ขาเทียม
หนึ่งในสิ่งที่เครื่องพิมพ์สามมิติสามารถทำประโยชน์ต่อมนุษยชาติก็คือการช่วยเหลือผู้ที่ด้อยโอกาสให้ใช้ชีวิตได้อย่างปรกติสุข มีโรงงานที่ผลิตอวัยวะเทียมจำนวนมากในโลกนี้ที่ผลิตออกมาจำหน่าย แต่ด้วยราคาที่สูงจนผู้คนจำนวนมากไม่อาจจะเอื้อมถึง จึงมีผู้ออกแบบอวัยวะเทียมแบบต่าง ๆ เพื่อให้สามารถพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติซึ่งเริ่มเป็นที่แพร่หลาย และสามารถผลิตอวัยวะเทียมได้โดยไม่ยากเกินไป และมีค่าใช้จ่ายต่ำ เพื่อให้ทุกคนที่จำเป็นต้องใช้อวัยวะเทียมเข้าถึงและใช้งานได้อย่างสะดวกสบายมากขึ้น
นี่เป็นรูปแบบขาเทียมแบบหนึ่งที่สามารถใช้งานได้จริง และยังมีความสวยงาม การผลิตไม่ยากเกินไป อีกทั้งสามารถหาวัสดุได้ทั่วไป ซึ่งเราจะขอแนะนำการผลิตเป็นขั้นตอนดังนี้
ก่อนอื่นควรดาวน์โหลดไฟล์สำหรับการผลิตจาก https://www.thingiverse.com/thing:2754691 ในนี้จะมีไฟล์ STL และรูปประกอบตามนี้
จะมีไฟล์ STL ที่จะนำมาพิมพ์ทั้งหมด 11 ไฟล์ และไฟล์ PDF แสดงการประกอบ
เมื่อได้ไฟล์มาแล้วก็เริ่มพิมพ์กันเลย โดยเราจะใช้เครื่องพิมพ์ Flashforge Guider II ในการพิมพ์ชิ้นส่วนทั้งหมด ซึ่งใช้การพิมพ์เพียง 2 ครั้งก็ครบทุกชิ้นส่วน
เนื่องจากโปรเจคนี้เป็นเพียงการทดสอบ วัสดุที่ใช้จะเป็น ABS ทั้งหมด แต่หากใช้วัสดุที่แข็งแรงกว่านี้เช่นคาร์บอนไฟเบอร์ หรือโลหะได้ก็จะดีกว่ามาก การ setting จะกำหนดให้พิมพ์ผนังจำนวน 3 ชั้น infill 30% และ Layer height 0.15 มม. หรือ 150ไมครอน เพื่อความแข็งแรง รวมเวลาการพิมพ์ประมาณ 120 ชั่วโมง
เมื่อพิมพ์เสร็จแล้วก็จะมาถึงขั้นตอนการประกอบซึ่งจะต้องหาอุปกรณ์เพิ่มเติมดังนี้
- สลักเกลียวขนาด M3 x 20 พร้อมน็อต จำนวน 5
- สลักเกลียวขนาด M5 x 30 พร้อม-น็อต จำนวน 2
- สลักเกลียวขนาด M6 x 40 พร้อมน็อต จำนวน 1
- สกรูเกลียวปล่อย ขนาด 1” 4 ตัว
- ท่อเหล็ก หรืออลูมิเนียม ตามความยาวที่ต้องการ ที่เห็นในภาพจะเป็นท่อตรงของงานประปา ขนาดวงนอก 31.75 มม. (ถ้าหาไม่ได้หรือต้องการใช้อย่างื่อนก็อาจจะต้องแก้แบบ)
- สปริง เราจะใช้สปริงโช๊คอัพของมอเตอร์ไซค์มาตัดใช้แทน
- เครื่องมือ เช่นไขควง ประแจหกเหลี่ยม
ในส่วนของเท้าเราจะใส่น็อตลงไปในร่องทั้งสองด้านก่อน
จากนั้นนำเอาส่วนปลายเท้ามาประกบ เอาสลักเกลียวขนาด M5x30 มายึดทั้งสองด้าน
นำชิ้นส่วนต่อไป ยึดกับโดยยึดด้วยสกรูเกลียวปล่อยขนาด 1 นิ้ว 4 จุด ยึดตุ่มกันหงาย และสปริง
ชิ้นต่อไปเป็นส่วนที่เหมือนข้อเท้า ยึดด้วยสลักเกลียวขนาด M6x40
ดูชัดๆ จุดนี้เราจะไม่ขันให้แน่นมากเพื่อให้ขยับได้ ควรจะใช้น็อตแบบล็อกได้ เพื่อป้องกันการคลายตัว เท่านี้ส่วนของเท้าก็จะเสร็จแล้ว ต่อไปจะประกอบส่วนขา
นำท่อโลหะมาสวมเข้ากับส่วนข้อเท้า แล้วใช้ตัวรัดยึดเอาไว้ ใช้สลักเกลียวขนาด M3x20
สวมตัวยึดแผ่นหน้าแข้งและน่องเข้าไปในท่อ
นำปิดแผ่นหน้าแข้งและน่องมาสวมเข้าไปในร่อง ขยับให้ได้ตำแหน่งที่สวยงามแล้วยึดให้แน่น
นำตัวยึึดเบ้าสวมเข้าไปในท่อ ตามด้วยตัวเบ้ายึดให้แน่น เท่านี้ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อย
หมายเหตุ
จากที่ได้พิมพ์และลองประกอบแล้ว ชิ้นส่วนหนึ่งในรูปชื่อไฟล์ “CRE-04_Cryptec_Pattern_Leg_Prosthesis-clamp.stl” ขนาดวงแหวนจะเล็กเกินไป ต้องปรับแบบเล็กน้อย ซึ่งสามารถโหลดได้ที่นี่ Prosthesis-clamp
เมื่อเสร็จเรียบร้อยแล้วก็สามารถนำไปใช้งานได้ทันที
** ท่อในภาพอาจจะดูยาวเกินไปไม่สมส่วน เป็นเพราะเราหาเลื่อยตัดให้พอดีไม่ได้ **
ลักษณะการทำงานจะใกล้เคียงเท้าจริง โดยสปริงจะทำหน้าที่ดีดเท้ากลับทำหน้าที่เหมือนข้อเท้า เวลาเดินจะดูเป็นธรรมชาติขึ้น