วิศวกรรมไฟฟ้า ออกแบบเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้นแบบ

5 June 2016








เครื่องพิมพ์ 3 มิติ รางวัลระดับดีเด่น จากการประกวดผลงานสิ่งประดิษฐ์ระดับอุดมศึกษา มทร.ธัญบุรี ประจำปี 2559 (RMUTT Young Talent Innovation 2016) ผลงานของนายณัฐพล อินทรบุตร นายธีรพันธ์ เงินตั๋น และนายพิชิตพล สุวัฒนางกูร นักศึกษาหลักสูตรต่อเนื่อง ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ ต้นทุนในการผลิตต่ำ สามารถสร้างชิ้นงานขึ้นได้รวดเร็ว และอุปกรณ์จับยึดต่างๆ สามารถออกแบบได้ โดยมี
นายพิชิตพล สุวัฒนางกูร ตัวแทนเจ้าของผลงาน เล่าว่า ในกระบวนการผลิตทางด้านอุตสาหกรรม ได้มีการพัฒนากรรมวิธีในการผลิตชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่ใช้พลาสติกเป็นวัสดุในการผลิต เช่น อุตสาหกรรมการขึ้นรูปแม่พิมพ์ด้วยพลาสติก การหล่อขึ้นรูปพลาสติก เป็นต้น ซึ่งแต่ละกระบวนการนั้นมีความซับซ้อน ยุ่งยาก และใช้เครื่องจักรที่ลงทุนสูง ชิ้นส่วนที่ผลิตได้นั้นมีราคาและต้นทุนในการผลิตสูง ดังนั้นอุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนเหล่านี้ ได้มีการคิดค้นใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งใช้กับชิ้นงานขนาดเล็ก มีความคงทน แข็งแรง มากกว่ากรรมวิธีการผลิตแบบเก่า แต่ต้นทุนในการผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มีราคาสูง ในกลุ่มจึงได้ทำการออกแบบเครื่องพิมพ์ 3 มิติต้นแบบ เพื่อแก้ปัญหาเรื่องต้นทุนในการผลิตของเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีราคาแพงในท้องตลาด
หลักในการทำงานเครื่องพิมพ์ 3 มิติต้นแบบ โดยการพิมพ์และขึ้นรูปด้วยวัสดุพลาสติก ชนิด PLA อาศัยหลักการควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ อาร์ดูโน่และชุดควบคุมมอเตอร์สเต็ปปิ้ง เครื่องพิมพ์จะทำงานต้องออกแบบชิ้นงานในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ บันทึกเป็นไฟล์สกุล .STL เมื่อได้ไฟล์ชิ้นงานแล้ว จะทำการโหลดไฟล์เข้าโปรแกรม Repetier Host เพื่อทำการแปลงไฟล์ชิ้นงานให้เป็นรหัสคำสั่งชนิด G-Code ไป สั่งให้ชุดควบคุมทำงานเพื่อให้การเคลื่อนที่ของหัวฉีด ใช้หลักการหลอมละลายพลาสติก และทำการฉีดเป็นชิ้นงานโดยใช้วิธีสาน โดยมีการเคลื่อนที่ทั้ง 3 มิติ เพื่อให้ได้ชิ้นงาน 3 มิติที่สมบูรณ์ ลักษณะของการฉีดพลาสติกจะเป็นเส้นที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2-0.4 มม. แล้วแต่ความละเอียดที่ต้องการ โดยทุกขั้นตอนในการทำงานโปรแกรมจะสามารถคำนวณเวลาชิ้นงานที่จะเสร็จเมื่อใด ที่จอ LCD แสดงผลค่าดังกล่าว อีกทั้งตัวเครื่องยังสามารถรับไฟล์จาก SD CAED ได้อีกด้วย โดยต้นทุนในการผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้นแบบราคาประมาณ 15,000 บาท
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ต้นแบบที่ออกแบบ มีประโยชน์อย่างยิ่ง สำหรับอุตสาหกรรมขนาดเล็กที่ต้องการผลิตชิ้นงานโดยใช้ต้นทุนต่ำ ในผลิตภัณฑ์ที่ดี และราคาไม่แพง สามารถแก้ปัญหาเครื่องต้นทุนในการผลิตของเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่มีราคาแพงในท้องตลาด ยังสามารถนำไปใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ หลายรูปแบบ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้อีกด้วย เครื่องพิมพ์ 3 มิติ เป็นเพียงเครื่องต้นแบบ


มทร.ธัญบุรี เครื่องพิมพ์3มิติ วิศวกรรมไฟฟ้า สิ่งประดิษฐ์ระดับอุดมศึกษา