เด็กไทยเก่ง วิ่งตามฝัน ทำรถแข่ง Formula Student โดยประยุกต์ใช้ 3D Printer และ 3D Scanner ในศึกที่กำลังจะถึง TSAE AUTO CHALLENGE 2024

เด็กไทยเก่ง วิ่งตามฝัน ทำรถแข่ง Formula Student โดยประยุกต์ใช้ 3D Printer และ 3D Scanner ในศึกที่กำลังจะถึง TSAE AUTO CHALLENGE 2024

Formula Student คือการแข่งขันวิศวกรรมของนักเรียนที่จัดขึ้นเป็นประจำทุกปีทั่วโลก ทีมนักศึกษาจากทั่วโลกออกแบบ สร้าง ทดสอบ และแข่งรถกันใน สูตรการแข่งขัน ขนาดเล็ก รถยนต์ได้รับการตัดสินตามเกณฑ์ต่างๆ ทั้งการทรงตัว ความเร็ว การออกแบบทางวิศวกรรม รวมถึงต้นทุนในการผลิต เรียกได้ว่าเอาใจสายซิ่ง และสายออกแบบกันเลย ซึ่งประเทศไทยเราเองก็มีการแข่งขันนี้ในทุกๆปีเช่นกัน อย่างตัวอย่างที่เรานำมาเป็นทีมที่มีชื่อว่า Alternative Formula Student ซึ่งเป็นทีมของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ที่กำลังออกแบบรถแข่ง Formula ของทีมเพื่อลงแข่งในแมตช์สำคัญอย่าง TSAE AUTO CHALLENGE 2024

TSAE Auto Challenge Student Formula

เป็นสมาคมวิศวกรรมยานยนต์ไทย หรือ Society of Automotive Engineers-Thailand ต้องการส่งเสริมความร่วมมือในระดับนานาชาติกับทางสมาคมวิศวกรรมยานยนต์ไทย (TSAE) จึงจัดโครงการทุนสนับสนุนการนำเสนอผลงานวิชาการระดับอุดมศึกษาในสาขาวิศวกรรมยานยนต์ ณ ประเทศญี่ปุ่น แก่นิสิตนักศึกษาของไทย จำนวนไม่เกิน 2 – 4 ทุนต่อปี นิสิตนักศึกษาที่มีความสนใจ ขอให้ส่งบทความเข้าร่วมในการประชุมวิชาการดังกล่าว และร่วมในกิจกรรมการแลกเปลี่ยนนักศึกษา

ทำไมถึงได้ให้การสนับสนุนน้อง Alternative Formula Student
ต้องบอกเลยว่าเป็นเรื่องที่เหมือนจะเป็นพรมลิขิตของพวกเรา เนื่องจากเราจำเป็นต้องหาโมเดลประเภทเครื่องยนต์ และพาร์ทต่างๆเพื่อนำมาทำการสแกนสำหรับเป็นความรู้ให้กับลูกค้าของเรา แล้วบังเอิญหนึ่งในทีมของเราเป็นศิษย์เก่าของ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
ซึ่งได้ทำการนำเสนอยืมอุปกรณ์ของทางมหาวิทยาลัยได้ และซึ่งเหมาะกับตอนที่น้องๆกำลังหาแหล่งผลิตชิ้นส่วนสำคัญให้ เราเลยทำการแลกเปลี่ยนกันโดยนำอุปกรณ์ที่น้องๆต้องการต่อยอดมาทำการสแกนแล้วพิมพ์ให้เป็นกรณ์พิเศษ จึงทำให้ได้รู้ว่าที่น้องๆต้องการคือนำมาพัฒนารถแข่ง Formula
ที่จะมีการแข่งขันในเร็วๆนี้ ซึ่งทางทีมพวกเราเองก็อยากลองของจึงทำการตกลงกัน

FreeScan Trio 5ฟังชั่นโหมดการทำงานที่เหนือระดับ

 

เราใช้ FreeScan Trio สำหรับการสแกนรูและหลุมของวัตถุ
Freescan Trio เป็นเครื่อง 3D Scanner Laser And Multifunctional ที่สร้างมาเพื่อตอบโจทย์ทุกความต้องการของอุตสาหกรรม ตั้งแต่ขนาดกลาง-ขนาดใหญ่ ในด้านของความเร็ว และความละเอียดสูงสุด 0.02 mm รวมถึงยังมีฟังชั่นในการใช้งานพิเศษอย่างการสแกนรูน็อต หรือหลุมลึก
เพื่อที่จะนำไป Inspection หรือ ทำการ Reverse Engineer ต่อนั่นเอง เรียกได้ว่าเครื่องเดียวตอบโจทย์ทุกความต้องการจริงๆเพราะนอกจาก ที่เราใช้ยังมีอีกหลายโหมดที่ใช้งานได้ดี

FreeScan Trio 5ฟังชั่นโหมดการทำงานที่เหนือระดับ

5 Multiple Scan Modes
98 Laser Line สแกนละเอียด งานไว ไม่ต้องมีมาร์คเกอร์
26 Laser Line สแกนเก็บมาร์คเกอร์ แบบคมๆ 0.02mm
7 Laser Line โหมดสแกนละเอียดสูงมาก
1 Laser Line/Single Line สแกนรูน็อต หลุมลึก(สแกนเนอร์ทั่วไปไม่สามารถทำได้)
Built-In Photogrammetry โหมดช่วยพิเศษให้ได้ภาพเหมือนจริงจากการสแกน

Flashforge Creator 4s สองหัวฉีดอิสระ ความร้อนสูง ระดับอุตสาหกรรม

ประยุกต์ใช้ 3D Printer ในการผลิต
อย่างที่ทราบกันว่า Formula Student มีการแข่งขันในด้านต้นทุนการผลิต เพราะฉนั้นสิ่งเดียวที่ตอบโจทย์ยิ่งกว่าการสั่งซื้อหรือนำเข้ามาของอะไหล่ ชิ้นส่วนที่สำคัญต่างๆคือ
3D Print ที่จะนำมาใช้งานจริง ซึ่งอาจจะต้องผ่านกระบวนการต่างๆในการผลิต โดยทางเรานอกจากการสแกนที่ทำให้น้องๆแล้วเราก็ได้ทำการพิมพ์ด้วยวัสดุที่แข็งแรงมากๆอย่าง CarbonFiber
ที่ทำโดย Flashforge Creator 4s เนื่องจากมีขนาดที่กว้างและใหญ่ โดย Flashforge Creator 4s มีความกว้างถึง 400 x 350 x 500mm รวมถึงวัสดุที่พิมพ์ต้องใช้ความร้อนสูง เพราะหัวฉีดสามารถทำความร้อนได้ถึง 360°C

เปรียบเทียบท่อไอดีแบบเดิมด้านขวาและแบบหุ้มcabonด้านซ้าย โดยการทำ Reverse File ดัดแปลงเพื่อให้ออกมาน้ำหนักเบาที่สุด พร้อมฐานรองแบบ Carbonfiber 3D Printing
ทดลองวางจริงๆกับสิ่งที่ออกแบบมา โดยเริ่มทำจาก Prototype PLA ธรรมดาก่อน
หลังจากได้ความสูงที่ต้องการแล้วก็เอาไปพิมพ์แบบ Carbon Fiber เพื่อลงในงานจริงๆ

แต่อย่างที่ทราบกันว่า 3D Print ไม่สามารถจบชิ้นงานที่ต้องทนทั้งความร้อน เคมี หรือแรงกระแทก ถึงวัสดุที่ได้มาจะมีความแข็งแรงที่สูง แต่สิ่งจะนำไปใช้งานจริงอาจจะทำให้อันตารายได้
ทำให้การผลิตส่วนนี้จำเป็นต้องนำไปหุ้ม Carbon เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและทนทานในการใช้งาน รวมถึงมีความปลอดภัยในการใช้งานในส่วนของท่อไอดี

เริ่มประกอบท่อไอดีลงในงานจริงๆที่จะใช้

จากนั้นจะทำการประกอบเข้ากับเครื่องยนต์และส่วนอื่นๆเข้ากันจริงๆ และต่อไปจะมีอะไรเพิ่มเติม สามารถติดตามน้องๆทีม Alternative Formula Student ซึ่งเป็นทีมของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือได้เลย

สรุป

การใช้ 3D Print เข้ามาทำในส่วนงานปฏิบัติจริง ถือว่าใช้งานได้ดี เนื่องจากของบางอย่างไม่สามารถผลิตหรือนำเข้ามาได้ จึงทำให้ 3D Printer และ 3D Scanner มีบทบาทอย่างมากในการทำทดแทน อย่างตัวอย่างที่เห็นในบทความนี้ ที่น้อง Alternative Formula Student ได้นำมาทำให้เห็น ซึ่งในส่วนนี้น้องๆกล่าวไว้ว่าจะทำให้น้องๆได้คะแนนพิเศษในด้านต้นทุนการผลิตและน้ำหนักของตัวรถได้ 3D Print เป็นงานประเภท DIY งานทดแทน เพราะฉนั้นการที่จะนำไปใช้จริงโดยไม่มีกระบวนการอื่นๆเข้ามาร่วมในปัจจุบันยังถือว่ายังเป็นไปได้น้อยมาก แต่ถ้าผู้ที่นำไปใช้มีไอเดียที่จะทำเพิ่มเติม หรือทำอย่างอื่นร่วมด้วย อย่างเช่นการอัดไฟเบอร์กลาส การหุ้มด้วย Carbon หรือการนำไปทำเป็นโมลด์ ก็จะทำให้ 3D Print เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในหลายๆการทำงาน รวมไปถึงการใช้งาน 3D Scanner


Showing all 3 results