โครงสร้างของวัสดุที่เป็นพวกผลึกเช่น ผลึกเกลือนั้นเมื่อเรามองลงไปจนถึงระดับอะตอมแล้วจะพบว่าโครงสร้างแบบผลึกนี้จะมีการเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบและมีรูปแบบที่แน่นอน จากรูปจะเห็นอะตอมของตัวโซเดียมที่แทนด้วยทรงกลมสีน้ำเงิน ส่วนอะตอมของคลอไรด์นั้นแทนด้วยทรงกลมสีเขียว วางเรียงตัวและซ้อนกันเป็นชั้น ๆ ซ้ำไปมา เหมือนการวางอิฐหลาย ๆก้อนต่อกันไป เราสามารถที่จะเรียกอิฐหนึ่งก้อนนั้นว่าเป็น 1 เซลยูนิตได้หรือสั้นว่า 1 เซล การวางต่อกันหลาย ๆ เซลล์นั้นทำให้เกิดเป็นรูปนร่างของวัสดุนั้น ๆ ขึ้นมา อย่างเซลล์ของเกลือนี้เราสามารถที่จะกำหนดให้สว่าเกิดจากจุดทรงกลมทั้งหมด 4 ทรงกลมเชื่อมต่อกันด้วยก้านทรงกระบอกบอก เราจะเรียกจุดทรงกลมนี้ว่า Lattice (แลททิซ) และก้านทรงกระบอกว่า Bonder จะเห็นว่าในเซลล์นี้จะมีพื้นที่ว่างค่อนข้างเยอะและส่วนที่เป็นเนื้อนั้นค่อนข้างน้อย ซึ่งจากหลักการนี้เราสามารถนำโครงสร้างแบบผลึกนี้ไปประยุกตืใช้ได้กับงานทางวิศวกรรมหรือความสวยงามโดยที่ชิ้นงานนั้นจะมีความเบาขึ้น
โครงสร้างผลึกนั้นไม่จำเป็นจะต้องประกอบไปด้วยทรงกลมในสี่มุมและเชื่อมต่อกันด้วยก้านทรงกระบอก แต่ในระดับอะตอมแล้วมันมีมากมายหลายรูปแบบ อย่างเช่น Face Cubic Center นั้นก็จะมีทรงกลมอยู่ในทุกๆหน้าของเซล หรือแบบ Body –center cubic นั้นก็จะมีทรงกลมเพิ่มอยู่ตรงกลางอีกหนึ่งอัน และก็ไม่จำเป็นอีกที่เซลจะต้องเป็นรูปทรงลูกบาศก์ แต่อาจ
เป็นได้ทั้งรูปทรงหกเหลี่ยมอย่างเช่น Hexagonal หรือทรงปิรามิด (Tetrahedral) ก็ได้ สุดท้ายแล้วขึ้นอยู่กับว่าเราจะเอาไปใช้งานอย่างไร
การสร้างชิ้นงานแบบผลึกใน SOLIDWORK นั้นสามารถทำได้ง่ายเนื่องจากรูปร่างของของตัวผลึกนี้มีแค่ทรงกลมกับทรงกระบอกเท่านั้นเอง ในตัวอย่างนี้ผมจะลดน้ำหนักของชิ้นงาน Bracket ลง โดยการใส่โครงสร้างผลึกนี้เข้าไปในชิ้นงานเพื่อแทนที่เนื้อตัน เริ่มต้นเราสร้างเซลล์กันก่อน ในตัวอย่างนี้จะเป็นทรงแบบ Cubic ธรรมดา จากนั้นเราทำการ pattern เซลล์นั้นออกไปจนคลุมพื้นที่ของชิ้นงานที่เราจะสร้างข้อควรระวัง ควรเซฟงานไว้ก่อน การสร้างรูปร่างที่ทำซ้ำกันปริมาณมากนี้อาจทำให้เครื่องช้าและอาจมีปัญหาได้
จากนั้นผมวาดตัว Bracket ขึ้นมาโดยตอนแรกนั้นจะมีเนื้อเต็ม ๆ อยู่ และทำการตัดเนื้อส่วนที่ต้องการลดน้ำหนักออกไป โดยส่วนที่ตัดออกนี้จะมาแทนที่ด้วยโครงสร้างผลึก
จากนั้นซ้อนโครงสร้างผลึกกับชิ้นงาน Bracket เข้าด้วยกัน ในการสร้งนี้จะใช้เทคนิค Multibody เข้ามาช่วยเพื่อให้สามารถสร้างได้ง่าย ตัวผลึกนั้นไม่จำเป้นต้องวางแนวนอนดังรูปอาจใช้ Body to Move ช่วยเพื่อให้เกิดการเอียงได้ ตามที่ต้องการ จากนั้นทำการตัดชิ้นส่วนผลึกที่ไม่ต้องการออกและรวมชิ้นงานเข้าด้วยกัน โครงสร้างผลึกก็จะเข้าไปอยู่ในตำแหน่งของเนื้อ Bracket ที่ถูกนำออกไป
ชิ้นงานที่ได้นี้ก็สามารถที่จะนำไปขึ้นรูปได้โดยการใช้เครื่องพิมพ์สามมิติครับ ถึงแม้ว่าในซอฟต์แวร์พิมพ์งานสามมิตินั้นจะมีฟังก์ชั่นที่สร้างโครงสร้างผลึกนี้ให้อัติโนมัติ แต่อะไรจะไปสนุกกว่าการที่เราลงมือออกแบบโครงสร้างผลึกในแบบของเราเอง ไม่ว่าอยู่ที่ไหนก้สามารถทำได้ด้วย SOLIDWORK ครับ
บทความโดย แอดโจ๊ก
ติดต่อเราได้ที่
โทร 02-089-4145 (จ-ศ 8.30 – 17.00 น.)
ติดต่อได้ทุกเวลาโทร 097-158-8174
LINE@ : @metrosolidworks คลิก https://bit.ly/2yrNF24
เว็บไซต์ https://metrosystems-des.com/contact-us/
YouTube https://www.youtube.com/user/MetroSolidWorks
Facebook Fanpage https://www.facebook.com/metrosolidworks/
Inbox มาเลยก็ได้น้า
รัก SOLIDWORKS สุด ๆ คลิกเลย https://www.facebook.com/groups/2076765539017446/