MIT พัฒนาเทคนิคการพิมพ์โลหะเหลวแบบ 3 มิติ ขึ้นรูปพร้อมใช้งานได้ไวยิ่งขึ้น

ทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ หรือ MIT คิดค้นวิธีการพิมพ์ 3 มิติโดยใช้โลหะเหลว โดยเคลมว่าสามารถใช้วิธีนี้พิมพ์โลหะได้เร็วกว่าวิธีผลิตโลหะแบบอื่น ๆ ถึง 10 เท่า และสามารถขึ้นรูปโลหะเป็นโครงสร้างชิ้นส่วนเฟอร์นิเจอร์ด้วยเวลาเพียงไม่กี่นาที จากเดิมที่ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมง

ภาพจาก MIT Self-Assembly Lab

 

ทีมวิจัยได้เลือกโลหะตั้งต้นสำหรับการทดลองเป็นอะลูมิเนียม หรือโลหะประเภทหนึ่งที่มีความหนาแน่นน้อย แต่รับน้ำหนักได้สูง เนื่องจากพบได้บ่อยในอุตสาหกรรมการผลิตโลหะและการก่อสร้าง และได้สร้างเบ้าหลอมแบบกราไฟต์ เพื่อใช้หลอมอะลูมิเนียม ให้มีอุณหภูมิอยู่เหนือจุดหลอมเหลว

ภาพจาก MIT Self-Assembly Lab

 

จากนั้นอะลูมิเนียมที่หลอมเหลวแล้ว  ก็จะถูกปล่อยให้ไหลจากเบ้าหลอมลงมาตามแรงโน้มถ่วงเพื่อเข้าสู่หัวฉีดแบบเซรามิก และฉีดลงบนฐานพิมพ์ที่เต็มไปด้วยเม็ดแก้วขนาด 100 ไมครอน ซึ่งฐานพิมพ์นี้จะถูกวาดเป็นรอยทางบล็อกพิมพ์ไว้ก่อนหน้า เพื่อให้อะลูมิเนียมไหลไปตามเส้นทางที่วาดไว้เหล่านี้ และแข็งตัวออกมาเป็นโครงสร้าง 3 มิติ ได้ตามที่ต้องการ 

ภาพจาก MIT Self-Assembly Lab

 

ซึ่งผลผลงานที่ได้ ก็จะเป็นชิ้นส่วนอะลูมิเนียมที่ขึ้นรูปไปตามรอยที่กำหนดไว้ เช่น ออกมาเป็นเส้นตรง เส้นโค้ง เส้นวงกลม ที่มีความแข็งแรงและทนทาน และสามารถนำไปใช้กับเครื่องมืออื่น ๆ เช่น เครื่องมิลลิ่ง (Milling Machine) หรือเครื่องกัด ที่สามารถตัดชิ้นส่วนของวัสดุให้มีรูปทรงที่เป็นไปตามความต้องการของการผลิต โดยในที่นี้ ทีมวิจัยได้นำชิ้นส่วนไปใช้ประกอบเฟอร์นิเจอร์ ทำเป็นขาโต๊ะและเก้าอี้ 

ภาพจาก MIT Self-Assembly Lab

 

อย่างไรก็ตามเทคนิคนี้ก็ยังมีข้อจำกัด คือเนื้อผลงานที่ได้จะไม่ค่อยละเอียดมากนัก เช่นเมื่อพิจารณาผิวสัมผัสของขาโต๊ะและเก้าอี้ที่ผลิตจากวิธีนี้ จะเห็นได้ว่ามันยังมีความหยาบ และมีขอบที่ไม่สม่ำเสมอกันอยู่บ้าง แต่ทีมวิจัยก็มองว่าวิธีการนี้ยังมีข้อดีคือเรื่องของความเร็วในการผลิตที่ทำได้ค่อนข้างไว

โดยทีมวิจัยวางแผนที่จะพัฒนาเทคนิคนี้ต่อไป เพื่อปรับปรุงการไหลและอุณหภูมิหัวฉีดให้มีความสม่ำเสมอมากขึ้น และหวังว่าจะสามารถต่อยอดไปเป็นเครื่องพิมพ์โลหะแบบที่ใช้งานได้ในวงกว้าง ซึ่งเชื่อว่าถ้าทำได้สำเร็จ อาจจะกลายเป็นตัวเปลี่ยนเกมในอุตสาหกรรมโลหะได้เลยทีเดียว 

ข้อมูลจาก newatlas, designboom, engadget, sumipol