Moulding a mould: เทคนิคใหม่สำหรับการสร้างแม่พิมพ์ซิลิโคน

Moulding a mould: เทคนิคใหม่สำหรับการสร้างแม่พิมพ์ซิลิโคน

แม่พิมพ์ซิลิโคนเหมาะสำหรับ small-series production เช่น ชิ้นส่วนเพื่อประกอบการศึกษา เครื่องประดับหรืองานศิลปะ แต่การผลิตสิ่งเหล่านี้ก็เป็นเรื่องไม่ง่ายเลย เพราะวัตถุที่ซับซ้อนต้องใช้ประสบการณ์และการทำงานด้วยช่างฝีมืออย่างมาก แต่แล้วนักวิทยาศาสตร์ก็ได้ค้นพบวิธีการสร้างแม่พิมพ์ขึ้นอย่างรวดเร็วและในราคาที่ถูกกว่า

วิธีการประดิษฐ์วัตถุผ่านการขึ้นรูปซิลิโคนมีมาอย่างยาวนาน จนถึงขณะนี้การสร้างแม่พิมพ์สำหรับการผลิตวัตถุที่ซับซ้อนต้องใช้ประสบการณ์มากและยังเป็นงานที่ต้องใช้ฝีมือ (manual work) ซึ่งทำให้กระบวนการนี้มีราคาแพงและช้า

นักวิจัยจาก Istituto di Scienza e Tecnologie dell’Informazione (ISTI-CNR) สถาบันวิจัยแห่งชาติอิตาลีและสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรีย (IST Austria) ได้พัฒนาเครื่องมือในการออกแบบแม่พิมพ์ที่มีเทมเพลตสำหรับสิ่งที่เรียกว่า “metamoulds” หรือ”แม่พิมพ์แข็ง” ที่ใช้การพิมพ์แบบ 3D และใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ซิลิโคนที่มีประสิทธิภาพ วิธีการนี้สามารถลดค่าใช้จ่ายของเทคนิคการประดิษฐ์แบบนี้และจะถูกนำเสนอในงานประชุม Siggraph อันทรงเกียรติในปีนี้ ซึ่งนักวิจัยของ IST Austria มีส่วนร่วมในการนำเสนอ presentationทั้งหมด 5 ชิ้น

ACM Siggraph เป็นชุมชนระหว่างประเทศของนักวิจัย ศิลปิน นักพัฒนาซอฟต์แวร์ และนักธุรกิจที่มีความสนใจในด้านกราฟิกคอมพิวเตอร์และ interactive techniques องค์กรจัดสัมมนาประจำปีของ Siggraph เกี่ยวกับทฤษฎีและปฏิบัติการของกราฟิกคอมพิวเตอร์และการสร้างแรงบันดาลใจผ่านการศึกษาความเป็นเลิศและการมีปฏิสัมพันธ์

การขึ้นรูปซิลิโคนไม่ได้เป็นเพียงงานฝีมือสำหรับผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น

เมื่อกล่าวถึงการประดิษฐ์ชุดของวัตถุที่เหมือนกัน เทคนิคการปั้นแม่พิมพ์จึงมีบทบาทสำคัญ วัสดุที่เป็นที่นิยมสำหรับแม่พิมพ์คือซิลิโคน “จนถึงขณะนี้การปั้นซิลิโคนรูปทรงที่ซับซ้อนเป็นงานหัตถกรรมที่ต้องใช้ประสบการณ์และความชำนาญ เครื่องมือใหม่ของเราทำให้ทุกคนสามารถเข้าถึงวิธีนี้ได้” Bernd Bickel นักวิทยาศาสตร์ด้านคอมพิวเตอร์แห่ง IST Austria กล่าว

ผู้ใช้เพียงแค่อัพโหลดรูปร่างที่ต้องการลงในคอมพิวเตอร์ เครื่องมือจะช่วยในสองขั้นตอน: ขั้นแรกจะคำนวณว่าต้องวางการตัดชิ้นส่วนของแม่พิมพ์อย่างไรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ได้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และสามารถนำวัตถุออกจากแม่พิมพ์ได้อย่างปลอดภัยเมื่อทำเสร็จแล้ว จากนั้นการใช้คอมพิวเตอร์คือขั้นตอนต่อไป: ด้วยการสร้างเทมเพลต 3D ที่สามารถพิมพ์ได้ของ metamould ซึ่งเป็น container ที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนแม่พิมพ์ซิลิโคนที่เหมาะที่สุด metamoulds ที่พิมพ์ออกมาเต็มไปด้วยซิลิโคนเหลวที่จะใช้ผลิตชิ้นส่วนแม่พิมพ์ซิลิโคนขั้นสุดท้าย สามารถนำมาใช้ใหม่ได้และยังพิมพ์แบบจำลองได้อีกหลายชิ้น

ทางเลือกของวิธีการ: Small-series production

นักวิจัยคาดหวังว่า วิธีการของพวกเขาจะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับชุดชิ้นส่วนขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น ในงานออกแบบเครื่องประดับหรืองานศิลปะ “เมื่อคุณไม่ได้ผลิตสำเนาเป็นล้าน นี่คือวิธีการอีกทางเลือกหนึ่ง” Thomas Alderighi จาก ISTI-CNR ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาวิจัยที่ได้ใช้เวลาสองเดือนใน IST Austria ในฐานะอินเทิร์นในกลุ่มงานวิจัยของ Bernd Bickel

ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์ซิลิโคนขั้นสุดท้ายจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองจากวัสดุที่หลากหลายซึ่งรวมถึงวัสดุดั้งเดิมเช่น เรซินประเภทต่างๆ รวมถึงวัสดุเช่น ช็อกโกแลตหรือน้ำแข็ง

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •