ชุดรถไฟ LEGO มีมานานหลายทศวรรษ แต่สิ่งหนึ่งที่ขาดหายไปมาโดยตลอดคือ 'สะพาน' สำหรับรางรถไฟ ทางผู้ผลิตไม่ได้ให้ความสำคัญกับการผลิตสะพานในสายผลิตภัณฑ์หลัก ทำให้ Lewin Day นักประดิษฐ์ผู้ชื่นชอบ LEGO เห็นเป็นโอกาสสำคัญในการนำเครื่องพิมพ์ 3 มิติมาสร้างสรรค์สะพานรถไฟ LEGO ในแบบของเขาเอง
การสร้างสะพานรถไฟ LEGO ด้วยชิ้นส่วนมาตรฐานนั้นเป็นเรื่องยาก เนื่องจากรถไฟ LEGO ไม่ได้มีแรงลากมากนักและยึดเกาะรางได้ไม่ดี ทำให้การไต่ทางชันเป็นเรื่องท้าทาย สะพานที่สร้างขึ้นจึงต้องมีความยาวมากและมีระดับความชันที่ต่ำมาก เพื่อให้รถไฟสามารถไต่ขึ้นไปได้สูงพอที่จะลอดผ่านรถไฟด้านล่างได้ Lewin พบว่าการพิมพ์ 3 มิติชิ้นส่วนสะพานแบบพิเศษนั้นเป็นทางออกที่ดีที่สุดเพื่อให้ได้สะพานรถไฟ LEGO ที่มั่นคงและใช้งานได้จริง
เขาเริ่มต้นด้วยการจำลองรูปทรงเรขาคณิตของราง LEGO เพื่อให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติสามารถทำงานร่วมกับราง LEGO อย่างเป็นทางการได้ หลังจากนั้นจึงเริ่มออกแบบสะพาน โดยกำหนดระดับความชันไว้ที่ 10 องศา ซึ่งต่ำพอสำหรับรถไฟ LEGO ที่จะไต่ขึ้นได้โดยไม่มีปัญหามากนัก และออกแบบชิ้นส่วนสะพานให้มีความยาวมากที่สุดเท่าที่จะพิมพ์ได้บนเครื่องพิมพ์ของเขา คือประมาณ 290 มม. การออกแบบประกอบด้วยชิ้นส่วนทั้งหมดเจ็ดชิ้น: ชิ้นส่วนทางลาดสามชิ้นในแต่ละด้าน และชิ้นส่วนสะพานตรงกลางที่รถไฟสามารถลอดผ่านด้านล่างได้ ซึ่งสะพานทั้งชุดมีความยาวเกือบสองเมตร
Lewin พยายามพิมพ์ชิ้นส่วนโดยไม่ต้องใช้ฐานรองรับ (supports) เพื่อประหยัดเวลาและพลาสติก เขาใช้การออกแบบให้มีส่วนโค้งและซุ้มประตูจำนวนมาก เพื่อควบคุมส่วนที่ยื่นออกมาและสร้างโครงสร้างที่สามารถพิมพ์ได้อย่างสะอาดตา แม้ว่าบางคนอาจมองว่าการใช้ซุ้มประตูและเสามากเกินไปอาจสิ้นเปลืองพลาสติกมากกว่าการใช้ฐานรองรับปกติ แต่ Lewin เชื่อว่าการเลือกใช้ซุ้มประตูทำให้สะพานมีสุนทรียภาพที่สวยงาม
ในการทดสอบ สะพานทำงานได้ดีเป็นส่วนใหญ่หากใช้รถไฟที่เหมาะสมและจัดวางรางอย่างระมัดระวัง อย่างไรก็ตาม ก็พบปัญหาบางประการ เช่น หัวรถจักรบางรุ่นไม่สามารถผ่านได้เนื่องจากมีชิ้นส่วนต่ำเกินไป รถไฟหลายคันประสบปัญหาในการลากตู้ขึ้นทางลาด 10 องศา และบางครั้งก็ตกรางเมื่อลงเนินแล้วเข้าโค้งทันที นอกจากนี้ การเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติก็ไม่แข็งแรงเท่ากับชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปของ LEGO
Lewin กล่าวว่าการออกแบบนี้สามารถปรับปรุงได้ง่าย โดยอาจลดระดับความชันลงเหลือ 7 หรือ 5 องศา และปรับเปลี่ยนจุดเปลี่ยนระหว่างทางลาดกับทางราบให้ราบรื่นยิ่งขึ้น เพื่อให้รถไฟ LEGO หลากหลายรุ่นสามารถใช้งานสะพานได้มากขึ้น โครงการนี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างสรรค์และปรับแต่งชิ้นส่วนพลาสติกที่มีรูปทรงเรขาคณิตเฉพาะ ซึ่งทำให้การประดิษฐ์สิ่งของต่างๆ เป็นเรื่องสนุกและง่ายดาย
🏷️ หมวดหมู่: 3d Printer hacks, Featured, Skills, 3d printer, 3d printing, bridge, lego, lego railway, lego train, model train, model trains, rail bridge, railway, train, train bridge
🔗 อ่านบทความฉบับเต็ม: hackaday
