มีดตัดอัลตราโซนิก DIY ที่ [Electronoobs] สร้างขึ้น

เมื่อพูดถึง Ultrasonic (อัลตราโซนิก) คุณอาจนึกถึงเครื่องทำความสะอาดหรือแปรงสีฟันไฟฟ้า แต่มีการใช้งานที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ การตัด โดยการสั่นใบมีดที่ความถี่ประมาณ 40 kHz คุณสามารถตัดวัสดุต่างๆ ได้อย่างเรียบเนียนและแม่นยำ แต่ปัญหาคือ? เครื่องตัดอัลตราโซนิกในท้องตลาดมีราคาแพงมาก ดังนั้น [Electronoobs] จึงตัดสินใจสร้างเอง

ความฝันกับความเป็นจริง

มีความฝัน แล้วก็มีความเป็นจริง แผนเดิมคือต้องการสร้างเครื่องแบบพกพาได้ แต่กลับกลายเป็นว่าไม่ค่อยจะใช้งานได้จริง Coil actuators (ตัวขับคอยล์) ช้าเกินไป Piezo elements (ชิ้นส่วนเพียโซ) ดูจะสมเหตุสมผลกว่า แต่ถ้าต้องการให้ใบมีดเคลื่อนที่ได้มากพอ คุณต้องใช้ชิ้นส่วนที่ใหญ่กว่า

การค้นหาชิ้นส่วนที่เหมาะสม

1. จากเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก

การแกะเครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิก (Ultrasonic Cleaner) พบว่าภายในมี Piezo element ขนาดใหญ่มาก แต่การติดตั้งมันเข้ากับใบมีดขนาดเล็กกลับเป็นปัญหา

2. จากแปรงสีฟันอัลตราโซนิก

จุดหมายต่อไปคือแปรงสีฟันอัลตราโซนิก ภายในมี Dual piezo element พร้อมกับเทคนิคที่น่าสนใจ ชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกติดตั้งใน Horn (เขาอัลตราโซนิก) ที่ทำหน้าที่เหมือนกับ "เมกาโฟนอัลตราโซนิก" ถ้าจะเปรียบเทียบ

3. Horn สำเร็จรูป

Horn เหล่านี้หาซื้อได้ และเขาพบโซลูชันสำเร็จรูปที่มี 4 Piezo elements พร้อม Horn ขนาดใหญ่ ที่ดูมีแนวโน้มดี

ความท้าทายในการขับ Piezo Elements

อย่างไรก็ตาม การขับ Piezo elements ต้องใช้สัญญาณ 40 kHz ที่แรงดัน 100VAC บอร์ดเดิมที่เขาทำไม่ได้ผล แต่เขาไม่ยอมแพ้ ในตอนนี้เขาใช้วงจรง่ายๆ บน breadboard แต่มันก็ไม่ได้สร้างการสั่นที่แรงพอ แม้จะใช้ Horn ที่ใหญ่กว่าแล้ว

ผลลัพธ์และการปรับปรุง

ความคิดปัจจุบันของเขาคือ Driver จากเครื่องทำความสะอาดอาจจะใหญ่เกินไป เพราะใบมีดและ Horn ร้อนขึ้นเมื่อใช้งาน แต่เขาก็ยังคงใส่มันลงในเคสที่พิมพ์จาก 3D Printer และได้เครื่องมือที่ใช้งานได้จริง

• เวอร์ชันปัจจุบัน: ใช้งานได้ดี แต่ใบมีดและ Horn ร้อนขึ้นเมื่อใช้งาน
• เวอร์ชันถัดไป: ควรจะพกพาได้และอาจจะเย็นกว่าเล็กน้อย
• การเรียนรู้: ได้ความรู้มากมายเกี่ยวกับ Piezo elements และ Ultrasonic horns

เทคโนโลยี Ultrasonic อื่นๆ ที่น่าสนใจ

นอกจาก Ultrasonic Cutter แล้ว เทคโนโลยีอัลตราโซนิกยังมีการประยุกต์ใช้ที่น่าสนใจอีกมากมาย:

Ultrasonic Sensors - มองเห็นด้วยเสียง

Ultrasonic Sensors มีประโยชน์อย่างมากในการตรวจจับวัตถุและวัดระยะทาง มีโปรเจคที่น่าสนใจที่ใช้ Ultrasonic Sensors แบบ Hack เพื่อสร้างระบบ "มองเห็นด้วยเสียง" คล้ายกับที่ค้างคาวใช้เสียงในการหาทาง

Acoustic Levitation - ลอยวัตถุด้วยเสียง

หรือคุณสามารถใช้อัลตราโซนิกลอยวัตถุเล็กๆ ได้ด้วย! เทคโนโลยี Acoustic Levitation ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในการทำให้วัตถุขนาดเล็กลอยอยู่ในอากาศ มีการนำไปใช้ในการถ่ายภาพแมลงและงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์

สรุป

โปรเจค DIY Ultrasonic Cutter ของ [Electronoobs] แสดงให้เห็นว่าด้วยความคิดสร้างสรรค์และความพยายาม เราสามารถสร้างเครื่องมือที่มีราคาแพงในท้องตลาดได้ด้วยตัวเอง แม้ว่าจะมีความท้าทายมากมาย แต่ผลลัพธ์ที่ได้ก็คุ้มค่ากับความพยายาม

เวอร์ชันถัดไปของเขาน่าจะพกพาได้มากขึ้นและอาจจะเย็นกว่าเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้เครื่องมือนี้ใช้งานได้สะดวกยิ่งขึ้น สำหรับคนที่สนใจงาน DIY และ Maker Projects นี่เป็นแรงบันดาลใจที่ดีในการสร้างเครื่องมือของตัวเอง!