ขาเทียม

หนึ่งในสิ่งที่เครื่องพิมพ์สามมิติสามารถทำประโยชน์ต่อมนุษยชาติก็คือการช่วยเหลือผู้ที่ด้อยโอกาสให้ใช้ชีวิตได้อย่างปรกติสุข มีโรงงานที่ผลิตอวัยวะเทียมจำนวนมากในโลกนี้ที่ผลิตออกมาจำหน่าย แต่ด้วยราคาที่สูงจนผู้คนจำนวนมากไม่อาจจะเอื้อมถึง จึงมีผู้ออกแบบอวัยวะเทียมแบบต่าง ๆ เพื่อให้สามารถพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติซึ่งเริ่มเป็นที่แพร่หลาย และสามารถผลิตอวัยวะเทียมได้โดยไม่ยากเกินไป และมีค่าใช้จ่ายต่ำ เพื่อให้ทุกคนที่จำเป็นต้องใช้อวัยวะเทียมเข้าถึงและใช้งานได้อย่างสะดวกสบายมากขึ้น

นี่เป็นรูปแบบขาเทียมแบบหนึ่งที่สามารถใช้งานได้จริง และยังมีความสวยงาม การผลิตไม่ยากเกินไป อีกทั้งสามารถหาวัสดุได้ทั่วไป ซึ่งเราจะขอแนะนำการผลิตเป็นขั้นตอนดังนี้

ก่อนอื่นควรดาวน์โหลดไฟล์สำหรับการผลิตจาก https://www.thingiverse.com/thing:2754691 ในนี้จะมีไฟล์ STL และรูปประกอบตามนี้

Thingiverse thing_2754691

File list

จะมีไฟล์ STL ที่จะนำมาพิมพ์ทั้งหมด 11 ไฟล์ และไฟล์ PDF แสดงการประกอบ

เมื่อได้ไฟล์มาแล้วก็เริ่มพิมพ์กันเลย โดยเราจะใช้เครื่องพิมพ์ Flashforge Guider II ในการพิมพ์ชิ้นส่วนทั้งหมด ซึ่งใช้การพิมพ์เพียง 2 ครั้งก็ครบทุกชิ้นส่วน

unnamed2 unnamed

20180511_114425

20180510_155921

20180507_145934

เนื่องจากโปรเจคนี้เป็นเพียงการทดสอบ วัสดุที่ใช้จะเป็น ABS ทั้งหมด แต่หากใช้วัสดุที่แข็งแรงกว่านี้เช่นคาร์บอนไฟเบอร์ หรือโลหะได้ก็จะดีกว่ามาก การ setting จะกำหนดให้พิมพ์ผนังจำนวน 3 ชั้น infill 30% และ Layer height 0.15 มม. หรือ 150ไมครอน เพื่อความแข็งแรง รวมเวลาการพิมพ์ประมาณ 120 ชั่วโมง

เมื่อพิมพ์เสร็จแล้วก็จะมาถึงขั้นตอนการประกอบซึ่งจะต้องหาอุปกรณ์เพิ่มเติมดังนี้

  • สลักเกลียวขนาด M3 x 20 พร้อมน็อต จำนวน  5
  • สลักเกลียวขนาด M5 x 30 พร้อม-น็อต จำนวน  2
  • สลักเกลียวขนาด M6 x 40 พร้อมน็อต จำนวน  1
  • สกรูเกลียวปล่อย ขนาด 1” 4 ตัว
  • ท่อเหล็ก หรืออลูมิเนียม ตามความยาวที่ต้องการ ที่เห็นในภาพจะเป็นท่อตรงของงานประปา ขนาดวงนอก 31.75 มม. (ถ้าหาไม่ได้หรือต้องการใช้อย่างื่อนก็อาจจะต้องแก้แบบ)
  • สปริง เราจะใช้สปริงโช๊คอัพของมอเตอร์ไซค์มาตัดใช้แทน
  • เครื่องมือ เช่นไขควง ประแจหกเหลี่ยม

IMG_0064

IMG_0065

IMG_0066

IMG_0067

IMG_0068

IMG_0069

ในส่วนของเท้าเราจะใส่น็อตลงไปในร่องทั้งสองด้านก่อน

IMG_0070

 

จากนั้นนำเอาส่วนปลายเท้ามาประกบ เอาสลักเกลียวขนาด M5x30 มายึดทั้งสองด้าน

นำชิ้นส่วนต่อไป ยึดกับโดยยึดด้วยสกรูเกลียวปล่อยขนาด 1 นิ้ว 4 จุด ยึดตุ่มกันหงาย และสปริง

IMG_0073

 

ชิ้นต่อไปเป็นส่วนที่เหมือนข้อเท้า ยึดด้วยสลักเกลียวขนาด M6x40

IMG_0075

ดูชัดๆ จุดนี้เราจะไม่ขันให้แน่นมากเพื่อให้ขยับได้ ควรจะใช้น็อตแบบล็อกได้ เพื่อป้องกันการคลายตัว เท่านี้ส่วนของเท้าก็จะเสร็จแล้ว ต่อไปจะประกอบส่วนขา

IMG_0076

นำท่อโลหะมาสวมเข้ากับส่วนข้อเท้า แล้วใช้ตัวรัดยึดเอาไว้ ใช้สลักเกลียวขนาด M3x20

IMG_0078

สวมตัวยึดแผ่นหน้าแข้งและน่องเข้าไปในท่อ

IMG_0079

นำปิดแผ่นหน้าแข้งและน่องมาสวมเข้าไปในร่อง ขยับให้ได้ตำแหน่งที่สวยงามแล้วยึดให้แน่น

IMG_0081

IMG_0082

นำตัวยึึดเบ้าสวมเข้าไปในท่อ ตามด้วยตัวเบ้ายึดให้แน่น เท่านี้ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อย

IMG_0083

หมายเหตุ

จากที่ได้พิมพ์และลองประกอบแล้ว ชิ้นส่วนหนึ่งในรูปชื่อไฟล์ “CRE-04_Cryptec_Pattern_Leg_Prosthesis-clamp.stl” ขนาดวงแหวนจะเล็กเกินไป ต้องปรับแบบเล็กน้อย ซึ่งสามารถโหลดได้ที่นี่ Prosthesis-clamp

เมื่อเสร็จเรียบร้อยแล้วก็สามารถนำไปใช้งานได้ทันที

** ท่อในภาพอาจจะดูยาวเกินไปไม่สมส่วน เป็นเพราะเราหาเลื่อยตัดให้พอดีไม่ได้ **

ลักษณะการทำงานจะใกล้เคียงเท้าจริง โดยสปริงจะทำหน้าที่ดีดเท้ากลับทำหน้าที่เหมือนข้อเท้า เวลาเดินจะดูเป็นธรรมชาติขึ้น

Tagged with →  
Share →