ประโยชน์ของการใช้คอมพิวเตอร์ การใช้คอมพิวเตอร์ในการแก้ปัญหา ประโยชน์และข้อจำกัดในการใช้คอมพิวเตอร์
การใช้คอมพิวเตอร์ผลิตชิ้นงานต้นแบบอย่างเร่งด่วน
ในบทความที่แล้ว ผมก็ได้พูดถึงการออกแบบและจำลองการทำงานทางวิศวกรรมไปแล้ว คราวนี้ผมก็จะพูดถึงวิธีการผลิตชิ้นงานออกมาบ้าง ในการผลิตชิ้นงานจริงออกมานั้น ต้องใช้กรรมวิธีที่ยุ่งยากซับซ้อนอย่างมาก ตัวอย่างเช่นชิ้นงานพลาสติกที่วางขายกันทั่วไป ต้องทำการออกแบบและสร้างแม่พิมพ์ฉีดพลาสติกแล้ว จึงทำการฉีดชิ้นงานพลาสติกออกมา ซึ่งก็คงต้องใช้เวลาในการดำเนินการหลายเดือนเลยทีเดียว แต่ในปัจจุบันนี้ได้มีเครื่องมือที่ใช้ทำการผลิตชิ้นงานต้นแบบอย่างเร่งด่วน (Rapid prototyping) ออกมาขายกันแล้ว ทำให้เราสามารถสัมผัสจับต้อง พินิจพิจารณารวมไปถึงทำการทดสอบชิ้นงาน ที่เราเพิ่งจะทำการเขียนแบบ ในคอมพิวเตอร์ไว้ได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น! ไม่เชื่อก็ต้องเชื่อ วิทยาศาสตร์มีจริงครับ!
เครื่องที่ผมพูดถึงนี้มีหลักการทำงานอยู่หลายแบบแตกต่างกัน เครื่องที่ออกแบบมารุ่นแรกสุดเลย เรียกว่า เครื่องพิมพ์ชิ้นงานสามมิติ (Stereolithography, SLA) แต่ตอนนี้ก็มีแบบอื่นๆ ที่มีหลักการทำงานแตกต่างกันออกมามากมายให้เลือกใช้ครับ
แต่ในฉบับนี้ผมคงจะขออธิบายหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์ชิ้นงานสามมิติ (Stereolithography, SLA) ซึ่งเป็นเครื่องรุ่นแรกเสียก่อน ถึงแม้ว่าจะเครื่องนี้จะเป็นแบบแรกก็จริง แต่ปัจจุบันก็ยังคงเป็นที่นิยมใช้กันอยู่นะครับ การผลิตชิ้นงานด้วยเครื่องนี้ จำเป็นต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาทำการสร้างชุดคำสั่ง เพื่อควบคุมการหมุน ของกระจกสะท้อนแสงเลเซอร์ เพื่อสะท้อนแสงเลเซอร์ให้เคลื่อนที่ไปตามขอบเขตของชิ้นงานที่ถูกแบ่งออกเป็นชั้นๆ ตามความหนาเราที่ตั้งเอาไว้ จนกระทั่งชั้นต่างๆ สามารถประกอบกันเป็นชิ้นงานที่สมบูรณ์ได้
หลักการของเครื่องนี้อธิบายง่ายๆ ก็คือเราใช้โพลิเมอร์เหลวที่จะแข็งตัวเมื่อมีแสงมากระทบมาเทลงในอ่าง จากนั้นก็บังคับให้แสงเลเซอร์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนผิวด้านบนของโพลิเมอร์เหลว ซึ่งก็เป็นแนวขอบเขตของชิ้นงานในแต่ละชั้นที่ถูกโปรแกรมเอาไว้ เมื่อผิวด้านบนแข็งตัวดีแล้ว ชั้นวางชิ้นงานก็จะเลื่อนตัวลงข้างล่างตามความหนาของชั้นที่เราตั้งเอาไว้ โดยความหนาที่บางที่สุด ที่เครื่องนี้ทำได้ก็อยู่ที่ประมาณ 0.1 มม. ครับ จากนั้นตัวกวาดก็จะทำการกวาดโพลิเมอร์เหลว มาปกคลุมผิวที่เพิ่งจะแข็งตัวไป
แล้วก็ใช้แสงเลเซอร์ยิงไปตามแนวเส้นขอบเขตของชิ้นงานในชั้นต่อไปอีก ทำแบบเดียวกันนี้ต่อไปเรื่อยๆ ในแต่ละชั้น จนกระทั่งเสร็จสิ้นได้ชิ้นงานสมบรูณ์ ดังที่แสดงอยู่ในภาพด้านล่างครับ
เครื่อง Stereolithography ตัวอย่างชิ้นงานอื่นๆ ที่ได้จากเครื่องนี้
แหล่งที่มา : vcharkarn.com