลาสติกส่งผ่านไปยังหัวจ่ายซึ่งจะหลอมให้พลาสติกละลาย ก่อนนำมาพ่นลงบนแท่นวาง เครื่องจะพ่นทีละชั้นจนกระทั่งกลายเป็นโมเดลสามมิติ ส่วนประกอบของเครื่อง ได้แก่ โครงสร้างที่แข็งแรงมากเพื่อรองรับการใช้งานและแรงสั่นสะเทือนขณะพิมพ์ ใช้วัสดุเป็นอลูมิเนียมโปรไฟล์ มีจ๊อยท์ต่าง ๆ ทำด้วยอะคริลิค โดยมีหัวใจหลักคือ บอร์ดคอนโทรล ซึ่งเป็น Open Source เราใช้ Firmware เป็น Soft Code สำหรับคุมเครื่องจักรให้แต่ละอุปกรณ์คุยกันรู้เรื่อง จากนั้นก็ทำการโปรแกรมชิ้นงาน เครื่องนี้สามารถผลิตชิ้นงานขนาด 20 x 25 ซม. x สูง 20 ซม.
วิธีการใช้งาน ใช้ SPL โดย Import เข้าโปรแกรม 3D Slicer ซึ่งจะซอยแบบชิ้นงานให้เป็นชั้นย่อย ๆ สำหรับกระบวนการงานพิมพ์ในรายละเอียด เลือกแบบโครงสร้างภายในของชิ้นงานตามที่ต้องการเพื่อความแข็งแรง Export เป็น G Code ผ่าน SD card สั่งเครื่องจักรแต่ละตัวทำงาน โดยเริ่มจากการอุ่นเครื่อง ใส่เส้นพลาสติกลงไป เซ็ตการเดินทางของพลาสติก ตรวจสอบการเซ็ตเครื่องให้ถูกต้องก่อน ใส่ SD card แล้วจึงเริ่มงานพิมพ์จนเสร็จ
ประโยชน์ของเครื่อง Low cost 3D Printer ช่วยให้การคิดค้นนวัตกรรมและการทดสอบต้นแบบหรือชิ้นงานเป็นไปได้โดยรวดเร็ว ประหยัดเวลา ประหยัดค่าใช้จ่าย เสริมสร้างและดึงดูดคนคนรุ่นใหม่ให้สนใจในงานวิจัยพัฒนาสร้างสรรค์นวัตกรรมที่ตอบโจทย์ได้จริงมากยิ่งขึ้น ช่วยลดค่าใช้จ่ายจากการซื้อ 3D Printer นำเข้า ช่วยให้กระบวนการออกแบบและการทดสอบทางวิศวกรรมในห้อง Lab ปฏิบัติการเป็นไปได้อย่างสะดวกง่ายดายยิ่งขึ้น ช่วยให้เยาวชนคนรุ่นใหม่โดยเฉพาะในภูมิภาคต่างๆ สามารถเข้าถึงเครื่อง 3D Printer แบบ Low cost กันมากขึ้น เพิ่มพลังศักยภาพของคนไทยในการร่วมพัฒนาอนาคตของประเทศ สู่ ไทยแลนด์ 4.0 ด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยี
ชมนวัตกรรมเครื่อง Low Cost 3D Printer ได้ที่งาน “วิศวะ’61 (Engineering Expo 2018) ระหว่างวันที่ 11–13 ตุลาคม 2561 และชม ช้อป ผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมหลากหลาย พร้อมสีสันกิจกรรมต่างๆ ณ อาคาร EH 103–104 ศูนย์ประชุมไบเทค บางนา จัดโดยคณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล.
Thailandindustrycom_official
