เรื่องเล่าจากฉัน เครื่องพิมพ์สามมิติ
ประกายความคิดในโลกของวัตถุทึบตัน
สวัสดี ฉันคือเครื่องพิมพ์สามมิติ. ก่อนที่ฉันจะถือกำเนิดขึ้นมา โลกแห่งการสร้างสรรค์สิ่งของนั้นแตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างสิ้นเชิง. ลองจินตนาการถึงโลกที่การสร้างสิ่งใหม่ๆ โดยเฉพาะชิ้นส่วนต้นแบบ เป็นกระบวนการที่เชื่องช้าและสิ้นเปลืองมาก. มันเหมือนกับการแกะสลักรูปปั้นจากหินอ่อนก้อนใหญ่ ที่ช่างแกะสลักต้องค่อยๆ สกัดส่วนที่ไม่ต้องการออกไปทีละน้อยจนเหลือเพียงรูปทรงที่ต้องการ ซึ่งหมายความว่ามีวัสดุมากมายที่ต้องถูกทิ้งไปโดยเปล่าประโยชน์. การสร้างสิ่งของในสมัยนั้นเรียกว่ากระบวนการผลิตแบบลดทอน (Subtractive Manufacturing) และมันต้องใช้ทั้งเวลา ทักษะ และทรัพยากรจำนวนมหาศาล. แต่แล้วในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ชายคนหนึ่งชื่อ ชัค ฮัลล์ วิศวกรผู้มีความคิดสร้างสรรค์ กำลังเผชิญกับปัญหาใหญ่. เขาทำงานออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ และต้องการวิธีที่รวดเร็วกว่าในการสร้างชิ้นส่วนพลาสติกเล็กๆ เพื่อทดสอบแนวคิดของเขา. การรอคอยให้โรงงานผลิตแม่พิมพ์และชิ้นส่วนต้นแบบแต่ละชิ้นนั้นใช้เวลานานหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน ซึ่งทำให้กระบวนการพัฒนานวัตกรรมเป็นไปอย่างล่าช้า. ชัคฝันถึงวิธีที่จะเปลี่ยนแบบร่างในคอมพิวเตอร์ให้กลายเป็นวัตถุที่จับต้องได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ไม่ใช่หลายสัปดาห์. ความหงุดหงิดใจของเขานี่แหละ คือจุดเริ่มต้นของเรื่องราวของฉัน.
จากแสงของเหลวสู่การสร้างสรรค์ครั้งแรกของฉัน
การถือกำเนิดของฉันเกิดขึ้นจากช่วงเวลาแห่งการค้นพบที่น่าทึ่ง. ชัค ฮัลล์ กำลังทำงานกับหลอดยูวีที่ใช้ในการเคลือบผิวเฟอร์นิเจอร์ให้แข็งตัว. เขาสังเกตเห็นว่าแสงอัลตราไวโอเลตสามารถเปลี่ยนอะคริลิกเหลวให้กลายเป็นของแข็งได้ในพริบตา. นั่นคือตอนที่ความคิดอันเจิดจ้าได้ผุดขึ้นในหัวของเขา. จะเป็นอย่างไรถ้าเขาสามารถใช้แสงยูวีลำเล็กๆ ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ วาดรูปร่างลงบนผิวของเหลวไวแสงทีละชั้นบางๆ เพื่อสร้างวัตถุสามมิติขึ้นมา. นี่คือแนวคิดของกระบวนการที่เรียกว่า สเตอริโอลิโทกราฟี (Stereolithography). คืนวันที่ 9 เดือนมีนาคม ปี 1983 คือคืนที่สำคัญที่สุดในชีวิตของฉัน. ในห้องปฏิบัติการที่เงียบสงบ ชัคได้เตรียมทุกอย่างพร้อม. เขามีถังที่บรรจุของเหลวหนืดที่เรียกว่า โฟโตโพลิเมอร์ ซึ่งจะแข็งตัวเมื่อโดนแสงยูวี. เหนือถังนั้นมีแหล่งกำเนิดแสงยูวีที่พร้อมจะฉายลำแสงที่แม่นยำลงมา. คอมพิวเตอร์ได้รับคำสั่งให้วาดภาพตัดขวางชั้นแรกของวัตถุ. ฉันรู้สึกได้ถึงลำแสงอุ่นๆ ที่เริ่มเต้นระบำบนผิวของเหลวอย่างนุ่มนวล. ลำแสงนั้นเคลื่อนที่เป็นเส้นสาย สร้างรูปร่างตามที่ออกแบบไว้ และทันใดนั้น ของเหลวในบริเวณที่แสงตกกระทบก็กลายเป็นของแข็ง. จากนั้น แท่นวางก็ค่อยๆ ลดระดับลงไปในของเหลวเล็กน้อย ปล่อยให้ของเหลวชั้นใหม่ไหลมาปกคลุมชั้นที่เพิ่งแข็งตัว. ลำแสงยูวีก็เริ่มวาดชั้นต่อไปทับลงบนชั้นแรก. กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทีละชั้น ทีละชั้น. หลายชั่วโมงผ่านไป ในที่สุด วัตถุชิ้นแรกที่ฉันสร้างขึ้นก็ปรากฏตัวขึ้นจากของเหลว. มันคือถ้วยชาใบเล็กๆ สีดำ ที่มีรูปทรงสมบูรณ์แบบ. วินาทีที่ชัคหยิบมันขึ้นมาถือไว้ในมือ คือวินาทีที่พิสูจน์ว่าแนวคิดของเขาเป็นจริง. การสร้างวัตถุจากความว่างเปล่า ทีละชั้น เป็นสิ่งที่สามารถทำได้แล้ว.
เติบโตและค้นหาครอบครัวใหม่
หลังจากความสำเร็จในคืนนั้น ฉันก็เริ่มเติบโตและพัฒนาขึ้น. ในช่วงแรก ฉันเป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ ราคาแพง และอาศัยอยู่แต่ในห้องปฏิบัติการของบริษัทวิศวกรรมขนาดใหญ่เท่านั้น. แต่นักประดิษฐ์คนอื่นๆ ก็มองเห็นศักยภาพในตัวฉันและเริ่มพัฒนาวิธีการทำงานใหม่ๆ ให้กับฉัน. ชายคนหนึ่งชื่อ สก็อตต์ ครัมป์ ได้คิดค้นเทคโนโลยีที่เรียกว่า การพิมพ์สามมิติแบบฉีดเส้นพลาสติก (Fused Deposition Modeling หรือ FDM) ในช่วงปลายทศวรรษ 1980. ลองจินตนาการถึงปืนกาวร้อนที่แม่นยำอย่างน่าทึ่ง. เทคโนโลยีนี้ทำงานโดยการหลอมเส้นพลาสติก (ที่เรียกว่า ฟิลาเมนต์) แล้วฉีดออกมาเป็นชั้นบางๆ เพื่อสร้างวัตถุขึ้นมาทีละชั้น. นวัตกรรมนี้ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ เพราะมันทำให้ฉันมีขนาดเล็กลง ราคาถูกลง และใช้งานง่ายขึ้นมาก. ฉันไม่ได้ถูกจำกัดอยู่แค่ในวงการอุตสาหกรรมอีกต่อไป. ในไม่ช้า ฉันก็เริ่มเดินทางเข้าไปอยู่ในโรงเรียน มหาวิทยาลัย เวิร์กช็อปของเหล่านักสร้างสรรค์ หรือแม้กระทั่งในบ้านของผู้คน. หน้าที่การงานของฉันก็หลากหลายขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์. ฉันได้ช่วยศัลยแพทย์วางแผนการผ่าตัดที่ซับซ้อนโดยการพิมพ์แบบจำลองหัวใจและอวัยวะอื่นๆ ของคนไข้ออกมา. ฉันได้สร้างชิ้นส่วนน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงสำหรับจรวดและยานอวกาศที่จะเดินทางไปสำรวจจักรวาล. และที่น่าตื่นเต้นที่สุดคือ ฉันได้กลายเป็นเครื่องมือสำหรับเด็กๆ ที่จะเรียนรู้การออกแบบและพิมพ์ของเล่นของตัวเองออกมา. ฉันได้เห็นประกายตาแห่งความสุขของพวกเขาเมื่อได้เห็นจินตนาการของตัวเองกลายเป็นความจริงที่จับต้องได้. ฉันได้ค้นพบครอบครัวใหม่ๆ ทั่วโลก และได้เป็นส่วนหนึ่งของการสร้างสรรค์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด.
สร้างอนาคต ทีละชั้น
เมื่อมองย้อนกลับไปในการเดินทางของฉัน ฉันตระหนักว่าพลังที่แท้จริงของฉันไม่ได้อยู่ที่การสร้างวัตถุเท่านั้น แต่อยู่ที่การทำให้ 'ความคิด' กลายเป็น 'ความจริง'. ฉันได้มอบเครื่องมือให้กับทุกคน ตั้งแต่นักเรียนไปจนถึงนักวิทยาศาสตร์ เพื่อให้พวกเขาสามารถสร้างสรรค์ ทดสอบ และพัฒนานวัตกรรมได้รวดเร็วกว่าที่เคยเป็นมา. ฉันได้ทำลายกำแพงระหว่างจินตนาการและความเป็นจริง. เรื่องราวของฉันยังไม่จบ. ในอนาคต ฉันฝันว่าจะได้ทำสิ่งที่น่าทึ่งยิ่งกว่านี้อีก. ลองจินตนาการถึงวันที่เราสามารถพิมพ์อาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการครบถ้วนได้, สร้างบ้านบนดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วยวัสดุในท้องถิ่น, หรือแม้กระทั่งพิมพ์ยารักษาโรคที่ผลิตขึ้นมาเพื่อคนไข้แต่ละคนโดยเฉพาะ. ความเป็นไปได้นั้นไม่มีที่สิ้นสุด. เรื่องราวของฉันคือเครื่องพิสูจน์ว่าความเพียรพยายามและความคิดสร้างสรรค์สามารถเปลี่ยนแปลงโลกได้. ฉันเริ่มต้นจากประกายความคิดในใจของวิศวกรคนหนึ่ง และตอนนี้ฉันกำลังช่วยสร้างอนาคต. ขอให้จำไว้ว่า ด้วยจินตนาการและความกล้าที่จะลองผิดลองถูก ทุกคนสามารถใช้ฉันเพื่อสร้างสรรค์โลกที่ดีกว่าและน่าตื่นเต้นกว่าเดิมได้ ทีละชั้น ทีละชั้น.
คำถามความเข้าใจในการอ่าน
คลิกเพื่อดูคำตอบ