การศึกษาประสิทธิภาพของเส้นใยเครื่องพิมพ์สามมิติจากพลาสติก PLA ที่ใช้งานแล้ว
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
วีรภัทร ฤทธิกุลสิทธิชัย, สุรภูมิ ช่างเหล็ก, ธนัชพงษ์ ชาวงษ์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ชาคริต สมานรักษ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
3Dprintingเป็นเครื่องมือที่ใช้เส้นใยพลาสติกมาสร้างเป็นชิ้นงานได้หลากหลายรูปแบบซึ่งมีประโยชน์ต่อนักเรียนนักศึกษาในหลายๆด้าน เช่น สร้างชิ้นส่วนเครื่องมือต่าง ๆ หรือ สร้างสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ที่ไม่ต้องการความแข็งแรงมาก การใช้งานเครื่องพิมพ์สามมิตินั้นต้องใช้หมึกพิมพ์ที่เป็นเส้นใยพลาสติกซึ่งตามท้องตลาดมีด้วยกันอยู่ทั้งหมด 2 ชนิดได้แก่ Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) ที่ได้มาจากการทำปฏิกิริยาของโมโนเมอร์ 3 ชนิดคือ สไตรีน (styrene) , อะคริโลไนไตรล์ (acrylonitrile) และโพลิบิวทาไดอีน (polybutadiene) และอีกชนิดคือPolylactic-acid (PLA) เป็นพลาสติกได้มาจากส่วนผสม วัตถุทางธรรมชาติ เช่น ส่วนประกอบข้าวโพด หรือ ธัญญพืช โดยส่วนมากคนส่วนใหญ่มักเลือกใช้พลาสติกประเภทPLAเป็นหลักเนื่องจากพลาสติกชนิด PLA เป็นชนิดที่หาได้ง่าย และ เป็นมิตรต่อสุขภาพ โดยในการใช้งานแต่ละครั้งอาจเกิดข้อผิดพลาด ส่งผลให้เกิดพลาสติกที่ไม่สามารถใช้งานต่อได้ อีกทั้งในการพิมพ์ชิ้นงานส่วนใหญ่จำเป็นต้องพิมพ์โครงสร้างสนับสนุน (support structure) ซึ่งหลังจากพิมพ์ชิ้นงานเสร็จสิ้นแล้วโครงสร้างส่วนนี้ก็จะถูกทิ้งไปทำให้เกิดพลาสติกเหลือใช้เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นการรีไซเคิลพลาสติกประเภทนี้จึงเป็นทางเลือกที่ดี เนื่องจากพลาสติก ประเภทนี้เป็นพลาสติกชนิดเดียวกับ 3D filament ที่ยังไม่ผ่านการใช้งานซึ่งใช้กันอยู่ทั่วไปซึ่งมีราคาค่อนข้างสูง วิธีนี้จึงสามารถลดค่าใช้จ่ายในการใช้งาน 3D printer ได้ และยังเป็นการลดขยะพลาสติกประเภท PLA อีกด้วย
การรีไซเคิลพลาสติกชนิดนี้นั้นทำได้โดยบดเศษพลาสติกPLAใช้แล้วเป็นชิ้นเล็ก ๆจากนั้นนำไปหลอมเหลวแล้วนำไปอัดเป็นเส้นใยโดยอัดพลาสติกผ่านรูที่กว่างเท่ากับขนาดของเส้นใยที่ต้องการซึ่งกระบวนการสร้างเส้นใยทั้งหมดต้องทำในอุณหภูมิและอัตราการไหลที่เหมาะสมซึ่งยังไม่ทราบแน่ชัด ทางกลุ่มของ ผู้จัดทำโครงงานจึงได้จัดทำโครงงานนี้ขึ้นมาเพื่อศึกษาอุณหภูมิ ความเร็วในการอัดพลาสติกที่เหมาะสมกับการรีไซเคิลพลาสติกชนิดนี้มากที่สุด โดยวัดจากค่า Young’s modulus ของเส้นใยรีไซเคิล และ ชิ้นงานที่พิมพ์จากใยรีไซเคิล