STEM-BOOK

จัดทำโดย/สอบถำมข้อมูลเพ่ิมเติม นำยพลกฤษณ์ สขุ เฉลมิ โทรศพั ท์ 081-736-2168 Email: [email protected] ดำเนนิ งำนภำยใตโ้ครงกำรควำมรว่ มมอื โครงกำรโรงประลองต้นแบบทำงวศิ วกรรม ( Fabrication Lab) สำนกั พฒั นำวิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยแี หง่ ชำติ (สวทช.) www.nstda.or.th โครงกำรพฒั นำศักยภำพและสรำ้ งสรรคน์ วัตกรรมเด็กวยั เรยี น (STEM Lab) สำนักงำนคณะกรรมกำรนโยบำยวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยี และนวตั กรรมแหง่ ชำติ (สวทน.) www.sti.or.th กระทรวงวทิ ยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี

คมู่ ือปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 2 สำรบัญ 3 บทนำ 4 บทท่ี 1 ห้องปฏบิ ัตกิ ำร Fabrication Lab 21 บทที่ 2 เครื่องพิมพ์สำมมติ ิ 71 บทที่ 3 เครอ่ื งตัดเลเซอร์ 103 บทท่ี 4 เครื่องมือวดั ทำงวทิ ยำศำสตร์ 123 บทท่ี 5 เครื่องมอื ช่ำง และเคร่ืองมอื ทำงอิเลก็ ทรอนิกส์ 139 บทท่ี 6 กำรสร้ำงโครงงำนด้วย Arduino Section 0

คมู่ ือปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 3 บทนำ ประเทศไทยกำลังกำ้ วเข้ำสู่ยุคขับเคล่ือนเศรษฐกิจของชำติด้วยกำรสร้ำง นวตั กรรม หรือ Thailand 4.0 ซ่ึงจะมุ่งเนน้ กำรสร้ำงนวตั กรรมที่มมี ลู คำ่ ทำงเศรษฐกิจ ท่สี งู กว่ำกำรทำอุตสำหกรรมเชิงปริมำณในอดีตเป็นอยำ่ งมำก และจะนำพำประเทศ ไทยให้หลดุ จำกประเทศกับดักรำยได้ปำนกลำงได้ในท่ีสุด อย่ำงไรกด็ ีในปจั จุบนั ยังคง ขำดบุคลำกรทีม่ ีควำมสำมำรถในกำรขบั เคลื่อนกำรพัฒนำนวตั กรรมเป็นอย่ำงมำก และเปน็ อุปสรรคสำคญั ที่ตอ้ งถูกแก้ไขโดยกำรส่งเสริมทำงดำ้ นกำรศกึ ษำ ดว้ ยกำรนี้ในปี 2560 กระทรวงวิทยำศำสตรแ์ ละเทคโนโลยี โดยสำนกั งำน คณะกรรมกำรนโยบำยวทิ ยำศำสตร์ เทคโนโลยแี ละนวตั กรรมแหง่ ชำติ (สวทน.) จึง ไดด้ ำเนินโครงกำรพัฒนำศักยภำพและสร้ำงสรรคน์ วตั กรรมของเดก็ วัย เรียน (STEM LAB) ร่วมกบั โรงเรยี นวิทยำศำสตร์จุฬำภรณรำชวทิ ยำลัย ปทุมธำนี และโรงเรยี น วิทยำศำสตร์จุฬำภรณรำชวิทยำลัย ชลบรุ ี ดว้ ยกำรจัดต้งั หอ้ งปฏบิ ตั กิ ำร STEM Lab ต้นแบบ ซ่ึงเปน็ ห้องปฏิบัติกำรที่เน้นส่งเสริมกำรสร้ำงนวัตกรรมในโรงเรียน โดย เคร่ืองมือของห้อง STEM Lab เป็นเคร่ืองมือ ชนิดพิเศษท่ีทันสมัย ด้วยกำ รใช้ คอมพิวเตอร์ออกแบบและสร้ำงช้นิ งำนอย่ำงอัตโนมตั ิที่สำมำรถทำลำยกำแพงข้อจำกัด ของโครงงำนทเี่ คยยำกเกินไปให้สำมำรถทำได้ง่ำยและรวดเร็ว ส่งผลให้ในปีทผ่ี ่ำนมำ STEM Lab ต้นแบบก่อให้เกิดโครงงำนที่มีควำมซับซ้อนในโรงเรียนเฉ กเช่นกับใน มหำวิทยำลัยเพมิ่ ขึ้น และสง่ เสริมให้เด็กนกั เรียนสำมำรถฝึกฝนกำรเปน็ นกั นวัตกรรมได้ อย่ำงมีประสิทธภิ ำพ จำกผลสำ เร็จ ของโคร งกำ ร STEM Lab ต้น แบบ สวทน. จึงได้ร่วมกับ สำนักงำนพัฒนำวิทยำศำสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชำติ (สวทช.) ในกำรขยำยผล ห้องปฏิบัติกำรดังกล่ำวไปในชื่อโครงกำร โรงประลองต้นแบบวิศวกรรม หรือ Fabrication Lab อีกจำนวน 150 โรงเรยี นทว่ั ประเทศ เอกสำรฉบับนจ้ี ัดทำขน้ึ เพือ่ นำเสนอแนวคิดของห้องปฏิบตั ิกำร STEM Lab และห้อง ปฏิบัติกำร Fabrication Lab นอกจ ำกนี้เอกสำรฉบับนี้ยังได้รวบรวม รำยละเอยี ดเครอ่ื งมอื วธิ ีกำรใชง้ ำน และวิธีแก้ไขปัญหำ เพื่อเป็นประโยชน์สงู สุดใหก้ ับ ผู้ทำหน้ำทดี่ แู ละห้องปฏบิ ตั ิกำร ที่สำมำรถนำไปศกึ ษำ และดำเนนิ กำรตำมแนวทำง เพอื่ ใช้ประโยชนห์ ้องปฏบิ ตั ิกำรอย่ำงมีประสทิ ธภิ ำพสงู สุดได้ Section 0

คู่มือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 4 ห้องปฏิบตั กิ ำร บทท่ี 1 หอ้ งปฏบิ ัตกิ ำร Fabrication Lab / STEM Lab Section 0

คู่มือปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 5 1.1 Concept หอ้ งปฏบิ ัตกิ ำร Fabrication lab ห้องปฏิบตั กิ ำร ห้องปฏิบัติกำร Fabrication Lab เป็นห้องปฏิบัติกำรในโรงเรียนรูปแบบใหม่ นอกเหนอื จำกห้องปฏบิ ัติกำรวิทยำศำสตร์ ในโรงเรียน เพื่อสง่ เสรมิ กำรเรียนกำร สอนแบบ STEM และกำรเรยี นด้วยกำรลงมอื ทำ ซึง่ สง่ เสริมกบั หลักสตู รที่โรงเรยี นมี อยู่ เช่น วิชำน วัตกรร ม วิชำ โคร งงำน เป็น ต้น ให้สมบูรณ์มำกย่ิงขึ้น โดย ห้องปฏิบตั ิกำร Fabrication Lab ถกู ออกแบบมำโดยเฉพำะให้เดก็ ในวยั เรียนฝึกฝน กำรสร้ำงนวัตกรรม ผ่ำนเครอื่ งมือและอุปกรณช์ ว่ ยเหลือพิเศษของห้องปฏบิ ตั ิกำรที่ ทำให้นักเรียนมธั ยมที่ไม่มที ักษะทำงงำนช่ำงมำก่อน สำมำรถสร้ำงนวัตกรรมท่ีมี ควำมซับซอ้ นสงู มำกเทยี บเท่ำกับระดับมหำวิทยำลยั ได้ โดยเป็นหอ้ งปฏิบัติกำรที่มำ พร้อมกับหลักสูตร กำ รเรียนรู้ด้วยตน เอง และบรร ยำ กำ ศกำร เรียน รู้ของ ห้องปฏิบัติกำ รที่เปิดกว้ำ งที่ทุกคนสำ มำ รถเข้ำเรียน รู้ได้อย่ำ งอิสระ โดย Fabrication Lab มีหวั ใจของโครงกำร ดงั น้ี 1. ทำลำยข้อจำกดั ของโครงงำนทเ่ี คยยำกจนเกนิ ไป โดยนักเรยี นไมต่ ้องมีทักษะ ในงำนช่ำง เนื่องจำกสำมำรถใช้กำรออกแบบด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (CAD) เพ่อื สงั่ งำนเคร่อื งมือ Rapid Prototype ให้สร้ำงชนิ้ งำนแทน 2. เพิ่มควำมสำมำรถของ กำรวัดผลทำงวิทยำศำสตร์ด้วยเคร่ืองมือวัดที่ ทนั สมัย เช่น กล้องถ่ำยภำพควำมร้อน เทอร์โมมิเตอร์อินฟร ำเรด เคร่ืองวัด ควำมดังเสียง เครอ่ื งวดั ควำมเร็วลม เป็นตน้ ภำพที่ 1 3. สง่ เสริมให้โรงเรียนให้เปน็ แหล่งสร้ำงนวัตกรรม ผำ่ นนวัตกรรมนำร่องประจำ ลักษณะการตดิ ตัง้ STEM โครงกำร เชน่ ห่นุ ยนต์ Humanoid ขนำดเท่ำคน โครงงำนอวกำศในโรงเรยี น Lab จากการดัดแปลง ห้องเรยี นของโรงเรียนจุฬา 4. เปน็ ต้น ภรณราชวทิ ยาลยั ชลบรุ ี ส่งเสรมิ ให้นักเรียนเรียนรู้ด้วยตนเองผ่ำนหลักสูตร Fabrication Lab ซึ่ง หอ้ งปฏบิ ตั กิ ำรจะเปิดใหเ้ ข้ำใช้งำนโดยอสิ ระเวลำ 11.00 น. – 20.00 น. พรอ้ ม วศิ วกรใหค้ ำปรกึ ษำประจำห้อง Section 0

คมู่ ือปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 6 ห้องปฏิบตั กิ ำร ภำพท่ี 2 ลกั ษณะการใชง้ านหอ้ งปฏิบตั ิการ หอ้ งปฏิบัติกำร Fabrication Lab เป็นห้องปฏบิ ัติกำรท่ีดัดแปลงมำจำกห้องเรียน หรือห้องท่ีไมไ่ ด้ใช้งำนในโรงเรียน โดยห้องควรมขี นำดอยำ่ งนอ้ ย 50 ตำรำงเมตร ควรเป็นห้องที่อยชู่ ้ันล่ำงของอำคำร หรอื ห้องที่นักเรียนสำมำรถเข้ำถึงไดอ้ ย่ำง สะดวกในเวลำหลังเลกิ เรียน โดยโรงเรียนสำมำรถดำเนินกำรติดต้ังเคร่ืองมอื ตำม รำยกำรท่ี สวทน. ได้ออกแบบไวใ้ หไ้ ด้ทันที ตวั อย่ำงลกั ษณะกำรจัดวำงเครือ่ งมือดงั แสดงในภำพด้ำนลำ่ ง ซึง่ ประกอบด้วย กลุ่ม เคร่ืองมือ Rapid Prototyping เช่น เครื่องตัดเลเซอร์ เครื่องพิมพ์สำมมิติ กลุ่ม เครอ่ื งมอื ชำ่ งทั่วไป เช่น สว่ำนแท่น เคร่ืองเจียร แผงเคร่อื งมือชำ่ งพนื้ ฐำน กลุ่ม เครื่องมือวงจรไฟฟ้ำและกำรบัดกรี ตู้เกบ็ เคร่ืองมือวัดทำงวิทยำศำสตร์ และโต๊ะ พื้นท่ใี นกำรทำงำนของนกั เรียน ภำพที่ 2 ภาพบรรยากาศการใชห้ ้อง STEM Lab ณ โรงเรียนจุฬาภรณราชวทิ ยาลัย ชลบุรี Section 0

ค่มู ือปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 7 1.2 องค์ประกอบหอ้ งปฏิบัติกำร Fabrication Lab ห้องปฏิบตั กิ ำร ภำพท่ี 3 เพ่ือให้หอ้ งปฏิบตั ิกำร Fabrication Lab สำมำรถทำหน้ำทใ่ี นกำรส่งเสริมกำรสรำ้ ง นวัตกร ร มใน โร งเรียน อย่ำ งได้ผล ห้องปฏิบัติกำ ร Fabrication Lab จึงมี องคป์ ระกอบของ องค์ประกอบหลำยส่วน ที่ถูกออกแบบมำ เป็น อย่ำงดี โดย Fabrication Lab Fabrication Lab ประกอบด้วย 5 สว่ นทสี่ ำคญั ดงั นี้ 1. เครือ่ งมือ Rapid Prototype เพอ่ื กำรสร้ำงต้นแบบอยำ่ งรวดเร็ว ประกอบดว้ ย เคร่ืองพิมพ์สำมมิติจำนวน 3 เครอ่ื ง และเครื่องตดั เลเซอรจ์ ำนวน 1 เครอ่ื ง ซึ่ง เคร่ืองมือทั้งสองชนิดสำ มำร ถทำ งำน ได้อัตโน มัติผ่ำน กำร ออกแบบด้วย คอมพิวเตอร์ และสร้ำงชิ้นงำนได้รวดเรว็ โดยนกั เรียนไมต่ ้องมีฝมี อื ชำ่ งมำกอ่ น 2. เครื่องมอื ชอำ่งคงป์ (รHะaกnอdบขtอoงolSsT)EเMพ่ือLสaนbับสนุนกำรสร้ำงต้นแบบร่วมกบั เครื่องมือ กล่มุ Rapid Prototype และสำมำรถใชใ้ นกำรทำงำนชำ่ งอื่น ๆ ได้ 3. เครื่องมือวัดทำงวิทยำศำสตร์เพ่ือใช้ในกำรวัดคำ่ ของโครงงำนวิทยำศำสตร์ และสง่ เสริมทกั ษะกำรสร้ำงโครงงำนนวัตกรรมที่มีกำรวดั ผลได้อยำ่ งเป็นรูปธรรม และแมน่ ยำเทยี บเทำ่ กบั งำนวจิ ัยระดบั สำกล 4. พื้นทท่ี ำงำนของเหล่ำนักประดิษฐ์ เพ่ือเป็นพนื้ ท่อี เนกประสงค์ให้นักเรียนได้ สรำ้ งสรรค์งำนจำกเครื่องมือทมี่ คี วำมพร้อมในห้องปฏิบตั กิ ำร 5. เครื่องมอื เพ่ืองำนทำงอิเล็กทรอนิกส์ เพ่ือเปน็ เคร่ืองมือสนับสนุนกำรสร้ำง โครงงำนอิเลก็ ทรอนกิ ส์ และสมองกลฝงั ตวั Section 0

คู่มือปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 8 ห้องปฏิบตั กิ ำร กลุ่มเครื่องมือ Rapid Prototype หมำยถึง เครอ่ื งมือท่อี อกแบบมำโดยเฉพำะสำหรับ กำรสร้ำงชิ้นงำนตำมกำรออกแบบในคอมพิวเตอร์ โดยสำมำรถสร้ำงช้ินงำนได้ในทุก รปู แบบของ 2 มิติ หรือช้ินงำน 3 มติ ิ ในเวลำอันรวดเร็วอยำ่ งอตั โนมัติ ซึ่งไม่ตอ้ งใช้ เครื่องมือช่ำงหรือฝีมือช่ำงใด ๆ ในกำรข้ึนช้ินงำน ทำใหน้ ักเรียนสำมำรถสร้ำงโครงงำน ที่ซับซ้อนเทำ่ ทจ่ี ะสำมำรถวำดแบบขึน้ มำได้ และสำมำรถทำไดใ้ นเวลำอนั รวดเรว็ 1) 3D Printer (เครอ่ื งพมิ พ์ 3 มติ ิ) เคร่ืองพิมพ์ 3 มติ ิ เป็นเครื่องสร้ำงชิ้นงำนจำกกำรออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่ง ปัจจุบนั มหี ลำยโปรแกรมทีส่ นบั สนุนกำรวำดภำพสำมมติ ิดงั กล่ำว และสำมำรถเริ่มต้น ศึกษำและใช้ออกแบบงำนได้งำ่ ย เครอ่ื งพิมพ์ 3 มิติ ทำงำนดว้ ยกำรนำวัสดพุ ิมพ์โพลิ เมอร์ ชนิด PLA (Polylactic) ซึ่งเป็นพลำสติกท่ีทำจำกธรรมชำติ และไมเ่ ปน็ พิษต่อ ผใู้ ช้งำน มำหลอมด้วยควำมร้อนแล้วฉีดเป็นเส้นขนำดเลก็ ขึ้นเป็นชิ้นงำนทีละชั้นที่มี ควำมละเอียดสูง เป็นรูปร่ำงตำมกำรสง่ั งำนผ่ำนหัวพิมพ์ โดยระยะเวลำในกำรสร้ำง ชนิ้ งำนแต่ละชน้ิ จะอยูท่ ป่ี ระมำณ 1 – 4 ช่ัวโมง ขึ้นอยู่กบั ขนำดและควำมละเอยี ดของ งำนพิมพ์เป็นหลัก ซ่ึงในห้อปฏิบัติกำร STEM Lab น้ีมีกำรติดต้ังท้ังหมด 3 เครื่อง เพ่ือใหเ้ พยี งพอตอ่ กำรใชง้ ำนของนักเรียน ภำพท่ี 4 การวาดโมเดลด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ และการใช้งานเคร่ืองพมิ พส์ ามมิติ Section 0

คมู่ อื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 9 ห้องปฏิบตั กิ ำร ภำพที่ 5 ตัวอยา่ งช้นิ งานทสี่ รา้ ง ดว้ ยเคร่ืองพิมพ์สามมิติ 2) เคร่อื งตัดเลเซอร์ (CNC Laser Cutting Machine) เคร่ืองตัดเลเซอร์ชนิดควบคมุ ดว้ ยคอมพิวเตอร์ (CNC Laser Cutting Machine) เป็น เคร่อื งตัด หรือแกะสลักวสั ดโุ ดยกำรใช้ลำแสงเลเซอรใ์ นช่วงคล่นื อนิ ฟรำเรดท่มี ีกำลังสูง และถูกรวมลำแสงเปน็ พืน้ ที่ขนำดเล็กจนมีควำมรอ้ นในกำรตัดผ่ำนวัสดตุ ่ำง ๆ โดยจะ ถูกควบคุมรูปแบบกำรตัดด้วยคอมพวิ เตอร์ทำให้มคี วำมแม่นยำสงู และมีควำมรวดเร็ว ในกำรสรำ้ งโครงสร้ำงของต้นแบบทไ่ี ดอ้ อกไว้ดว้ ยคอมพวิ เตอร์ เคร่อื งตัดเลเซอร์จะสำมำรถช่วยเพิ่มศักยภำพของนกั เรียนนกั ศกึ ษำในกำรทำโครงงำน หรือช้ินงำนท่ีมีควำมซับซ้อนเพ่ิมขึ้นได้เป็นอย่ำงดี โดยผู้ใช้สำมำรถใช้โปรแกรม คอมพิวเตอรพ์ ื้นฐำน เชน่ โปรแกรม Illustrator, AutoCad เป็นตน้ ในกำรวำดภำพ รปู รำ่ งที่จะทำกำรตดั หลังจำกน้นั ก็สำมำรถส่ังงำนผ่ำนคอมพวิ เตอรเ์ พื่อให้ทำกำรตัด วสั ดตุ ำมทีไ่ ดอ้ อกแบบไว้ ทั้งนีอ้ ปุ กรณ์มคี วำมปลอดภยั ในกำรใชง้ ำนมำกกว่ำเคร่ืองมือ เชงิ กลชนดิ อื่น เน่ืองจำกเป็นอุปกรณ์ท่ีทำงำนโดยอัตโนมัตใิ นระบบปิด ทำให้ผูใ้ ช้ไม่มี โอกำสไดร้ บั อนั ตรำยระหวำ่ งจัดสร้ำงช้นิ งำน ซึง่ ลำแสงเลเซอร์จะถูกจำกัดพ้นื ที่กำรใช้ งำนในวงแคบมำก และไม่สำมำรถทำอนั ตรำยกบั ผู้ใช้ได้ ภำพท่ี 6 เครอื่ งตดั เลเซอรช์ นดิ ควบคมุ ดว้ ยคอมพิวเตอร์ Section 0

คูม่ อื ปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 10 ห้องปฏิบตั กิ ำร ภำพที่ 7 ภาพการทางานของเครื่องตัด เลเซอร์ ดว้ ยการใชล้ าแสงเลเซอร์ ตดั อะครลิ ิกเปน็ รปู ร่างตามที่ได้ เขียนแบบไว้ทค่ี อมพิวเตอร์ ภำพท่ี 8 ภาพตวั อยา่ งของชน้ิ งานท่ี สร้างขนึ้ จากเคร่อื งตดั เลเซอร์ เครื่องมือในส่วนนี้เป็นเคร่ืองมืออเนกประสงค์ และสำมำรถใชง้ ำนร่วมกับเคร่ืองมือใน ส่วน Rapid prototype ได้ ประกอบด้วย เครื่องมือช่ำงท่ัวไป สว่ำน ไขควง และ เคร่อื งมือตัดอ่นื ๆ เป็นตน้ เครอ่ื งมือในสว่ นน้ยี ังรวมถึงเครื่องมือสำหรับควำมปลอดภัย ในกำรใชง้ ำน เชน่ ถุงมอื ปลอกแขน หนำ้ กำก เปน็ ต้น ภำพท่ี 9 เคร่อื งมือชา่ งทั่วไป Section 0

คูม่ ือปฏิบตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 11 ห้องปฏิบตั กิ ำร เคร่ืองมือวัดทำงวิทยำศำสตร์ระบบดิจิตอล จะช่วยส่งเสริมกำรพัฒนำโครงงำน วิทยำศำสตร์ดว้ ยกำรวัดค่ำควำมเปล่ียนแปลงที่แม่นยำ เพื่อสรปุ ผลกำรดำเนินงำนที่ เป็นวิทยำศำสตรไ์ ด้ เชน่ กลอ้ งถ่ำยภำพควำมร้อน เครอื่ งวัดควำมเร็วลม เคร่ืองวัด ควำมเข้มแสง เป็นต้น โดยกำรวัดค่ำจะเป็นกำรวัดค่ำที่ครอบคลุมและแม่นยำ เทยี บเทำ่ ในระดับสำกล ภำพที่ 10 เคร่ืองมือวัดตา่ ง ๆ รปู แบบดิจติ อล Section 0

คมู่ ือปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 12 ห้องปฏิบตั กิ ำร พืน้ ท่ีสำหรับกำรทำงำน หรอื Working Space เป็นพ้ืนทีส่ ำหรับกำรสร้ำงชิน้ งำน ของนักเรยี น โดยนกั เรยี นสำมำรถเข้ำมำใช้งำนได้อยำ่ งอิสระตง้ั แตเ่ วลำ 11.00 น. – 20.00 น. โดยจะมวี ศิ วกรประจำหอ้ งปฏิบัตกิ ำรทำหนำ้ ท่ใี ห้คำปรกึ ษำ แนะนำกำร ใชง้ ำนเครื่องมือ แก้ไขปัญหำต่ำง ๆ ที่อำจเกดิ ขึน้ ได้ในห้องปฏิบัติกำร รวมถึงกำร ปอ้ งกันรกั ษำควำมปลอดภัยใหแ้ กน่ กั เรยี น นอกจำกน้ี Working Space ยงั ใช้เป็นพน้ื ที่ในกำรจดั อบรม หรือกำรจัด Workshop ให้กับนักเรียน เป็นพื้นที่ท่ีสนับสนุน ให้นักเรียน ทำงำน เป็นกลุ่มได้อย่ำงมี ประสทิ ธิภำพ ก่อใหเ้ กิดบรรยำกำศของกำรสรำ้ งงำนร่วมกัน ภำพท่ี 11 ภาพ บร รย าก าศ กา ร ทา งา น จ ริ งใ น ห้ อ ง STEM Lab Section 0

ค่มู อื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 13 ห้องปฏิบตั กิ ำร เครื่องมือในกลุ่มนจี้ ะสนับสนุนกำรพฒั นำชิ้นงำนอิเลก็ ทรอนิคส์และสมองกลฝังตัว โดยมพี ื้นที่สำหรับกำรประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีเครื่องมือประกอบด้วย เคร่อื งบัดกรีพร้อมหัวเปำ่ ลมร้อน พัดลมดูดควันบัดกรี โคมไฟแว่นขยำย เคร่อื งจำ่ ย ไฟฟำ้ กระแสตรง ออสซลิ โลสโคป และชุดอุปกรณ์สนับสนนุ กำรบดั กรี เคร่ืองมอื ในกลมุ่ น้ียังรวมถงึ กลุ่มสมองกลฝังตัว และชุด Kit ที่นกั เรียนสำมำรถเข้ำ ประกอบ เรียนรู้กำรเขยี นโปรแกรม และฝึกบดั กรีได้ ทำให้เยำวชนได้ฝึกฝนและ เรมิ่ ต้นกำรสรำ้ งนวัตกรรมได้เปน็ อย่ำงดี ภำพท่ี 12 กลุ่ม เค ร่ือ งมื อ เพื่ อง า น ท า ง อิเล็คทรอนิกส์ Section 0

คู่มอื ปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 14 ห้องปฏิบตั กิ ำร 1.3 นวัตกรรมนำรอ่ ง (Mega Project) นวัตกรรมนำร่องเป็นกิจกรรมในแผนของโครงกำร STEM Lab เพ่อื กำรส่งเสรมิ กำรใช้ ห้องปฏิบัติกำรให้เกิดกำรสร้ำงนวตั กรรมอย่ำงเป็นรูปธรรม และแสดงศักยภำพของ หอ้ งปฏบิ ัติกำรท่ีสำมำรถสร้ำงสงิ่ ประดษิ ฐ์ท่ีมีควำมทันสมัย และประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยไี ด้ อย่ำงมีประสิทธิภำพ ซ่ึงประกอบด้วย 2 โครงกำรหลัก ได้แก่ โครงกำรอวกำศใน โรงเรียน และโครงกำรหุ่นยนตม์ นษุ ยจ์ ำลองขนำดเท่ำจรงิ 1) โครงกำรอวกำศในโรงเรยี น โรงเรียนในโครงกำร STEM Lab จะไดร้ ่วมกันระดมควำมคดิ และพัฒนำโครงกำรอวกำศ ดว้ ยกำรสรำ้ งดำวเทยี มกระป๋องทมี่ ีภำรกิจตำ่ ง ๆ เพอื่ สง่ ขึ้นไปทดสอบที่ขอบอวกำศ และ รว่ มกันเก็บผลกำรทดลองของช้นั บรรยำกำศระดับสูง รวมถงึ กำรตอ่ ยอดไปถึงกำรสร้ำง ดำวเทียม Cubesat เพ่ือเปน็ แนวทำงกำรต่อยอดส่งข้ึนสู่อวกำศจรงิ ด้วยสถำนีอวกำศ นำนำชำติ ISS ซ่งึ จะกลำยเป็นดำวเทียมดวงแรกของอำเซยี นที่สร้ำงโดยเยำวชนในระดับ มธั ยมปลำย ซ่ึงในโครงกำรดังกล่ำวจะมีกลุ่มวิจัยดำวเทยี ม Spacebox โดยไทยคม รว่ ม เปน็ พ่ีเล้ยี งสนบั สนุนกำรพฒั นำโครงงำนของเยำวชนตลอดระยะเวลำโครงกำร ภำพท่ี 16 การปล่อยโครงงานข้ึนส่อู วกาศ ด้วยบอลลนู ฮเี ลี่ยม ภำพที่ 17 โครงงานอวกาศของ นักเรียนมัธยมไทย Section 0

คูม่ ือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 15 ห้องปฏิบตั กิ ำร 2) โครงกำรหนุ่ ยนตม์ นษุ ย์จำลองขนำดเทำ่ จรงิ โรงเรียนในโครงกำร STEM Lab จะไดเ้ ขำ้ ร่วมกันสร้ำง หุ่นยนต์จุฬำภรณฮวิ แมน นอยด์ (Humanoid) ด้วยกำรใช้เคร่ืองมอื ของห้อง STEM Lab สร้ำงหุ่นยนต์ในทุก ภำคสว่ น ซ่ึงประกอบด้วย โครงสรำ้ ง ระบบสมองกลฝังตวั ระบบอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ต่ำง ๆ ซึ่งนักเรยี นใน STEM Lab จะได้ทักษะทั้งในด้ำนควำมคิดสร้ำงสรรค์ กำรค้นหำ ขอ้ มูล กำรแกไ้ ขปญั หำ และทักษะกำรใช้งำนเครือ่ งมอื ตำ่ ง ๆ ของห้อง STEM Lab ภำพที่ 18 ภาพตวั อยา่ งหนุ่ ยนต์ Humanoid ทสี่ ามารถสร้างได้ จากหอ้ ง STEM Lab 1.4 หลกั สูตร Fabrication Lab/ STEM Lab แผนกำรดำเนินงำนในปี 2561 นี้ สวทน. ได้ มีกำรจัดทำหลักสูตรกำรใช้งำน หอ้ งปฏิบัติกำร Fabrication Lab/ STEM Lab ร่วมกับคณะที่ปรึกษำ อำจำรย์ มหำวิทยำลัย และภำคเอกชนทม่ี คี วำมรแู้ ละประสบกำรณ์ ซง่ึ หลกั สูตรดงั กล่ำวจะมี เน้ือหำประกอบด้วย วิธีกำรใช้เคร่ืองมือ และกำรแก้ปัญหำเบื้องต้นของเครอ่ื งมือ และอปุ กรณ์ทั้งหมดในห้องปฏบิ ัติกำร และเนื้อหำกำรสร้ำงนวัตกรรมนำร่อง และ กำรพัฒนำโครงงำน 4.0 หลักสตู รดังกล่ำวเป็นเนือ้ หำทอ่ี อกแบบมำให้ใช้งำนร่วมกบั หอ้ งปฏบิ ัตกิ ำรทนี่ กั เรียน สำมำรถใช้เรียนร้ไู ดด้ ้วยตนเอง เข้ำใจว่ำเครอ่ื งมีควำมสำมำรถอย่ำงไรและใช้งำน อยำ่ งไร วศิ วกรประจำห้องปฏบิ ตั ิกำรสำมำรถใช้หลักสูตรน้ีในกำรแก้ไขปญั หำ หรือ แนะนำนกั เรียนถึงกำรใช้งำนเบ้ืองต้น สำหรับ ครู อำจำรย์ และบุคลำกรของ โรงเรียน สำมำรถนำมำปรับใช้กบั วิชำกำรเรียนกำรสอนที่มีอยูใ่ ห้สอดคล้อง และมี ประสทิ ธิภำพทด่ี ขี ้ึนได้ เชน่ วิชำนวตั กรรม วิชำโครงงำน เปน็ ตน้ Section 0

คู่มือปฏิบตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 16 ห้องปฏิบตั กิ ำร ภำพท่ี 19 หนังสือหลกั สตู ร ของหอ้ งปฏบิ ัตกิ าร Fabrication Lab/ STEM Lab 1.5 กำรแนะนำและฝึ กใช้เครอื่ งมือให้กับบุ คลำกรในโรงเรียน ในโครงกำร STEM Lab ได้มกี ำรจัด Workshop เพื่อแนะนำและฝึกใช้เครื่องมือให้กับ บคุ ลำกรในโรงเรียน เพ่ือให้ ครู อำจำรย์ได้ทำควำมรู้จกั เครื่องมอื และวิธีกำรใช้งำน เบื้องต้นของห้องปฏบิ ัติกำร เพื่อใหส้ ำมำรถแนะนำนักเรียนในกำรเข้ำมำใชง้ ำนห้องได้ รวมถงึ กำรแนะแนวทำงกำรใช้หอ้ งปฏบิ ัตกิ ำรในกำรพัฒนำโครงงำน ด้วยกำรยกตวั อย่ำง โครงงำนที่สำมำรถพฒั นำได้ เชน่ โครงงำนอวกำศ และโครงงำนในยุค 4.0 เนอ้ื หำกำรอบรมเป็นแนวทำงกำรใช้ STEM Lab และจุดประสงค์ของกำรจัดตั้ง STEM Lab กำรอบรมกำรใช้เคร่ืองพิมพ์สำมมิติ กำรอบรมกำรรู้จักเครื่องมอื วัดแบบดิจติ อล เบ้ืองต้น และกำรอบรมกำรใชเ้ คร่อื งตัดเลเซอร์ และกฎควำมปลอดภัยต่ำง ๆ เบอ้ื งตน้ ภำพที่ 20 การแนะนาแนวทางในการทางาน และการใช้เครือ่ งมือของหอ้ งปฏิบตั ิการเบอื้ งตน้ Section 0

คมู่ อื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 17 ห้องปฏิบตั กิ ำร 1.6 ขอบเขตงบประมำณในกำรจดั ตงั้ Fabrication Lab งบประมำณในส่วนน้ี สำหรับโรงเรยี นทตี่ ้องกำรจะจัดต้งั ห้องปฏบิ ัติกำร Fabrication Lab/ STEM Lab ทเ่ี หมือนกับต้นแบบ สำมำรถประมำณค่ำใช้จ่ำยดังกล่ำวได้ ซึ่ง งบปร ะมำ ณ ประกอบด้วยงบปร ะมำ ณ 2 ส่วน คือ งบปร ะมำ ณใน กำร จัดตั้ง หอ้ งปฏิบัตกิ ำรจำนวน 700,000 – 900,000 บำท และงบประมำณในกำรบริหำร จดั กำรของโรงเรยี นประมำณซ่งึ ขึ้นอย่กู บั แต่ละโรงเรยี น ดงั แสดงในตำรำงด้ำนลำ่ ง แนวทำงในกำรจดั ซื้อเครอ่ื งมือของหอ้ งปฏิบัติกำร STEM Lab ควรมีกำรดำเนนิ กำร จัดซอ้ื ตำมระเบยี นของโรงเรียน ซึง่ รำคำจะเปลี่ยนแปลงตำมกำรสอบรำคำของแตล่ ะท่ี ท้ังนค้ี ำ่ ใช้จำ่ ยไม่ควรเกินจำกงบประมำณดังกลำ่ ว (ในกรณที ีต่ ้องกำรแนวทำง TOR สำมำรถติดตอ่ สวทน. เพอื่ ขอรบั ได)้ ลำดับ รำยกำร งบประมำณ ห้องปฏิบัติกำร STEM Lab ฿400,000 - ฿500,000 1 ชดุ อุปกรณ์ตำมแผน STEMLab 49 รำยกำร ฿300,000 - ฿400,000 2 เครื่องตดั Laser ชนดิ ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ตำมอตั รำจ้ำง กำรบรหิ ำรจัดกำร จดั หำโดยโรงเรียน 3 วิศวกรดูแลห้องปฏิบัติกำร ประเมินโดยโรงเรยี น 4 เฟอรน์ ิเจอรภ์ ำยในห้อง STEMLab 5 ปรบั ปรงุ หอ้ งที่จะนำมำใชต้ ดิ ต้งั STEMLab Section 0

คมู่ ือปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 18 ห้องปฏิบตั กิ ำร 1.7 รำยกำรเครื่องมือห้องปฏิบตั กิ ำร Fabrication Lab ลำดบั รำยกำร จำนวน Rapid Prototype 3-4 1 เครอ่ื งพมิ พ์ 3 มิติ (3D Printer) 1 2 เครื่องตดั Laser ชนิดควบคมุ ดว้ ยคอมพิวเตอร์ 2 3 เครื่องคอมพิวเตอร์พรอ้ มกำรติดตั้ง Software เฉพำะทำง 1 4 ระบบสำรองไฟฟำ้ 3 5 ปำกกำ 3 มิติ 20 6 วสั ดุสำหรบั พมิ พ์ 3 มติ ปิ ระเภท PLA (กิโลกรมั ) 1 เคร่ืองมือวดั ทำงวทิ ยำศำสตร์ 1 7 กล้องถำ่ ยภำพควำมรอ้ น เพ่ือกำรวิเครำะห์อุณหภูมิขั้นสงู 1 8 Oscilloscope ชนิดตดิ ตงั้ กบั คอมพิวเตอร์ 1 9 เทอรโ์ มมิเตอรช์ นดิ ไรส้ ัมผัส (Infrared thermometer) 1 10 เครอ่ื งวดั ควำมเขม้ ของแสงชนดิ ดิจติ อล (Lux Meter) 1 11 เครือ่ งวัดควำมเร็วลมแบบดิจิตอล (Anemometer) 1 12 วดั ควำมดงั เสยี ง 2 13 มลั ตมิ ิเตอร์ชนิดดิจิตอลแบบมือถือ 2 14 เครือ่ งจำ่ ยไฟฟำ้ กระแสตรง 1 15 เวอร์เนยี รค์ ำลปิ เปอรช์ นดิ ดิจติ อล 2 16 กลอ้ งจลุ ทรรศน์ชนดิ แสดงผลบนจอดจิ จติ อล 1 17 ชุดกลอ้ งจุลทรรศน์แบบพกพำ 100 เทำ่ 2 18 ชดุ เครอ่ื งชงั่ ควำมละเอียดสงู ชนดิ ดิจิตอลชนดิ 0.001g, 0.1g, และ 1g 1 19 ตโู้ ชว์กระจกเพือ่ กำรจัดแสดงเครอื่ งมือ 20 ชน้ั วำงของ 1 2 สนบั สนุนกำรสรำ้ งชน้ิ งำนอิเลก็ ทรอนิกส์ 3 21 หวั แร้งบดั กรีและเครอ่ื งเปำ่ ลมร้อน ชนดิ ปรับอณุ หภมู ิได้ 2 22 เครื่องดดู ซับควนั ตะกั่วบดั กรีชนิดต้ังโต๊ะ 23 แผ่นรองรับกำรบัดกรี ชนดิ ยำงซิลิโคน 24 โคมไฟแวน่ ขยำย Section 0

คูม่ ือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 19 ชดุ กลอ่ งเครื่องมือสนบั สนนุ กำรบัดกรี 1 ห้องปฏิบตั กิ ำร - หัวแร้งชนิดดำ้ มจับปนื กำลังงำนหัวแรง้ 100w - ตะกั่วบดั กรชี นิดมว้ น 0.25 ปอนด์ 1 - นำ้ ยำประสำนตะกว่ั บดั กรี ชนดิ ตลบั 1 1 25 - แหนบบัดกรี - คมี ปอกสำยไฟ 1 - คมี ตดั ขำอุปกรณ์ - ทด่ี ดู ตะก่วั 3 - อปุ กรณเ์ พอื่ ควำมปลอดภัย 2 เคร่ืองมอื เชิงกล 2 10 26 สวำ่ นแทน่ 1 1 27 สวำ่ นไร้สำย 5 50 28 หนิ เจียร์ล้อคู่ 20 กลอ่ งเครอ่ื งมือ พร้อมเคร่ืองมือพ้ืนฐำน 20 - ชุดไขควง 30 ขนำด - ชุดตะไบ 6 ขนำด 29 - ชุดประแจ 6 เหลย่ี ม - ชุดสร้ำงเกลียว 12 ชิ้น - ชดุ ช่วยตดั ตำ่ งๆ - อปุ กรณเ์ พอ่ื ควำมปลอดภยั 30 แผงเคร่อื งมือชนิดตดิ ผนังและชุดตะขอแขวนเครอ่ื งมือพลำสติก 21 ชิ้น 31 แผงเครือ่ งมอื ชนิดตง้ั พน้ื พร้อมตะขอแขวนเครอ่ื งมอื สื่อกำรสอน ชดุ ฝึกสร้ำงสมองกลเพอื่ กำรทำโครงงำน 32 ชุดเซนเซอร์ทำงวิทยำศำสตร์ 37 ชนดิ 33 ชุดฝกึ สมองกลฝังตัวชนิด Arduino UNO 34 ชุดทำควำมเข้ำใจวงจรไฟฟ้ำเบอ้ื งต้น ชดุ หุ่นยนต์ 35 ชดุ ฝกึ สร้ำงแขนกลแบบ 6 DOF 36 ชุดฝึกสร้ำงหุ่นยนต์แบบล้อพรอ้ มสมองกล ชดุ ฝกึ บดั กรีวงจร 37 แผงวงจรพวงกุญแจไฟกระพรบิ 38 แผงวงจรเกมสท์ ดสอบสมำธิ 39 แผงวงจรเสียงชนดิ ต่ำงๆ Section 0

คู่มอื ปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 20 อุปกรณ์เสริม 3 ห้องปฏิบตั กิ ำร 40 กลอ้ งวงจรปิดชนดิ WiFi มุมภำพแบบ 360 องศำ 1 41 เครอ่ื งพมิ พ์เอกสำร 2 42 หมึกเตมิ 4 สี (ชดุ ) 1 43 เครอ่ื งควบคุมแรงดันไฟฟ้ำ AVR-Stabilizer 2000W 1 44 อุปกรณป์ ฐมพยำบำล 1 45 ถงั ดบั เพลิงชนิดสำรสะอำด 5 46 ชุดปลั๊กพว่ งและระบบเพ่ือควำมปลอดภัยทำงไฟฟ้ำ 1 47 ชดุ กำว Section 0

ค่มู ือปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 21 ห้องปฏิบตั กิ ำร Section 0

คู่มือปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 22 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ บทท่ี 2 เคร่อื งพมิ พส์ ำมมติ ิ Section 0

คู่มือปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 23 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.1 ภำพรวมของเคร่อื งพมิ พ์สำมมิติ เครื่องพิมพ์สำมมิติ เปน็ เคร่ืองฉีดข้นึ รปู วัสดุประเภทโพลิเมอร์โดยควบคุมกำรพมิ พข์ ึ้น รปู ดว้ ยคอมพวิ เตอร์ โดยสำมำรถสร้ำงรูปรำ่ งของช้ินงำนได้อย่ำงอิสระในรูปแบบของ สำมมิติ โดยเคร่ืองใน Fabrication Lab ใชเ้ ส้นโพลิเมอรช์ นิด PLA (Polylactic) ซ่ึง เป็นพลำสตกิ ทท่ี ำจำกธรรมชำติ และไมเ่ ป็นพษิ ตอ่ ผู้ใชง้ ำน มำใหค้ วำมรอ้ นโดยหวั พิมพ์ ชนดิ ทำควำมร้อนจนหลอมละลำย และทำกำรฉดี โพลเิ มอร์ที่หลอมละลำยลงไปเป็น รปู ร่ำงตำ่ ง ๆ ท่ีได้ออกแบบไว้ โดยจะทำกำรพิมพ์ลงไปทลี ะช้ันจนไดข้ นำดและรปู ทรง ท่ไี ด้เขียนแบบไว้ โดยผู้ใช้งำนจะต้องวำดแบบในรูปร่ำงของสำมมิติ โดยใช้โปรแกรมคอมพวิ เตอร์ และ สง่ั งำนให้เครื่องพิมพ์สำมมิติทำกำรพิมพ์ได้ตำมรูปร่ำงที่ต้องกำร ซ่ึงใ นปัจจุบันมี โปรแกรมคอมพิวเตอร์หลำยโปรแกรมท่ีสนับสนนุ กำรวำดแบบสำมมติ ิโดยสำมำรถ ออกแบบไดง้ ำ่ ย และเหมำะต่อกำรสนับสนนุ กำรพัฒนำช้นิ งำนของนักเรียน นกั ศกึ ษำ ภำพท่ี 1 แขนเทียม: สามารถออกแบบและ สร้างออกมาใหพ้ อดีกบั ผใู้ ช้แตล่ ะคน ได้ และมีราคาทถี่ กู กวา่ แขนเทียม ท่ัวไปในท้องตลาดมาก ภำพท่ี 2 หุน่ ยนต์: ทุกช้นิ สว่ นของ หุ่นยนตต์ ัวนีส้ รา้ งจาก เครอื่ งพมิ พส์ ามมติ ิ Section 0

คู่มอื ปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 24 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ ภำพที่ 3 โมเดลสาหรับการศึกษา : เคร่ืองพิมพ์สามมติ ิสามารถ พิมพ์โมเดลที่เหมือนของจ ริงได้ (ไฟล์โมเดลสา มมิติ ดังกล่าวได้แสกนมาจากโมเดลจริง) เครอื่ งพิมพ์สำมมิติทำงำนได้อยำ่ งอัตโนมตั ิ โดยมีส่วนประกอบตำ่ ง ๆ ท่ี ทำงำนรว่ มกนั โดยภำพด้ำนล่ำงแสดงส่วนประกอบหลัก ๆ ของเครอ่ื งพิมพ์สำม มิตดิ งั ตอ่ น้ี ภำพท่ี 4 ภาพแสดงส่วนประกอบของเครือ่ งพิมพ์สามมิติด้านหน้า และด้านขา้ ง Section 0

คมู่ อื ปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 25 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.1.1 Concept กำรใช้งำนเคร่ืองพิมพ์สำมมติ ิ กำรใชง้ ำนเครื่องพมิ พ์สำมมิติมแี นวทำงกำรทำงำนดังนี้ 1. กำรไดม้ ำซง่ึ ไฟลภ์ ำพสำมมติ ทิ ่ตี ้องกำรจะพมิ พ์ สำมำรถทำได้ 2 วธิ ีหลัก ๆ คอื กำรวำดโมเดลสำมมติ ิดว้ ยกำรใช้โปรแกรม หรือ กำรดำวโหลดจำกเวบ็ ไซต์และนำมำปรับขนำด หรือปรับแตง่ ตำมที่ต้องกำรดว้ ย โปรแกรมได้ โดยผลลัพธ์จำกโปรแกรมจะเป็นไฟล์ .stl หรือ .obj ดังที่จะมี อธบิ ำยในหัวข้อ 2.3 ภำพท่ี 5 การใชโ้ ปรแกรมในการวาด และปรับแตง่ โมเดลสามมิติ 2. กำรนำไฟล์ .stl หรือ .obj มำเปลี่ยนใหเ้ ป็นไฟล์ภำษำเคร่ือง เช่น .3w .gx เน่ืองจำกไฟล์ทีเ่ คร่ืองพิมพ์รองรับจะเป็นไฟล์ภำษำเครื่องเท่ำนั้น จงึ จำเป็น จะตอ้ งใช้โปรแกรม Slicer ในกำรแปลงไฟลพ์ ร้อมท้ังกำหนดคณุ ลักษณะกำร พมิ พ์ เพอื่ นำเอำไฟลภ์ ำษำเครอื่ งไปพิมพ์ต่อไป ภำพที่ 6 นักเรียนกาลังปรับแต่งไฟล์สาม มิติก่อนนาไปเขา้ เครอื่ งพิมพ์ Section 0

คูม่ อื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 26 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 3. กำรสง่ั พมิ พท์ เี่ ครื่องพมิ พ์สำมมติ ิ เมื่อทำกำรแปลงไฟล์สำมมิตเิ ปน็ ไฟล์ภำษำเครือ่ งแล้ว สำมำรถนำไฟล์ดังกลำ่ วมำ ปอ้ นเขำ้ สูเ่ ครอื่ งพิมพ์สำมมติ เิ พอ่ื ทำกำรพิมพ์พลำสตกิ ขนึ้ รปู ตำมโมเดลต่อไป ภำพที่ 7 ก า ร ส่ั ง ง า น พิ ม พ์ ที่ เครื่องพมิ พ์สามมติ ิ 4. เครอื่ งพิมพ์สำมมิติทำงำนด้วยกำรพิมพ์โมเดลออกมำทีละชั้นไปเรือ่ ย ๆ ซึ่ง อำจจะใช้เวลำต้งั แต่ 1 ชั่วโมงไปจนถึง 20 ชว่ั โมง โดยระยะเวลำงำนพิมพ์จะ ขึน้ อยูก่ ับขนำดของโมเดล ภำพท่ี 8 เครื่องพมิ พ์สามมิตผิ ลติ ชน้ิ งาน 5. เครอ่ื งพมิ พส์ ำมมิติจะหยุดทำงำนอัตโนมตั เิ ม่ือพิมพโ์ มเดลเสร็จเรียบรอ้ ย และ เรำสำมำรถแกะโมเดลออกจำกฐำนมำใชง้ ำนได้ทันที ภำพท่ี 9 ตัวอยา่ งโมเดลทไ่ี ดจ้ ากการพิมพ์ Section 0

คู่มอื ปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 27 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.2 กำรใสว่ สั ดุพมิ พใ์ หก้ บั เคร่ืองพิมพส์ ำมมติ ิ 2.2.1 กำรใส่วัสดุพมิ พ์ภำยในเครอื่ ง กำรใสว่ ัสดพุ ิมพ์น้ี จะทำเมื่อเรมิ่ ต้นใช้งำนครัง้ แรก หรือกำรเปลยี่ นมว้ นพิมพ์ และสำมำรถใสท่ ง้ิ เอำไวส้ ำหรับกำรพมิ พ์ในคร้ังตอ่ ๆ ไปได้ โดยมีขั้นตอนกำรทำดังน้ี 1. วิธีกำรเปิด / ปิดเครื่อง เสียบปลั๊กไฟของเครื่องพิมพ์สำมมิติแล้วกดปุ่มเปิด (สีดำข้ำงตัวเคร่ือง) หน้ำจอและไฟสอ่ งสว่ำงจะเปิดขึ้น และทำแบบนี้เชน่ กันเพ่อื ปิดเครือ่ ง 2. วิธกี ำรใสว่ ัสดพุ ิมพ์: 2.1 เปดิ ฝำถำดท่ีด้ำนหน้ำของเครอื่ งพิมพส์ ำมมิติข้ึน 2.2 นำวัสดุพิมพ์ม้วน ขนำด 600 กรัม ใส่เข้ำในที่แขวนม้วนเส้นพิมพ์ (สำหรบั มว้ นพิมพ์ขนำด 1 กโิ ลกรัม จะไม่สำมำรถใส่ลงในเครื่องได้ จะตอ้ ง ตดิ ตัง้ ไว้ภำยนอกดว้ ยมว้ นแขวนซ่งึ จะอธบิ ำยวิธีกำรติดต้ังในหวั ข้อถัดไป) โดยวัสดุพิมพ์ไม่ควรแกะออกจำกถุงพลำสติก หำกไม่ได้นำมำใช้งำนทันที เพ่อื เป็นกำรรักษำสภำพของวสั ดพุ มิ พไ์ มใ่ หเ้ จอควำมชนื้ และเปรำะหกั ง่ำย Section 0

คู่มือปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 28 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.3 นำปลำยของเส้นวัสดพุ ิมพ์ใส่เขำ้ ไปในชอ่ งทำงเข้ำ ซึ่งใกลก้ บั ทแี ขวนมว้ น พิมพ์ โดยง้ำงเพื่อเลอ่ื นเฟอื งออกให้สำมำรถใสเ่ ข้ำไปไดง้ ่ำย โดยใส่เส้น เขำ้ ไปควำมยำวประมำณ 1 นวิ้ 2.4 ที่หน้ำ จอเลือกคำส่ัง Utilities -> Change Spool -> Load จ ำกนั้น เครอ่ื งจะทำกำรอนุ่ หัวพิมพ์ ซึ่งจะใช้เวลำประมำณ 1- 2 นำที ในกำรอุ่น หวั ไปจนถงึ อุณหภูมิที่ 220°C 2.5 จำกนั้นเครอื่ งจะทำกำรดูดเสน้ พมิ พ์เขำ้ ไปในเครื่องอตั โนมตั ิ Section 0

คมู่ ือปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 29 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.6 เมอ่ื มีวสั ดุพิมพไ์ หลออกมำจำกหวั พิมพ์ ใหก้ ด OK เพ่ือหยดุ กำรโหลด กรณีมวี สั ดพุ ิมพส์ เี ดิมเหลอื คำ้ งอยู่ท่ีหวั พิมพ์ ให้รอจนกระท่งั วัสดุเดิม ออกมำ จ น หมดจ ำ กหั วพิมพ์แ ละวัสดุพิมพ์ใ หม่เริ่มหลอมออกม ำ พอสมควร เพือ่ ใหก้ ำรพมิ พไ์ มม่ กี ำรเจอปนออกมำหลำยสี 2.7 ดึงวัสดุพิมพ์ส่วนเกินออกจำกหวั พิมพ์ และสำมำรถใช้งำนตอ่ ได้ปกติ Section 0

คู่มอื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 30 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.2.2 กำรใส่ม้วนพมิ พภ์ ำยนอก มว้ นเส้นพิมพส์ ่วนใหญจ่ ะเป็นขนำด 1 กิโลกรัม ซง่ึ จะมีรำคำต่อกโิ ลกรัมถกู กวำ่ เสน้ พิมพแ์ บบมว้ น 600 กรัม ค่อนขำ้ งมำก แต่จะไมส่ ำมำรถตดิ ต้ังเข้ำไวใ้ น เครื่องพมิ พ์ได้ แต่สำมำรถติดตั้งไวภ้ ำยนอกเครื่องได้ โดยมีวธิ ีกำร ดังนี้ 1. ทำกำรพมิ พ์โมเดลท่แี ขวนเสน้ โดยสำมำรถดำวนโ์ หลดแบบดงั กลำ่ วได้จำก เวบ็ ไซต์ stemlab.in.th/download/ 2. ตดิ ตงั้ เส้นพมิ พ์ขนำด 1 กโิ ลกรัมกบั ทแี่ ขวนเสน้ และใส่ปลำยเสน้ เขำ้ ทำงด้ำนหลังเครื่อง Section 0

คู่มือปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 31 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 3. ทห่ี นำ้ จอเลอื กคำส่ัง Utilities -> Change Spool -> Load จำกนนั้ เคร่อื ง จะให้ต้ังค่ำเป็นกำรใช้เสน้ จำกภำยนอก 4. จำกนนั้ เสน้ จะถูกดูดโดยอตั โนมัติจำกหลงั เคร่ืองเขำ้ มำในระบบ รอให้เส้น พมิ พ์ท่ีใส่เข้ำมำใหม่ไหลออกทำงหัวพิมพ์แลว้ จึงเลือก OK เพ่ือหยุดกำร โหลด และสำมำรถสั่งงำนพมิ พ์ต่อได้ทันที Section 0

คมู่ อื ปฏิบัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 32 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.2.3 กำรนำเสน้ พิมพอ์ อกจำกเครื่อง เม่ือวัสดพุ ิมพเ์ ดมิ หมดลงหรอื ตอ้ งกำรเปลี่ยนสี สำมำรถทำกำรเปลยี่ นวัสดพุ ิมพ์ โดยกำรนำเส้นเดิมออก (unload) ได้ดงั น้ี 1. ที่หน้ำ จอเลือกคำส่ัง Utilities -> Change Spool -> Unload จ ำกน้ัน เคร่อื งจะทำควำมรอ้ นทหี่ วั พิมพ์ 2. เมื่อควำมรอ้ นไปถึง 220°C เคร่ืองจะทำกำรถอยเสน้ ออกจำกระบบ ดัง แสดงในภำพ 2.2.4 กำรเกบ็ รกั ษำเส้นพมิ พ์ เม่ือมีกำรถอดเปล่ียนเส้นพมิ พ์ เส้นพิมพ์มว้ นเดมิ ควรต้องเก็บรกั ษำ ไว้ท่ี แหง้ และควรมสี ำรดูดควำมชน้ื เชน่ ซิลกิ ำเจล หรือแคลเซียม คลอไรด์ ใส่ไว้ในภำชนะทเี่ ก็บด้วย เนื่องจำกเสน้ พมิ พจ์ ะเปรำะงำ่ ย และอำจทำให้งำนพิมพ์ไม่มีคุณภำพหำกเส้นชื้น ท้ังนค้ี วรจะนำ ปลำยเส้นพมิ พข์ ัดไว้กบั ม้วนพิมพ์ทุกคร้ังที่เก็บเพ่ือไม่ใหเ้ สน้ พันกัน ซง่ึ จะกอ่ ให้เกิดปญั หำเครื่องพิมพ์ติดขัดได้ในอนำคต สำหรบั เสน้ พิมพใ์ หม่ หำกยังไม่ใช้งำนไมค่ วรแกะออกจำกซอง สุญญำกำศ เพ่อื คงสภำพเดิมไวเ้ ปน็ ดที ส่ี ดุ Section 0

คมู่ ือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 33 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.3 กำรไดม้ ำซ่ึงไฟลโ์ มเดลสำมมิติ 2.3.1 กำรดำวนโ์ หลดไฟล์โมเดลสำมมติ ิ กำรสร้ำงไฟล์สำมมิติเพื่อนำมำพิมพ์ด้วยเครื่องพมิ พ์สำมำรถเร่ิมต้นเรียนรู้และ พฒั นำไดง้ ่ำย อย่ำงไรกต็ ำมไฟล์สำหรับเครอ่ื งพมิ พ์สำมมิติสำเร็จรปู น้ันมีอย่เู ป็น จำนวนมำก ซ่ึงสำมำรถเข้ำไปเลือกโมเดลสำเร็จรูปดังกล่ำวไดบ้ นอินเตอร์เน็ต รวมถึงสำมำรถนำไฟล์ดงั กล่ำวมำแก้ไข และเลือกขนำดทต่ี ้องกำรจะพิมพ์ได้ ใน หัวข้อนจี้ ะเปน็ กำรแนะนำกำรดำวน์โหลดโมเดลจำกอนิ เตอร์เน็ตเพื่อนำมำพมิ พ์ด้วย เคร่ืองพิมพส์ ำมมติ ิ 1. เว็บไซต์ท่ีแนะนำสำหรับโมเดลสำมมิติ คือ www.thingiverse.com ซ่ึงมี โมเดลมำกถึงแสนแบบให้เลือกน ำมำพิมพ์ได้ โดยแนะนำให้เข้ำไปที่เมนู “EXPLORE” หรอื ใช้เมนคู น้ หำ โดยใส่ชอื่ โมเดลทตี่ ้องกำรค้น ภำพที่ 10 เว็บไซต์ท่ีมีโมเดลสาม มิตใิ ห้ดาวนโ์ หลดได้ 2. เมื่อได้โมเดลทตี ้องกำร สำมำรถกด Download บรเิ วณดำ้ นขวำของหน้ำจอเพ่ือ นำไฟล์ดังกล่ำวมำเก็บไว้ทีเ่ ครือ่ ง ซ่งึ ไฟลด์ งั กล่ำวทีด่ ำวน์โหลดจะเป็นไฟล์ .zip ภำพท่ี 11 การคน้ หาและดาวนโ์ หลดไฟล์ 3. Unzip ไฟล์ดังกล่ำวและจะได้ไฟล์โมเดลสำมมติ ิเป็นไฟล์ .stl ซึง่ จะนำไปเปดิ โปรแกรม Slicer ท่จี ะอธิบำยในบทที่ 4 อกี ครง้ั หน่ึง Section 0

คมู่ ือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 34 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.3.2 กำรสรำ้ งโมเดลสำมมิตดิ ว้ ยโปรแกรม สำหรบั โปรแกรมท่ีใช้ในกำรสร้ำงไฟล์โมเดลสำมมิติ มีหลำยโปรแกรมทง้ั เป็นแบบ freeware และท้ังโปรแกรมลิขสิทธ์ิ ในหวั ขอ้ นจี้ ะยกตัวอยำ่ งโปรแกรม freeware ที่ ได้รบั ควำมนยิ มและใชง้ ำนงำ่ ย 1. โปรแกรม Tinkercad เป็นโปรแกรมที่ทำงำนบนเว็บไซต์ โดยสำมำรถเข้ำไปได้ ท่ี www.tinkercad.com เพื่อสร้ำงช้นิ งำนสำมมติ ิ นำเข้ำและนำออกเป็นไฟล์ .stl ได้ ง่ำยต่อกำรใช้งำนและมีบทเรียนกำรใช้งำนบนเว็บไซต์ โดยตอ้ งเชื่อมต่อ อินเตอรเ์ น็ตตลอดเวลำท่ใี ชง้ ำน ภำพที่ 12 เว็บไซต์สรา้ งโมเดลสามมิติ TinkerCad 2. โปแกร ม 123Design เป็น อีก freeware ที่ใช้งำ น ง่ำ ย สำ มำ รถติดต้ังท่ี คอมพิวเตอรโ์ ดยไม่ต้องเช่ือมต่ออินเตอร์เนต็ สำมำรถนำเข้ำและนำออกไฟล์ STL ไดเ้ ช่นเดยี วกัน ภำพท่ี 13 โปรแกรมสร้างโมเดลสามมติ ิ 123Design Section 0

ค่มู อื ปฏบิ ัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 35 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 3. Google SketchUp เป็นอีก Freeware หนง่ึ ที่นำ่ สนใจ สำมำรถทำได้ทง้ั online และ offline คือสำมำรถดำวโหลดโปรแกรมมำตดิ ตงั้ หรือสำมำรถสร้ำงโมเดล ผ่ำนเว็บไซตไ์ ด้ ขอ้ ดีของโปแกรมนี้คือมโี มเดลที่สร้ำงไว้ใหส้ ำมำรถเลือกใช้ไดม้ ำก และสำมำรถสรำ้ งสีของวัสดพุ น้ื ผวิ ได้หลำกหลำย ภำพท่ี 14 โ ปร แ กร มสร้ า งโ มเด ล สามมิติ SketchUp ภำพที่ 15 เวบ็ ไซตส์ ร้างโมเดลสาม มิติ SketchUp ท้ังสำมโปรแกรมท่ีแนะนำในหัวขอ้ น้ี ผ้ใู ช้สำมำรถเลือกใชง้ ำนได้ทัง้ หมด แต่ท้ังสำม โปรแกรมจะมแี นวคดิ ที่แตกตำ่ งกนั ซงึ่ ขึ้นอยู่กับควำมถนดั ของผูใ้ ชง้ ำน Section 0

คู่มอื ปฏิบัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 36 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.4 กำรใช้งำนโปรแกรม 3D Builder 2.4.1 เรมิ่ ต้นเปิ ดโปรแกรม โปรแกรม 3D Builder เป็นโปรแกรมสร้ำงโมเดลสำมมิติของ Window ส่วนใหญ่มตี ดิ ตงั้ ไว้ ที่คอมพิวเตอร์แลว้ หรอื ผใู้ ช้สำมำรถดำวนโ์ หลดมำตดิ ต้ังและใชง้ ำนได้ฟรี เปน็ โปรแกรมท่ใี ช้ งำนงำ่ ย ผู้ใช้สำมำรถเลือกท่จี ะสร้ำงงำนใหมต่ ้งั แต่ต้น หรือเลอื กที่จะโหลดโมเดลอนื่ ๆ มำ ปรับแตง่ ได้ ตัวโปรแกรมมีเครื่องมอื ทใี่ ห้เลือกใช้ไดห้ ลำกหลำย เหมำะสำหรับผเู้ ริม่ ตน้ กำรใช้งำนโปรแกรม 3D Builder 1. ทำกำรเปิดโปรแกรมโดยเลือกไอคอนดังกล่ำว โดยโปรแกรมมักจะถกู ติดตงั้ ไวแ้ ลว้ 2. เมื่อโปรแกรมเปดิ ขึ้นมำ ทำกำรเลอื ก New Scene สำหรับกำรสรำ้ ง Project ใหม่ 2.4.2 สว่ นประกอบโปรแกรม โปรแกรม 3D Builder ประกอบดว้ ย 3 ส่วนหลัก คือ 1) พื้นท่ีทำงำน: เป็นพ้ืนทีส่ ำหรับสร้ำงโมเดลสำมมิติ บนพนื้ ทีน่ จ้ี ะเปน็ รปู แบบ 3 มิติ โดยแต่ละโมเดลจะมีคำ่ พกิ ดั กำหนดตำแหน่งทีว่ ำง 2) เครอ่ื งมือสำหรับกำรสรำ้ งโมเดล: เครือ่ งมอื ในส่วนนจี้ ะทำให้ผใู้ ช้สำมำรถสร้ำงโมเดล สำมมติ ติ งั้ แตแ่ บบเรม่ิ ต้นไปจนถึงระดับสูงได้ 3) เครื่องมอื ปรับโมเดล: เครือ่ งมอื ปรบั โมเดลจะช่วยใหผ้ ้ใู ชใ้ นกำรผสมหรอื ลบรปู ทรง เลขำคณติ หลำย ๆ โมเดลไว้ด้วยกนั Section 0

คู่มอื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 37 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.4.3 กำรจดั กำรมุมมอง เรำสำมำรถปรบั มุมมองของพ้ืนทที่ ำงำน เพอื่ ใหง้ ่ำยต่อกำรสรำ้ งโมเดลดว้ ยกำรใชเ้ ม้ำสป์ รับ ได้ดังน้ี 1) กำรหมุนพน้ื ทีท่ ำงำน: คล้กิ เมำ้ สซ์ ำ้ ยเพ่ือหมุนมมุ มอง 2) ขยำย – ยอ่ พน้ื ทท่ี ำงำน: ใชล้ ูกลิง้ บนเมำ้ ส์ เลื่อนข้นึ เพื่อขยำย เลื่อนออกเพอ่ื ยอ่ 3) เลื่อนพนื้ ทีท่ ำงำน: คลก้ิ เม้ำส์ขวำค้ำงไวบ้ นพน้ื ท่ที ำงำนและเล่ือนซำ้ ยหรือขวำ ตำม ต้องกำร สำหรับกำรจดั มมุ มองพ้ืนท่ีทำงำนอื่น ๆ สำมำรถเลือกได้ที่ View โดยมีตวั เลือกกำรปรับ มุมมองแสดงตำมภำพ 2.4.4 กำรนำเข้ำไฟล์ (Import) กำรสร้ำงโมเดลสำมมิติสำมำรถทำไดท้ ั้งกำรเรมิ่ ต้นสรำ้ งใหม่เองทงั้ หมด หรอื กำรนำไฟลท์ ี่มี อยแู่ ลว้ เข้ำมำปรบั แก้ไข ซึ่งไฟลส์ ำมมิติท่ีนำเข้ำมำสำมำรถดำวน์โหลดไดจ้ ำกเว็บไซต์ตำ่ ง ๆ ซ่งึ มใี ห้โหลดจำนวนมำก ดังได้อธิบำยไปในหัวขอ้ ในหวั ข้อ 2.3.1 วิธกี ำรนำเข้ำไฟลส์ ำมำรถทำได้ดังนี้ 1. เลอื ก Insert - > +Add ซึง่ จะปรำกฏเปน็ หน้ำต่ำงแสดงดงั ภำพ Section 0

คู่มอื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 38 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2. เลอื ก Load object จำกน้นั เลือกไฟล์โมเดลที่ไดท้ ำกำร download มำ 3. เมอ่ื เลือกไฟล์เข้ำมำในโปรแกรมแล้ว จะมีกำรใหเ้ ลือกหน่วยของโมเดล เช่น mm, cm เป็นต้น โดยโมเดลจะใช้ค่ำขนำดเป็นตัวเลขเดิมแต่เปล่ียนหน่วยตำมท่ีเลือก จำกน้ันเม่ือ เลอื กเรียบรอ้ ยแลว้ จงึ กด Import Model 2.4.5 กำรสรำ้ งโมเดลด้วยตนเอง (เริม่ ต้น) ผใู้ ช้สำมำรถเลอื กสร้ำงโมเดลใหมท่ ้ังหมดดว้ ยตนเอง โดยในเมนจู ะมี Menu หวั ข้อ Insert, Object และ Edit ทีส่ ำมำรถใชร้ ่วมกันในกำรสร้ำงโมเดล ซึ่งในสว่ นนจ้ี ะอธิบำยกำรทำงำน ในหวั ขอ้ Insert โดยสำมำรถทำได้ดงั น้ี 1. เลอื ก Insert และคล้กิ เลอื กโมเดลที่ตอ้ งกำรจะสรำ้ ง 2. โมเดลท่ีเลือกจะปรำกฏที่กลำงพ้ืนที่ทำงำน และจ ะมีขนำด default ซ่ึง สำมำรถปรับต้งั ได้ 3. ทด่ี ำ้ นล่ำงจอจะแสดงข้อมลู ทป่ี รับได้ของโมเดลน้ัน ประกอบด้วย ตำแหน่งท่ี วำง มุมทว่ี ำง และขนำด กำรปรับตำแหน่งทว่ี ำง: โมเดลจะใช้จุดศนู ย์กลำงเปน็ ตวั อ้ำงอิงในกำรกำหนด Section 0

ค่มู อื ปฏิบตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 39 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ มุมท่วี ำง: เรำสำมำรถพลิกโมเดลได้ 360° ทั้งสำมแกน โดยเลอื กทำได้ทลี ะแกน ขนำด: สำมำรถปรบั ขนำดไดต้ ำมต้องกำร 4. กำรเปลี่ยน สี/รูปแบบ พน้ื ผิวโมเดล Section 0

คมู่ อื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 40 2.4.6 กำรสร้ำงโมเดล (ระดบั กลำง) เลอื ก Object ซึ่งจะมีตวั เลอื กให้ปรับแตง่ โมเดล ดังนี้ เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 1. Duplicate : เลอื กโมเดลทตี่ อ้ งกำรจะสร้ำงซ้ำ จำกนน้ั เลือกท่ี duplication โมเดลนน้ั จะถูกสร้ำงเหมอื นกนั และวำงไว้ขำ้ ง ๆ 2. กำร Copy, Cut, Paste, Delete สำมำรถเลอื กได้จำกเมนู Object ซง่ึ เป็นเครื่องมอื สำหรบั กำร Copy ตัด วำง และ ลบโมเดล 3. Mirror: ทำภำพสะท้อนของโมเดลทเ่ี ลือกไว้ Section 0

คู่มอื ปฏิบัตกิ ำรประจำ Fabrication Lab | 41 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 4. Settle (กำรหำจุดศูนย์ถ่วงของโมเดล) เช่น ทดสอบว่ำโมเดลจะสำมำรถวำงทรงตัวได้ หรือไม่ สำมำรถทำไดโ้ ดยเลอื กท่ี Settle ยกโมเดลข้นึ เลก็ น้อย จำกน้ันเม่อื ปล่อยลง หำก โมเดลไม่สมดุล ก็จะล้มลงดงั แสดงในภำพ 2.4.7 กำรสร้ำงโมเดล (ระดบั สูง) เลือก Edit ท่โี ปรแกรม ซงึ่ จะมตี วั เลือกให้ปรับแตง่ โมเดล ดงั นี้ 1. Split: เปน็ เครอ่ื งมอื สำหรบั กำรตัดโมเดล เครอ่ื งมอื สำหรบั กำรตัดโมเดล โดย สำมำรถเลือกองศำทตี่ ้องกำรตดั ได้ 2. Merge: กำรรวมโมเดลสำมมติ ใิ หเ้ ปน็ ชิ้นเดยี วกนั ทำโดยกำรเลือกโมเดลทีต่ ้องกำร จะรวมและทำกำรเลือก Merge โมเดลจะถกู รวมเป็นชิน้ เดียวกนั Section 0

ค่มู อื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 42 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 3. Intersect: กำรเหลือแตโ่ มเดลส่วนที่ซ้อนทับกนั 4. Subtract: กำรลบโมเดลตรงส่วนทซี่ อ้ นทับกัน โดยเลือกโมเดลที่ต้องกำรจะลบออก และเลือก Subtract โมเดลนนั้ จะหำยไปพรอ้ มกบั ส่วนท่ซี ้อนทับกับโมเดลอน่ื ด้วย 5. Extrude down: เป็นกำรตอ่ ฐำนให้ยำวลงมำถึงพ้นื Section 0

คู่มอื ปฏบิ ตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 43 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 6. Simplify: เปน็ กำรลดควำมละเอียดของโมเดลลง (โมเดลจะเปน็ เหลีย่ มมุมมำกขน้ึ ) อำจะใชเ้ พ่ือลดเวลำในกำรพมิ พด์ ว้ ยเครื่องสำมมิติ 7. Smooth: เปน็ กำรทำใหโ้ มเดลเพอ่ื ใหม้ คี วำมเรียบโค้ง 8. Emboss: เป็นกำรใสต่ ัวอักษรลงบนโมเดลทตี่ ้องกำร Section 0

คมู่ อื ปฏบิ ตั กิ ำรประจำ Fabrication Lab | 44 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 9. Hollow: กำรสร้ำงใหโ้ มเดลภำยในเป็นโพรง 2.4.8 กำรนำไฟล์ออกจำกโปรแกรม เมอ่ื สร้ำงโมเดลเสร็จเรียบร้อยแล้ว ผูใ้ ช้สำมำรถจดั เกบ็ ไฟล์เปน็ .stl หรอื .obj เพอ่ื นำไฟล์ ไปเข้ำโปรแกรม Slicer เพ่ือเปลี่ยนไฟล์โมเดลสำมมิติเปน็ ภำษำเคร่อื งและนำไปพิมพ์ด้วย เครอื่ งพิมพ์สำมมิตติ อ่ ไป สำมำรถทำไดโ้ ดยกำรเลือก File -> Save as -> เลือกเก็บไฟล์เปน็ นำมสกุล .stl หรือ .obj และกด save Section 0

คูม่ อื ปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 45 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 2.5 กำรใช้โปรแกรม XYZware Pro (Slicer) สรำ้ งไฟลง์ ำนพิมพ์ โปรแกรม Slicer เป็นโปรแกรมที่ใชใ้ นกำรเปลี่ยนไฟล์สำมมิติชนดิ ต่ำง ๆ ให้เป็น ภำษำเคร่ืองพมิ พ์ ซึ่งแตล่ ะเคร่อื งจะสำมำรถรองรับโปรแกรม Slicer ไดแ้ ตกตำ่ ง กนั สำหรับเครือ่ งพิมพ์สำมมิติของเครื่อง XYZ จะใช้โปรแกรม XYZware Pro เป็นโปรแกรม Slicer โดยโปรแกรมดังกล่ำว จะให้ output ออกมำเปน็ ไฟล์ท่ี สำมำรถใชง้ ำนกับเคร่อื งพมิ พส์ ำมมิติได้ และมีกำรปรบั แต่งคุณสมบัติกำรพิมพ์ ตำมท่ีผู้ใช้ต้องกำร เช่น ควำมละเอยี ดกำรพมิ พ์ ควำมเร็วในกำรวิ่งของหัวพิมพ์ ขนำด ตำแหนง่ ที่วำง เป็นตน้ 1. เริ่มต้นเปิดโปรแกรม XYZware Pro ด้วยกำร Double click ไอคอนบน หนำ้ จอคอมพิวเตอร์ 2. เมอื่ โปรแกรมเร่ิมต้น กรอบทรงลูกบำศก์ทีก่ ลำงหนำ้ จอแสดงถึงพ้ืนที่พมิ พ์ จริงของเครื่องพิมพส์ ำมมิติ ( สำมำรถ Download โปรแกรม XYZware Pro ไดท้ ี่ >> www.stemlab.in.th/download) 3. เปดิ ไฟล์โมเดลดว้ ยกำรเลอื ก Import แล้วเลอื กไฟล์โมเดล .stl ที่ไดท้ ำกำร ดำวนโ์ หลดมำ Section 0

ค่มู อื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 46 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 4. โมเดลจะปรำกฏในโปรแกรม XYZware Pro ดังแสดงในภำพ 5. เลือกท่เี มนู Move และดูใหม้ ่ันใจวำ่ Model อยู่บนพ้ืน โดยมคี ่ำ Z (Set Position) เป็น 0.00 หรอื เลอื กท่ปี ุ่ม Land โมเดลจะมำตง้ั บนพืน้ อัตโนมัติ 6. ในกรณโี มเดลใหญ่เกนิ ฐำนพิมพห์ รือวำงอยู่นอกกรอบ โปรแกรมจะเตือนด้วยกำร เปล่ียนโมเดลเป็นสีแดงดังแสดงในภำพ เม่ือมีโมเดลหลดุ ออกนอกกรอบ กำรสั่ง พิมพ์ในลักษณะดังกลำ่ วอำจจะทำใหเ้ คร่อื งเกดิ ปัญหำได้ Section 0

คู่มอื ปฏิบัติกำรประจำ Fabrication Lab | 47 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 7. สำมำรถพลิกโมเดลได้ท้ังแกน X, Y และ Z โดยคลิกเลือกท่ีเมนู rotate และใส่ องศำของแกน X, Y, Z ตำมที่ตอ้ งกำรปรับได้ โดยส่วนมำกกำรปรับจะทำเพือ่ กำร หลกี เล่ยี งกำรใช้ Support ดงั จะไดอ้ ธิบำยในบทถดั ๆไป 8. ในกำรย่อขยำยขนำด สำมำรถทำได้โดยเลือกทเ่ี มนู Scale และใส่ขนำดท่ีเป็น เปอร์เซน็ ต์ที่ต้องกำรปรับเพ่ิมหรือลดได้ หรอื สำมำรถคลกิ เลือกที่โมเดลในกำรปรับ ขนำดตำมทต่ี ้องกำรได้ Section 0

คู่มอื ปฏิบตั ิกำรประจำ Fabrication Lab | 48 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ 10. จำกน้ั นทำ กำร ส่ังพิมพ์ด้วยกำ รเลือกไอคอน Export และจะมีหน้ำ ต่ำงแสดง รำยละเอียด option กำรส่ังพิมพ์ แสดงดงั ภำพ ซ่งึ รำยละเอียดของแต่ละ option มี ดังนี้ รำยละเอียดทห่ี มวด Printer 1) ในกำรส่ังพมิ พ์จำกเคร่ืองคอมพิวเตอร์ สำมำรถทำได้ 2 แบบ คือ กำรเช่ือมต่อ เครอื่ งพมิ พ์สำมมิติกับเครื่องคอมพวิ เตอร์ หรือกำรเก็บไฟลไ์ วใ้ น SD Card เพื่อ นำไปพิมพ์ที่เคร่ืองอกี คร้งั หนงึ่ ทหี่ มำยเลข 1 จะปรำกฏกำรเช่ือมต่อเม่ือเคร่ืองพิมพ์สำมมิติต่ออยู่กับเครื่อง คอมพิวเตอร์ แตใ่ นกรณีท่ัวไปแนะนำให้ Save ไฟลใ์ ส่ SD card แลว้ นำไปพิมพ์ที่ เครื่องพิมพส์ ำมมิติ จะคอ่ นขำ้ งสะดวกกวำ่ 2) My Printer: ระบุรนุ่ ของเครื่องที่จะสั่งพมิ พ์ โดยเครอ่ื งท่ตี ิดต้ังอยู่ใน Fabrication Lab คือ da Vinci Jr.1.0 Pro 3) Cartridge1: ชนิดของเส้นพิมพ์ โดยวัสดุพมิ พส์ ่วนใหญข่ อง Fabrication Lab ที่ ใช้เปน็ PLA 4) Nozzle Diameter: ขนำดของหวั พิมพ์ ส่วนใหญ่ตงั้ ไว้ท่ี 0.4 5) Temperature Nozzle 1 : อุณหภูมิของหัวพิมพ์ท่ีทำควำมร้อน ควรต้ังไว้ที่ 200°C – 220°C Section 0

คู่มือปฏบิ ัติกำรประจำ Fabrication Lab | 49 เคร่อื งพิมพส์ ำมมติ ิ รำยละเอียดท่ีหมวด General 6) Layer Height : เป็นกำรระบุควำมหนำของแต่ละ layer ยิง่ มคี ่ำมำกโมเดลก็จะ ย่งิ ละเอยี ดน้อยลง โดยโมเดลทัว่ ไปคำ่ จะตัง้ ไว้ท่ี 0.3 mm 7) Shell Thickness - Normal: เป็นควำมหนำของผนงั ซงึ่ ยิ่งมี layer มำก โมเดล จะแขง็ แรงมำกย่งิ ขึน้ โดยโมเดลทัว่ ไปค่ำจะตง้ั ไวท้ ่ี 3 layer 8) Shell Thickness – Top Surface: เป็นควำมหนำของผนังด้ำนบน โดยโมเดล ทั่วไปค่ำจะตงั้ ไวท้ ่ี 3 layer 9) Shell Thickness – Bottom Surface: เป็นควำมหนำของผนังด้ำนล่ำง โดย โมเดลท่วั ไปค่ำจะต้งั ไว้ที่ 3 layer 10) Infill Density : ควำมตันภำยในของโมเดล โดยท่ัวไปจะให้มีควำ มตันอยู่ ประมำณ 10% กเ็ พียงพอในกำรสรำ้ งโมเดล และใชเ้ วลำพิมพไ์ ม่นำนจนเกินไป 11) Infill Type: ลักษณะกำรพมิ พ์ควำมตันภำยในโมเดล โดยมีให้เลือกแบบรังผึ้ง (Honey Comb) หรือแบบเสน้ ตรง (Linear) Section 0