การเตรียมเส้นเชิงประกอบที่มีสมบัติพิเศษจากเม็ดพลาสติกชีวภาพ เพื่อใช้ในการพิมพ์สามมิติ

การประดิษฐ์ผลงานชิ้นนี้ มีจุดมุ่งหมายหลักในการพัฒนาพอลิแลคติกแอซิด (PLA) ในรูปเส้นที่ใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติให้มีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลาย สามารถผลิตขึ้นเองภายในประเทศ และลดการนำเข้าจากต่างประเทศได้ โดยปัจจุบันนี้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติมีการเติบโตและขยายตัวอย่างรวดเร็ว แต่วัสดุสำหรับการพิมพ์โดยเฉพาะเส้น PLA นั้นยังต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ทำให้มีราคาแพง รวมถึงเส้น PLA ในท้องตลาดมีฟังก์ชันการใช้งานให้เลือกใช้ได้มากนัก ทำให้ คณะวิจัยเล็งเห็นถึงความสามารถในการพัฒนาเส้น PLA ที่สามารถทำได้ในประเทศไทย โดยอาศัยความรู้ทางด้านวัสดุพอลิเมอร์ และกระบวนการผลิต ควบคู่ไปกับการบูรณาการเทคนิคการผสมเพื่อสร้างสูตรในการผลิตเส้น PLA ให้มีฟังก์ชันตอบสนองต่อการใช้งานอย่างกว้างขวาง รวมถึงสามารถควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางให้คงที่เพื่อสามารถใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติได้ นอกจากนี้ การสร้างฟังก์ชันพิเศษจากงานวิจัยนี้จะช่วยเพิ่มการแข่งขันของผลิตภัณฑ์เส้น PLA ภายในประเทศให้แตกต่างจากที่มีในตลาดทั่วไป ซึ่งจะทำให้ผู้ผลิตภายในประเทศเป็นผู้นำการผลิตมากกว่าผลิตตามกระแสนิยม ซึ่งจะทำให้เส้น PLA เหล่านี้มีราคาถูกกว่าการนำเข้ามาจากต่างประเทศ และเป็นการดึงดูดให้ผู้บริโภคสนใจในการนำไปใช้ให้เหมาะสมตามความต้องการ

ในปัจจุบัน PLA ในรูปแบบเส้นสำหรับการใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติมีขายตามท้องตลาดอยู่มากมาย แต่ไม่มีฟังก์ชันพิเศษ ดังนั้นหากสามารถที่จะขึ้นรูป PLA ในรูปของวัสดุเชิงประกอบที่เป็นเส้นที่มีสมบัติพิเศษต่าง ๆ เช่น สมบัติเรืองแสง/เปล่งแสง สมบัติแม่เหล็ก สมบัติรับรู้ต่ออุณหภูมิได้ และการเติมสารตัวเติมธรรมชาติ น่าจะมีความน่าสนใจมากกว่า เนื่องจากงานวิจัยในส่วนนี้ยังมีผู้ที่ศึกษาน้อยอยู่ รวมถึงเส้นพลาสติกเชิงประกอบที่เตรียมได้นี้จะเป็นนวัตกรรมใหม่ที่สามารถผลิตได้ในประเทศ และสามารถทำให้ PLA มีมูลค่าเพิ่มสูงขึ้นถึงกิโลกรัมละ 2000-2500 บาท นอกจากนี้ ชิ้นงานที่เตรียมได้จะอยู่ในรูปของวัสดุเชิงประกอบที่มีความแข็งแรงทนทาน รวมถึงสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอีกด้วย โดยสามารถเตรียมเส้นพลาสติกชีวภาพเชิงประกอบระหว่าง PLA และผงสารเติมแต่งหรือสารตัวเติมชนิดต่าง ๆ ที่คณะผู้ประดิษฐ์เตรียมได้เองในห้องปฏิบัติการ หรือได้จากเป็นของเหลือใช้ทางเกษตรกรรม ผนวกกับการพัฒนาสูตรคอมพาวนด์ PLA และขึ้นรูปด้วยเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ได้สำเร็จ ซึ่งเป็นการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภค และจะเป็นแนวทางในการสร้างองค์ความรู้เพื่อนำไปสู่นวัตกรรมใหม่ของการผลิตวัสดุฉลาดในอนาคตหรือวัสดุรับรู้ในอนาคต รวมถึงสามารถสร้างรายได้ให้กับอุตสาหกรรมการพิมพ์สามมิติต่อไปในอนาคตอีกด้วย

ผลงานวิจัยโดย
รองศาสตราจารย์ ดร.อภิรัตน์ เลาห์บุตรี และคณะ
ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ  คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์  โทร. 08-9747-9154

ขอขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก
รองศาสตราจารย์ ดร.อภิรัตน์ เลาห์บุตรี

✍ ผลิตสื่อโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย
🌟 แนะนำ/ติชม https://forms.gle/e3MzPqrb2V9QE9Tp6