จุดเริ่มต้นของไอเดียสุดล้ำ
จากการเดินทางไปร่วมงานเทคโนโลยีและเห็นบูธจัดแสดงผลงานการพิมพ์ 3D มากมาย ทำให้เกิดแรงบันดาลใจในการสร้างสรรค์สิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ นั่นคือการผลิตลูกบาสเกตบอลขึ้นมาเองด้วยเครื่องพิมพ์ 3D โดยโจทย์สำคัญไม่ใช่แค่การทำให้มีรูปทรงเหมือนลูกบาส แต่ต้องทำให้มันสามารถใช้งานได้จริงและเด้งได้เหมือนลูกบาสเกตบอลมาตรฐานทั่วไป
ความท้าทายในการใช้วัสดุแบบยืดหยุ่น
อุปสรรคสำคัญในการทำโปรเจกต์นี้คือการเลือกใช้วัสดุ การจะทำให้ลูกบาสเด้งได้ จำเป็นต้องใช้เส้นพลาสติกที่มีความนุ่มและยืดหยุ่นสูงอย่าง TPU ซึ่งการพิมพ์วัสดุประเภทนี้มีความซับซ้อนมากกว่าพลาสติกแข็งทั่วไป ปัญหาแรกคือเรื่องแรงเสียดทาน เนื่องจากเส้นวัสดุมีความนุ่มและเหนียว ทำให้การส่งเส้นผ่านท่อไปยังหัวพิมพ์ทำได้ยาก เกิดการติดขัดและทำให้งานพิมพ์ล้มเหลวได้ง่าย ปัญหาที่สองคือความชื้น เส้นวัสดุประเภท Engineering Material เหล่านี้มีความไวต่อความชื้นสูง หากไม่ผ่านการอบที่อุณหภูมิที่เหมาะสมประมาณ 70-85 องศาเซลเซียส จะเกิดฟองอากาศขณะพิมพ์ ทำให้ชิ้นงานไม่เรียบเนียนและเกิดโครงสร้างภายในที่ไม่สมบูรณ์
การปรับแต่งเครื่องพิมพ์เพื่อความสำเร็จ
เพื่อให้สามารถพิมพ์วัสดุ TPU ได้อย่างราบรื่น จึงมีการดัดแปลงระบบการฟีดเส้นโดยการติดตั้งชุดอุปกรณ์ H2D AMS HT Top Mount เพื่อย้ายตำแหน่งเครื่องอบวัสดุมาไว้ด้านบนเครื่องพิมพ์ ลดระยะทางของท่อนำเส้นให้สั้นที่สุด ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานได้อย่างมหาศาล นอกจากนี้การใช้เครื่องอบรุ่นที่รองรับอุณหภูมิสูงได้ถึง 85 องศาเซลเซียส ยังช่วยขจัดปัญหาความชื้นและทำให้เส้นวัสดุพร้อมสำหรับการพิมพ์ที่มีคุณภาพสูงสุด
การแก้ปัญหาโครงสร้างด้วยเทคโนโลยี Multi-material
อีกหนึ่งความท้าทายคือเรื่องการรองรับน้ำหนักหรือ Support เนื่องจากลูกบาสมีรูปทรงกลม การพิมพ์ Support ด้วยวัสดุเดียวกันกับชิ้นงานจะทำให้การแกะออกทำได้ยากและทิ้งรอยแผลไว้บนผิวสัมผัส การแก้ปัญหาจึงใช้วิธีการพิมพ์แบบ Multi-material โดยใช้เครื่องพิมพ์ที่มีหัวฉีดคู่ เพื่อแยกวัสดุสำหรับตัวชิ้นงานและวัสดุสำหรับทำ Support โดยเฉพาะ ทำให้สามารถแกะ Support ออกได้อย่างง่ายดายและได้ผิวงานที่สวยงาม
บทสรุปจากการทดสอบในสนามจริง
หลังจากผ่านการทดลองพิมพ์ทั้งรองเท้าและลูกเทนนิสเพื่อทดสอบระบบ จนมาถึงการพิมพ์ลูกบาสเกตบอลที่ใช้เวลาถึง 4 วันเต็ม ผลลัพธ์ที่ได้คือลูกบาสที่ดูพรีเมียมและเด้งได้จริง แม้สัมผัสพื้นผิวจะลื่นกว่าลูกบาสหนังปกติและมีความหน่วงที่ต่างออกไปบ้าง แต่เมื่อนำไปทดสอบกับนักบาสเกตบอลมืออาชีพ ก็ยืนยันได้ว่าสามารถนำมาเลี้ยงและชูตลงห่วงได้จริง เป็นการพิสูจน์ว่าเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D สามารถสร้างอุปกรณ์กีฬาที่ใช้งานได้จริงโดยไม่ต้องพึ่งพาการเติมลมอีกต่อไป
ที่มา : youtube channel BossKerati
